25) Meteorologia dinamica: proiezione meteo per i primi di marzo
25/02/2023
In quest’ultimo articolo della rubrica di meteorologia dinamica ci addentreremo in un’analisi delle vicende meteorologiche che contraddistingueranno le prossime settimane.
Ci stiamo lasciando alle spalle un inverno mite, ad eccezione di un paio di brevi parentesi fredde. Prosegue dunque un’anomalia climatica caratterizzata da siccità importante sul Mediterraneo ed Europa occidentale più in genere, che subiscono il dominio dell’anticiclone delle Azzorre, portatore di sole, nebbie e clima mite o anche molto mite nel cuore dell’inverno.
Abbiamo già visto nei nostri articoli che quando il vento zonale medio è molto forte, il numero d’onda associato alle onde di Rossby è basso. Questi ultimi inverni infatti si caratterizzano per un numero d’onda molto basso, 1 o persino vicino a 0, e dunque guardando una carta emisferica della pressione/geopotenziale le masse artiche appaiono tutte concentrate alle latitudini artiche, non vi sono scambi meridiani e dunque la fascia degli anticicloni subtropicali invade l’Europa meridionale e in genere un po’ tutte le basse latitudini del nord emisfero, come testimonia l’immagine sottostante
La zona in colori blu/viola appare ben accorpata e descrive una figura ovale, segno del fatto che il numero d’onda associato al flusso medio (o se volete, al geopotenziale rappresentato dai colori), è davvero scarso. Il vento zonale medio non presenta nessuna onda rilevante. Si tratta di una situazione anomala, infatti le sorgenti d’onda, ossia i disturbi alla circolazione atmosferica media che vorrebbe un vento sulla Terra diretto esclusivamente da ovest verso est, sono innumerevoli. Eppure il vento zonale medio è talmente forte che qualsiasi onda emessa da una sorgente viene soppressa, e l’aspetto di una carta di geopotenziale negli ultimi inverni è tipicamente questo.
Siamo arrivati alla fine dell’inverno, e qualcosa sta cambiando. Infatti tale situazione è stata forzata da un’anomalia climatica importante anch’essa molto ricorrente nei nostri inverni degli ultimi decenni, che consiste in un anomalo raffreddamento della Stratosfera e con un conseguente forte aumento del vento zonale medio stratosferico. Abbiamo già visto in uno degli ultimi articoli gli eventi stratosferici estremi come conseguenza di un TST event, ed abbiamo descritto le situazioni in cui le onde di Rossby si propagano verticalmente verso la Stratosfera, rompendosi e depositando calore e momento antizonale quando viene violata la condizione di Charney-Drazin, dinamica a cui segue un forte calo del vento zonale medio e tale anomalia del vento si porta poi verso il basso fino in Troposfera. A fine Dicembre ci siamo ritrovati, come già detto, nella situazione opposta. Ossia un forte vento zonale medio in Stratosfera che ha portato poi tale anomalia a propagarsi alla Troposfera. Tale fenomeno è meglio noto come stratcooling o anche ESE cold (Extreme Stratospheric Event cold) in opposizione a quello warm in cui si ha l’anomalia negativa di vento zonale medio che scende in Troposfera, come già spiegato nel relativo articolo. Tali forzanti climatiche si sono viste durare in genere tra i 45 e i 60 giorni, e quest’anno l’ESE cold è iniziato attorno al 25 Dicembre. Questo ha fatto si che gran parte dell’inverno passasse sotto l’alta pressione, forzando il vento zonale medio in Troposfera ad essere piuttosto forte, portando a situazioni spesso come rappresentate nella carta sinottica sopra.
Ora che gli effetti dell’ESE cold stanno venendo meno, si sta sviluppando l’evento opposto in Stratosfera. L’unica irruzione fredda che abbiamo avuto nel mese di Gennaio, che ha riportato la neve su alcune zone fino all’alta pianura il 23 del mese, si è associata anche ad un disturbo del vortice polare troposferico, un’onda di Rossby scarsamente pronunciata ma che è stata in grado di propagarsi fino alla Stratosfera andando a creare i primi disturbi al vortice polare Stratosferico. è stato l’inizio del TST event.
