Di Andrej Flis – 25 Aprile 2022
La Nina ha sfidato il suo calo fisiologico estivo nell’Oceano Pacifico tropicale. Le anomalie fredde sono per ora stabili, quindi estendendo la loro influenza meteorologica nella stagione estiva. I cambiamenti nei modelli ai tropici suggeriscono anche una possibile influenza de La Nina per la stagione fredda del 2022/2023.
Ma quali sono questi eventi oceanici e come possono cambiare il clima stagionale in tutto il mondo? Come scoprirai, in realtà sono entrambi solo una parte di un grande vecchio sistema che collega l’oceano e l’atmosfera chiamato ENSO.
Esaminiamo le ultime mutevoli condizioni in queste regioni oceaniche e ciò che le ultime previsioni mostrano per i prossimi mesi. Vedrai quanta influenza possono esercitare queste anomalie oceaniche sui modelli meteorologici, cambiando il corso del tempo su scala globale.
IMPORTANZA METEO GLOBALE ENSO
L’acronimo ENSO è l’abbreviazione di “El Niño Southern Oscillation“. Questa è una regione dell’Oceano Pacifico equatoriale, che cambia tra fasi calde e fredde. In genere c’è un cambiamento di fase ogni 1-3 anni.
ENSO ha una grande influenza sui modelli di pioggia tropicale (tempeste) e sul complesso scambio tra l’oceano e l’atmosfera. Possiamo osservare cambiamenti di pressione su larga scala nei tropici con ogni nuova fase di sviluppo. Dopo qualche ritardo, questi cambiamenti influiscono sulla circolazione nel resto del mondo.
L’immagine sotto mostra le regioni ENSO nel Pacifico tropicale. Le regioni 3 e 4 coprono l’est e l’ovest e insieme coprono gran parte del Pacifico tropicale. L’area principale è una combinazione delle regioni 3 e 4, vista nell’immagine come la regione di Nino 3.4.
Ogni fase ENSO ha un effetto diverso sulla pressione e sul clima ai tropici. Ciò ha un effetto sulla circolazione globale complessiva nel tempo, cambiando i modelli meteorologici in tutto il mondo in modo diverso.
Ogni fase (fredda/calda) di solito inizia a svilupparsi tra la fine dell’estate e l’inizio dell’autunno e in genere dura fino all’estate successiva. Ma alcuni eventi possono durare anche fino a due anni.
La fase fredda ENSO si chiama La Nina e la fase calda si chiama El Nino. Oltre alle temperature, una delle principali differenze tra le fasi è anche nei modelli di pressione a cui sono associate.
Durante un El Nino, la pressione sul Pacifico tropicale è più bassa, con più precipitazioni e tempeste in questa regione.
Ma durante una La Nina, la pressione sul Pacifico equatoriale è alta, creando condizioni stabili e meno convezione. Questi cambiamenti di pressione si traducono nella circolazione globale, influenzando entrambi gli emisferi con il tempo.
Tipicamente, un El Nino sviluppa anomalie più forti, che si concentrano maggiormente sulle regioni centrali e orientali. Ma mentre La Nina di solito ha anomalie più deboli, in genere raggiungono un picco più dalla regione centrale a quella occidentale.
L’immagine sotto presa da NOAA Clima mostra la circolazione tipica durante una fase fredda ENSO (La Nina). L’aria scende nel Pacifico orientale, causando un clima stabile e secco. Allo stesso tempo, l’aria si sta alzando nel Pacifico occidentale, causando frequenti temporali, bassa pressione e molte precipitazioni.
In questo modo, l’ENSO può avere un forte impatto sulle precipitazioni tropicali e sui modelli di pressione e quindi ha un impatto sul sistema di feedback oceano-atmosfera. Attraverso questo sistema oceano-atmosfera, l’influenza dell’ENSO è distribuita a livello globale.
Di solito osserviamo un cambiamento globale nei modelli di pressione durante l’emergere di una fase ENSO, ma è più influente durante il picco della sua fase.
Ma perché ENSO passa dalla fase fredda a quella calda? Non esiste una risposta semplice, ma possiamo dire che è il risultato della complessa relazione tra i modelli di pressione e i venti.
Gli alisei tropicali di solito avviano o interrompono una certa fase, mescolando gli strati superficiali dell’oceano e alterando le correnti e le temperature oceaniche.
Quali sono gli alisei? Gli alisei sono costanti e persistenti, soffiando verso (e lungo) l’equatore in entrambi gli emisferi. L’immagine qui sotto da Weather.gov mostra bene una mappa semplificata dei venti prevalenti globali, con gli alisei tropicali in giallo e rosso.
Abbiamo prodotto una mappa che mostra i venti prevalenti vicino alla superficie, sulla base dei dati effettivi degli ultimi 4 decenni. Possiamo vedere gli alisei orientali nell’Oceano Atlantico e nell’Oceano Pacifico, che aiutano a guidare il riscaldamento e il raffreddamento della regione dell’ENSO.
