Meteo. L'influenza dello Stratwarming sui Regimi Atmosferici invernali, analisi

I regimi atmosferici o Weather Regimes sono schemi ricorrenti della circolazione atmosferica  che influenzano il tempo per giorni o settimane. Studiare questi regimi aiuta a capire come varia il clima nel tempo e a migliorare le previsioni meteo. Secondo Cassou (2008), influenzano anche la probabilità di eventi estremi in Europa. I quattro principali regimi invernali euro-atlantici sono:

1) NAO+ (Oscillazione Nord Atlantica positiva)

2) NAO- (Oscillazione Nord Atlantica negativa)

3) Atlantic Ridge (Blocco sull'Atlantico)

4) Scandinavian Blocking (Blocco Scandinavo)

Questa analisi si concentra sulla loro distribuzione nel tempo e sull'effetto degli eventi di Stratwarming (SSW, Sudden Stratospheric Warming) nella modulazione dei regimi atmosferici.

L'analisi dei dati dal 1979 al 2022 mostra una chiara variabilità nella frequenza dei regimi atmosferici. Nel corso dei decenni, la NAO+ si è confermato come il regime più dominante, oscillando tra il 30% e il 34%. Tuttavia, si osservano alcune tendenze interessanti:

1) La NAO- mostra picchi nel 2010 e in alcuni anni successivi, confermando che il decennio 2010 ha avuto episodi significativi di NAO negativa.

2) La NAO+ invece rimane il regime dominante, con una maggiore frequenza negli anni 1990 e in alcuni anni dopo il 2010.

3) Lo Scandinavian Blocking si mantiene stabile tra il 26% e il 28%, sebbene possa essere soggetto a una lieve sovrastima dovuta al metodo di classificazione. (nota in basso)

4) La Dorsale Atlantica (AR) ha la tendenza ad un calo seppur non molto significativo.

Gli eventi di Stratwarming influenzano significativamente la circolazione troposferica, spesso portando a un indebolimento del vortice polare e a configurazioni di blocco. L'analisi degli anni con SSW evidenzia che:

- La NAO- è più frequente negli anni con SSW (25%) rispetto alla media degli altri anni (~20%).

- Lo Scandinavian Blocking tende a manifestarsi durante o in concomitanza con eventi SSW, ma spesso il regime che segue immediatamente un SSW è la NAO-, favorendo periodi prolungati di freddo in Europa.

- Alcuni anni con SSW non hanno mostrato un chiaro dominio di NAO-, indicando che altri fattori climatici modulano l'effetto della stratosfera sulla troposfera.

Per verificare l'effetto degli SSW, si è confrontata la distribuzione dei regimi atmosferici negli anni con SSW rispetto a quelli senza. I risultati mostrano che:

- Nei periodi senza SSW, la NAO+ rimane dominante (32%), indicando una circolazione zonale più stabile.

- Negli anni con SSW, si osserva un aumento della NAO- e dello Scandinavian Blocking, con una riduzione della frequenza del NAO+.

Studi recenti suggeriscono che il riscaldamento globale potrebbe influenzare la distribuzione futura dei regimi atmosferici. In particolare, si osserva uno spostamento verso nord della corrente a getto nei regimi NAO+, mentre l'aumento delle temperature artiche potrebbe ridurre la frequenza delle configurazioni di blocco. Questo potrebbe spiegare la lieve diminuzione dello Scandinavian Blocking negli ultimi anni.

Nota.Il metodo di classificazione k-means assegna ogni giorno al regime più simile in base alla distanza da un centroide. Tuttavia, questo sistema può sovrastimare la frequenza dello Scandinavian Blocking, includendo giorni che non lo rappresentano pienamente. Questo potrebbe spiegare l'assenza di una tendenza chiara nel tempo per questo regime. Sulla NAO+, invece, questo problema è meno accentuato, poiché la sua struttura è più netta e meglio definita nel clustering. Questo sistema assegna ogni giorno al regime più simile sulla base della distanza matematica rispetto a un centro di riferimento (centroide). Tuttavia, questa assegnazione non è sempre perfetta: alcuni giorni che non sono chiaramente Scandinavian Blocking potrebbero comunque essere classificati come tali, semplicemente perché sono più vicini a quel centro rispetto agli altri regimi. C'è da dire che questi regimi non riescono ad includere tutta la variabilità euro atlantica e altri sotto regimi sarebbero importanti al fine di avere un quadrò migliore di questo.