Tra il 15 e il 20 Gennaio principalmente, si può notare un periodo di NAM negativo nella parte bassa di tale grafico, ossia vi è stato un aumento di pressione alle alte latitudini che si è associato all’irruzione fredda italica. Tale anomalia negativa nel corso dei giorni è salita fino alla Stratosfera, dove attorno al 27 Gennaio si è raggiunto l’apice del disturbo con un NAM sceso sin sotto i -2. Dallo stesso grafico si può notare anche come in Stratosfera tra il 15 e il 16 Febbraio sia preso il via l’ESE warm, quindi l’evento opposto rispetto a quello di fine Dicembre, nonchè l’inizio della seconda fase del TST event, ossia quella di discesa dell’anomalia negativa del NAM e dunque anche del vento zonale medio. Non ritorniamo in questa sede su come ciò avvenga, notiamo invece come nel frattempo in Troposfera si veda molto blu, sono gli ultimi effetti dell’ESE cold di fine Dicembre che stanno manifestando ora la loro massima resa, portando dunque Febbraio ad essere anticiclonico fin quasi agli ultimi giorni del mese.
Come detto però ci sono delle novità dovute proprio all’ESE warm iniziato il 15-16 Febbraio. L’anomalia negativa di NAM sta per arrivare in Troposfera e nelle carte sinottiche si vedono già primi segni di crescita delle onde di Rossby. In particolare ora un anticiclone si sta portando verso il Mar di Norvegia e sarà responsabile nelle prossime ore della discesa di una massa d’aria moderatamente fredda di origine artica che scenderà dal Baltico verso la Germania, Francia e Spagna, passando principalmente a nord delle Alpi e aggirando dunque l’Italia. In tal frangente sarà comunque possibile vedere delle nevicate deboli a bassa quota sul nord Italia entro fine mese.
C’è da attendersi vedere nei modelli per l’inizio di Marzo un ulteriore amplificazione delle onde di Rossby. Infatti con la discesa dell’anomalia negativa di vento zonale medio, il vento zonale medio troposferico sta diminuendo. La salita verso nord in corso dell’anticiclone delle Azzorre rappresenta proprio una diminuzione di esso, ma la sua diminuzione è graduale e tale spostamento verso nord dell’alta pressione sarà dunque bloccato. Potete immaginare l’anticiclone che si allunga verso nord come la cresta di un’onda. La crescita della cresta viene ancora limitata da un vento zonale medio in calo ma inizialmente forte, poichè si viene da una situazione di vento zonale medio molto forte che ha dominato nel corso dell’inverno. Ne consegue che in un primo momento l’alta pressione si isolerà dunque tra le isole Britanniche e il Mar di Norvegia, consentendo l’irruzione fredda di cui abbiamo appena parlato:
L’anticiclone assume una forma ad Omega. Avevamo visto nell’articolo sul ciclo dell’energia di Lorentz, che quando i sistemi sinottici si inclinavano con asse nordovest-sudest l’energia del vento zonale medio diminuiva, veniva ceduta alla circolazione “eddy” cioè ai sistemi sinottici stessi. è quanto sta accadendo in questo scatto, come potete notare una profonda depressione si sta sviluppando in Atlantico poco ad est dell’isola di Terranova, con un minimo di 945 hpa indicato nella figura sopra. Il vento zonale medio viene dunque ulteriormente frenato da questo anticiclone.
Al diminuire del vento zonale medio l’onda, e dunque possiamo immaginare anche la cresta ossia l’anticiclone, si accresce ancor di più. Nei prossimi giorni però vi sarà in realtà una sorta di stasi, ossia l’onda rimarrà stazionaria, ci sarà un certo equilibrio tra vento zonale medio che ancora tenacemente resiste nella sua diminuzione e l’anticiclone che tenta di frenarlo, come potete osservare da questa animazione
col risultato che l’anticiclone stazionerà sino ai primi di Marzo tra Scozia e mar di Norvegia/Islanda. In tal frangente in Italia ci sarà il ritorno di un po’ di piogge nonchè neve a tratti fino alla bassa montagna all’inizio del nuovo mese.
