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Fasi MJO e SSW: interessanti correlazioni
#1
Rapide ed incomplete definizioni
Un SSW é un riscaldamento estremo della stratosfera polare che causa l'inversione dei venti da zonali (da ovest) ad antizonali nella regione polare. Talvolta questo fenomeno ha importanti ripercussioni sulla troposfera (dove noi viviamo) favorendo la rottura del vortice polare ed innescando fasi di AO negativa favorevole ad importanti ondate di gelo alle nostre latitudini.
La MJO dal canto suo é un indice dell'oceano Pacifico che si distingue in 8 fasi diverse che influenzano la distribuzione della pressione a livello planetario.

Lo studio
Andiamo a vedere le correlazioni tra le fasi della MJO con magnitudo superiore a 1.5 e i fenomeni di SSW in stratosfera! Sono tratti da un articolo pubblicato ad agosto 2012 ([url]http://www.eps.jhu.edu/~cig4/mjosswv6.pdf[/url])

Iniziamo da questo grafico
[Immagine: Tn21G.png]
Figura 1: Osservando il grafico si nota MJO in fase 7 e 8 potrebbero essere precursori di uno SSW 1-12 giorni dopo (vedi c), la fase 6 e la 4 e in misura minore ancora la 7 potrebbero annunciare uno SSW a 13-24 giorni di distanza mentre la fase 1 fa letteralmente crollare l'eventualità che accada in quell'arco temporale (vedi b), la fase 2 e le 3 fanno incrementare le possibilità che uno SSW si verifichi a 25-36 giorni di distanza!

Ma come si manifesta questo fenomeno di correlazione tra fasi della MJO e SSW? Semplice, in pratica gli SSW sono anticipati da un certo tipo di configurazione in troposfera (dunque alle nostre quote), in particolare nel periodo 1-20 che anticipa gli SSW a 500hPa abbiamo nel Nord Pacifico una zona che é precursore dello SSW quando presenta anomalie negative di pressione alla quota di 500hPa. Nella figura che segue ho evidenziato in rosso la zona precursore nella figura ©, come potete vedere questa zona precursore ha anomalie del tutto simili a 500hPa (negative) nel periodo 3-8 giorni che segue la MJO in fase 7 e tra i 22 e i 33 giorni che seguono la fase 3. Ecco dunque perchê la fase 7 ha una buona affinità con gli SSW nel periodo 1-12 giorni che segue ed invece la fase 3 ha una buona affinità con SSW a lungo termine.
[Immagine: yv5eh.png]
Figura 2

Nell'immagine che segue possiamo notare le fasi della MJO e la risposta pressoria che inducono nella zona precursore a 500hPa alcuni giorni dopo. Vediamo per esempio come nelle fasi 7 e 8 inducano da subito un'anomalie negativa di pressione (color blù) in quella zona (a), ecco spiegato perchè se avviene uno SSW questo sarà statisticamente ravvicinato e avverrà rapidamente. Notiamo infatti nella figura (b) che a 10hPa avremo alte temperature (color rosso) qualche giorno dopo questa anomalia pressoria negativa a 500hPa. E ciò é confermato anche dalla figura 1 che ci dice che le fasi 7 e 8 hanno la maggior probabilità di SSW nel periodo immediatamente seguente al loro realizzarsi (1-12 giorni)
[Immagine: xXxWc.png]
Figura 3


Ora che conosciamo le frequenze tra le varie fasi della MJO e la possibilità di SSW, sappiamo per esempio che se coltiviamo speranze di un SSW a breve termine (1-12 giorni dopo) se la MJO è in fase 7 e 8 abbiamo maggiori possibilità del solito. Se invece siamo in fase 1 sappiamo che sarà largamente improbabile che lo SSW avverrà tra 13-24 giorni di distanza. Anche se lo studio non lo dice possiamo intuire che le possibilità maggiori di SSW le danno la fase 6,7,8 e 3 e in misura minora la 4 ma a soli 13-24 giorni di distanza, infatti nel periodo 1-12 giorni sembra che sfavorisca lo SSW. Quindi se ci sarà con la 4, é improbabile che ci sarà subito, ed é più probabile che ci sarà tra i 13-24 giorni dopo l'entrata in quella fase.

Nello studio é anche accennato che gli SSW che seguono la fase 7 solitamente non propagano in troposfera, mentre quelli che seguono la fase 3 solitamente lo fanno. Anche se non approfondiscono e sostengono che lo faranno in seguito per trovare una risposta.
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#2
Molto interessante! Le anomalie "precursori" a 500 hPa sono state considerate e studiate solo nella zona Aleutinica?
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#3
Ricordo a tutti il link per seguire le fasi della MJO
CPC - Climate Weather Linkage: Madden - Julian Oscillation
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#4
Studio senza dubbio interessante, come lo è l'argomento Stratospheric Sudden Warmings. L'ora è tarda, ma ci ritornerò...
"La Sardegna. Questa terra non somiglia a nessun altro luogo"D.H. Lawrence

"QUI VIGE L'UGUAGLIANZA: NON CONTA UN CAZZO NESSUNO!" cit.