Un’ulteriore evoluzione della situazione sembra aversi in proiezione allo scadere della prima settimana di Marzo, quando il vento zonale medio dovrebbe cedere in maniera significativa consentendo dapprima lo spostamento dell’anticiclone verso ovest in pieno oceano e successivamente verso la Groenlandia. Stiamo molto in là con il range temporale e per queste ultime fasi si esce dal determinismo. Sarà dunque necessario rivalutare questi movimenti con le uscite modellistiche, ma ci possiamo aspettare che con la discesa dell’anomalia negativa del NAM, le onde lunghe di Rossby (vedasi l’anticiclone presente sul nord Europa citato poco sopra) riescano in definitiva a frenare il vento zonale medio andando ad intrudere le masse artiche. L’emisferica dunque si presenterà ben diversa dalla carta sinottica relativa all’11 Febbraio ad inizio articolo. Tra il 4 e il 7 Marzo l’ulteriore frenata del vento zonale medio si assocerebbe, per quanto visto sulle onde di Rossby, ad un aumento del numero d’onda, al momento sembra svilupparsi più probabilmente un’anticiclone dal Pacifico verso lo stretto di Bering e Alaska. Inoltre l’amplificazione delle onde sarà tale che, sempre relativamente a quanto visto sulle onde di Rossby, queste possano prendere a viaggiare da est verso ovest. Sappiamo infatti che le onde lunghe hanno velocità di gruppo negativa, e questo lo si osserva con lo spostamento dell’anticiclone sul nord Europa verso l’oceano come detto poco fa, anticiclone che dunque uscirà dalla stazionarietà a cui sta andando incontro.
Si può osservare nell’immagine sopra la crescita della cresta pacifica verso l’Alaska, nonchè il movimento retrogrado dell’alta pressione che qua si colloca in oceano Atlantico.
L’ulteriore indebolimento del vento zonale medio si assocerebbe ad un’ulteriore crescita della cresta anticiclonica atlantica, che salendo ancora di latitudine andrebbe a violare la condizione di Charney-Drazin per la sua esistenza, ossia l’attraversamento della linea critica (critical line) al seguito della quale la cresta si rompe isolandosi in una cellula anticiclonica groenlandese, un pattern che è la massima espressione del calo del vento zonale medio
Da notare il contrasto tra questa carta e quella dell’11 Febbraio postata ad inizio articolo, una situazione completamente rovesciata! In genere però quando le alte pressioni migrano così tanto in profondità nell’Artico, quello che succede è che le masse d’aria gelida di recente origine artica invadono il nord Europa ma non riescono ad arrivare con incisività sull’Italia, dove invece generalmente si ha il passaggio di svariate perturbazioni atlantiche foriere di abbondanti piogge ma anche clima particolarmente mite. In quest’ultima fase dunque, specie in seconda decade di Marzo, saranno possibili piogge ma in un contesto decisamente primaverile.
La fase più propensa ad invernate per le basse latitudini europee è quella dei primi disturbi al vortice polare (identificabile con la zona blu/viola nelle carte di geopotenziale), ossia quella che sta iniziando in queste ore. Infatti gli anticicloni, non salendo eccessivamente di latitudine, riescono a veicolare molto a sud le masse d’aria gelida artica. Da valutare dunque altre possibili irruzioni fredde in Italia entro il 4-5 Marzo, dopo questo primo tentativo fallito di riportare la neve a bassa quota a fine Febbraio sulle nostre zone, mentre andando dopo il 7-8 Marzo verso la seconda decade sembra più probabile il ritorno delle piogge in un contesto mite, eventuali tentativi invernali non riuscirebbero a scendere incisivamente sull’Italia, che ne sarebbe principalmente lambita.