"Quando l'ingiustizia diventa legge, la resistenza diventa un dovere"
Bertolt Brecht
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#5
Denver22 Ha scritto:Molto interessante! Le anomalie "precursori" a 500 hPa sono state considerate e studiate solo nella zona Aleutinica?
Non lo so, so solo che ha parlato solo di quella zona come precursore quando le anomalie sono negative a 500hPa. Praticamente il tutto deriva dalla situazione statistica tipica x, y, z giorni dopo le varie fasi di MJO. Quando questa porta ad una situazione come quella della figura 2 evidenziata in rosso, allora aumentano le possibilità di SSW. Dimenticavo che questa statistica per essere valevole deve avere una MJO in magnitudo almento 1.5!!
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#6
Io porrei l'accento anche sul rosso vivo nella zona del Mar di Barents...zona che negli ultimi anni ha visto anomalie positive e che è indicata come precursore di SSW...
C'è un confine sottile tra uno sbaglio e un colpo di genio; purtroppo dovresti essere un genio per vederlo.

Sheldon Cooper

L'Italia è ancora come la lasciai, ancora polvere sulle strade,
ancora truffe al forestiero, si presenti come vuole.
Onestà tedesca ovunque cercherai invano,
c'è vita e animazione qui, ma non ordine e disciplina;
ognuno pensa per sé, è vano, dell'altro diffida,
e i capi dello stato, pure loro, pensano solo per sé


Johann Wolfgang von Goethe
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#7
comunque non é ben chiaro se per x, y, z giorni dopo fase 1 intendono a partire dal primo giorno o a partire dall'ultimo. Perchè una fase può durare più giorni. Credo tuttavia che si riferiscano a partire dal primo giorno, se fosse dall'ultimo non avrebbe senso. Perchè metti che passa dal 7 alla fase 2 in poco tempo. Che succede, dici che vale ciò che dice la fase 7, quindi rischio maggiore SSW 1-12 giorni dopo, o rischio bassissimo 1-12 giorni dopo? Ci sarebbe contraddizione. Quindi credo che in pratica ogni volta che cambia fase bisogna considerare la fase in corso e cancellare quello che c'é stato prima! Se quindi prima ho una fase che mi dice SSW maggiormente probabile a breve e poi ne ho una opposta, devo cancellare le considerazioni sulla fase precedente e basarmi su quella fase nuova. Solo se tocca una fase e per giorni poi inizia ad avere magnitudo minore di 1.5, allora posso continuare a ragionare sulla fase vecchia.
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#8
Denver22 Ha scritto:Molto interessante! Le anomalie "precursori" a 500 hPa sono state considerate e studiate solo nella zona Aleutinica?

Credo che lo studio si basi sulla zona Aleutinica in quanto l'anticiclone delle Aleutine è una figura semi permanente che riesce più facilmente ad interagire con il vp. Una fase di intensificazione di questo anticiclone ed il contestuale indebolimento del vortice polare sono sempre alla base degli eventi di SSW. L'anticiclone delle Azzorre più difficilmente riesce a disturbare il vp, vista la sua posizione più meridionale durante l'inverno
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#9
Lo studio degli Stratospheric Sudden Warming e sulle dinamiche stratosferiche in generale, fu affrontato per la prima volta negli anni '50 dal Tedesco Richard Sherhag, che condusse una lunga serie di osservazioni in quota ed ebbe la fortuna di documentare un maestoso evento di SSW nel gennaio del 1952.
Ma fu Taroh Matsuno nel 1971 a fare scuola su questa materia. Negli anni ‘70 cominciò a prendere corpo l’ipotesi che le SSW prendano origine dalla propagazione verso l’alto delle onde planetarie o onde di Rossby, che arrivano ad interessare la stratosfera. Al riguardo è bene ricordare che quelle planetarie sono onde inerziali trasversali, ossia riferite al volume e non alla sola superficie della massa d’aria. Perchè questo avvenga, tuttavia, è necessario che le onde abbiano una considerevole ampiezza. La dimostrazione teorica fu portata avanti da Matsuno che simulò, impiegando un modello numerico, l’interazione tra il flusso zonale principale ed una singola onda planetaria. Egli dimostrò che questa interazione porta ad una intensificazione del vento e ad un aumento delle temperature, ricreando le condizioni di alcuni casi di SSW. Questa forte correlazione tra l’attività delle onde planetarie e le SSW spiega anche la quasi totale assenza di questi eventi nell’emisfero australe. Le onde planetarie infatti sono generate dalle catene montuose e dalle differenze di temperatura tra mare e terraferma. A causa dell’assenza di catene montuose imponenti come quelle settentrionali e per la netta superiorità della superficie marina rispetto a quella terrestre, l’emisfero meridionale è molto meno sensibile allo svilupparsi di onde planetarie con ampiezza molto accentuata, per cui il VP meridionale è molto più isolato e forte ed è quindi quasi inattaccabile dagi episodi di riscaldamento. Con queste basi di partenza sono state condotte molte campagne di osservazione analizzando numerose SSW, che hanno confermato come queste siano dipendenti dall’incremento del flusso di energia che si propaga dalla troposfera alla stratosfera.
Lo studio completo di Matsuno è disponibile a questo link: An Error Occurred Setting Your User Cookie
Altri studi hanno poi allargato le conoscenze in materia, come lo studio analizzato in questa discussione.
Una scheda in inglese riassume le caratteristiche dei SSW.Al di là delle formule matematiche molto complesse, sono ben riassunte, anche graficamente, le fasi di unSSW: http://www.atmosp.physics.utoronto.ca/C-...cture2.pdf

Il Col. Guido Guidi su ClimateMonitor ci spiega, molto chiaramente l'argomento SSW. Buona lettura: Climatemonitor
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