Come ultima nota tecnica, facciamo notare, in riferimento all’animazione precedente, come in opposizione alla rottura della cresta con l’isolamento anticiclonico sulla Groenlandia, vi sia la condizione opposta sempre prevista dalla teoria di Charney-Drazin, ossia a causa di un vento zonale medio ancora mediamente forte l’onda viene riflessa, e questo lo si osserva nel moto dell’anticiclone che si sta portando verso nord, ma una volta giunto alle alte latitudini nordatlantiche piegherà verso il mar di Norvegia, continuando a venir riflessa anche i primi di marzo. Ci troviamo di fronte ad una turning line, una condizione in cui l’onda, una volta raggiunta tale linea, è costretta a deviare lateralmente non potendo superarla, e la cresta anticiclonica si porta dunque verso est, prima di ritornare alle basse latitudini. Nel nostro caso l’anticiclone una volta raggiunto il nord Europa però si verrà a trovare più probabilmente in una fase stazionaria, ma anche una riflessione totale dell’onda da parte dei modelli è da valutare, ipotesi proposta ad esempio dal modello ICON
Si può notare la riflessione osservando la salita dei colori gialli (geopotenziale tra 560 e 580 dam nella legenda) verso l’Islanda e la loro ridiscesa verso l’Europa centrale, anche se in questa animazione il modello vede anche un deciso affievolimento e quindi dissipazione dell’onda stessa. Comunque in generale la presenza della turning line nella prima fase di indebolimento del vento zonale medio si associa ad ondate di freddo alle basse latitudini. Con l’ulteriore calo del vento zonale medio l’insorgenza della critical line porta gli anticicloni ulteriormente verso nord e a rompersi, con conseguente invasione del flusso atlantico verso le basse latitudini e l’arrivo di un clima più mite e piovoso a seguito delle ondate di freddo.
La sola evoluzione del vento zonale medio non giustifica appieno i movimenti osservati in realtà. Infatti c’è da notare che l’evento stratosferico attualmente in corso di tipo warm si tratta di un evento principalmente di tipo displacement, ossia un’alta pressione polare stratosferica affianca il vortice polare stratosferico spostandolo dalla sua sede naturale, sbilanciandolo consistentemente sulla Russia. Tale sbilanciamento si verificherà su tutta la colonna atmosferica e in Troposfera si osserva a livello emisferico un massiccio spostamento di aria artica dal Canada alla Russia.
Se si confronta questa rappresentazione 3D della colonna d’aria, che rappresenta il vortice polare, con la carta del 5 Marzo, si nota la perfetta corrispondenza nella posizione della colonna del vortice con i colori viola/nero del geopotenziale.
Tale vuoto lasciato sull’artico occidentale favorirà la risalita dell’anticiclone sul nord Europa verso la Groenlandia, dinamica che andrà in risonanza con la Madden, la sorgente di onde tropicali di cui abbiamo parlato in un apposito articolo, che sarà nelle fasi 7-8-1 ad inizio Marzo e sarà dunque propensa a circolazioni cicloniche sul Mediterraneo. Un’idea possibile è dunque che l’Italia, grazie all’ausilio della Madden, possa effettivamente essere presa di mira da condizioni meteo perturbate, da valutare se con risvolti freddi dall’alta Russia anche se come già detto sembra poco probabile in questa fase. Il modo in cui tutti questi tasselli andranno ad incastrarsi esattamente determinerà la sinottica dei primi giorni del mese che sarà dunque valutata dai modelli, gli unici in grado di stabilire con tale dettaglio il risultato di queste interazioni.
Ci attende dunque un periodo maggiormente movimentato che ci traghetterà verso il mese di Aprile e dunque verso la primavera. Si tratta di movimenti di fine stagione che spesso conseguono ad una stagione con vento zonale medio molto forte. Nei due anni precedenti dinamiche analoghe si verificavano a cavallo tra Marzo e Aprile, con ondate di freddo anomalo brevi ed intense, decisamente tardive e in grado di portare gravi danni alla vegetazione e all’agricoltura. Quest’anno si ha un decorso simile della stagione ma con 1 mese di anticipo rispetto agli ultimi due inverni, questo consentirà dunque un evoluzione delle stagioni più consono al calendario.