Quando questi venti orientali diventano più forti, tendono a modificare le correnti superficiali dell’oceano e iniziano a spingere l’acqua da est a ovest. Questo spinge le acque superficiali più calde verso ovest ma porta le acque più profonde (più fredde) in superficie per sostituirle.
Questo processo si vede molto meglio nell’animazione video qui sotto, che mostra le anomalie della temperatura dell’oceano dall’estate al tardo autunno 2021.
Puoi vedere il raffreddamento dell’ENSO a partire da luglio, mentre le onde fredde si sviluppano attraverso il Pacifico equatoriale. Si formano quando l’acqua superficiale viene spinta a ovest dagli alisei, ora sostituiti da acque più fredde e più profonde.
L’immagine sotto mostra le ultime anomalie degli alisei nelle regioni tropicali. Possiamo vedere chiaramente gli alisei orientali più forti del normale (negativo). Forti alisei prevalgono nel Pacifico tropicale, nelle regioni ENSO occidentali/centrali.
Ma la chiave non è solo nei venti stessi, poiché sono tipicamente guidati da variazioni di pressione. La fase ENSO risponde direttamente a una variazione della pressione atmosferica, chiamata indice di oscillazione meridionale.
Il Southern Oscillation Index o SOI rappresenta la differenza di pressione atmosferica misurata a Tahiti (Polinesia francese) e Darwin (Australia). L’immagine seguente mostra la posizione delle due zone di pressione importanti per l’ENSO.
Valori del SOI positivi significano che la pressione sul versante di Tahiti è maggiore che su Darwin in Australia. Ciò corrisponde ad alisei orientali più forti, che supportano le condizioni de La Nina.
Ma durante un El Nino, vediamo una pressione più bassa nel Pacifico orientale e su Tahiti, e più alta su Darwin, in Australia. Ciò produce un valore del SOI negativo e alisei più deboli, il che significa meno raffreddamento degli oceani.
Nell’analisi SOI di seguito, possiamo vedere valori positivi persistenti. Ciò supporta ulteriormente gli alisei più forti e il raffreddamento dell’oceano nelle regioni ENSO, sostenendo ed estendendo La Nina verso l’estate.
LA NINA RESTA – ULTIMI DATI
L’attuale analisi globale degli oceani rivela la presenza continua di anomalie degli oceani freddi nel Pacifico tropicale. Questo è attraverso le regioni dell’ENSO, visto in precedenza sopra. Gli alisei sostenuti e la mancanza di raffiche di vento da ovest hanno consentito a La Nina di sopravvivere e di estendersi più in profondità nel 2022.
Concentrandoti sulla regione 3.4, puoi vedere la prima La Nina della stagione 20/21 nell’immagine qui sotto. Il nuovo raffreddamento dell’oceano è iniziato tra la fine dell’estate e l’autunno dello scorso anno. Questo è stato lo sviluppo dell’attuale fase fredda. Il picco del raffreddamento è stato più debole della prima La Nina, poiché l’evento del secondo anno è solitamente più debole del primo evento.
Un cambiamento negli alisei tropicali a gennaio ha posto fine al processo di raffreddamento, avviando di fatto il crollo dell’evento La Nina.
Puoi vedere questo processo nel grafico sottostante, che mostra le anomalie di temperatura nella regione ENSO 3. Il riscaldamento era in corso da fine gennaio. Ma il rafforzamento degli alisei e la mancanza di venti occidentali ha ora spinto per un nuovo raffreddamento dalla fine di marzo.
Abbiamo l’analisi dell’oceano dall’inizio di febbraio di seguito. Le anomalie fredde erano molto più forti nella regione del Pacifico tropicale orientale. Ma nelle regioni centrali e occidentali dell’ENSO, le anomalie del freddo stavano diminuendo.
Ma guardando ora l’ultima analisi delle anomalie delle regioni ENSO, puoi vedere bene le anomalie del freddo che ritornano nel Pacifico tropicale centrale e occidentale. Le anomalie del picco di freddo ora si concentrano maggiormente sulle regioni orientali, dove gli alisei si sono nuovamente intensificati, creando un effetto di risalita più forte.
Di seguito abbiamo un cambiamento di anomalia della temperatura dell’oceano di 15 giorni. Possiamo vedere l’effetto di raffreddamento nelle regioni ENSO orientali. Anche nella zona centrale abbiamo più raffreddamento che riscaldamento in corso. Questo è stato sicuramente inaspettato, viste le previsioni di poche settimane-mesi fa.
Ma forse un processo più forte (invisibile) si sta sviluppando sotto la superficie dell’oceano. Nell’immagine qui sotto puoi vedere le anomalie della temperatura di inizio febbraio in profondità attraverso l’Oceano Pacifico tropicale. C’era una calda onda di Kelvin che si diffondeva sotto la superficie dell’oceano, sradicando La Nina.
La Kelvin Wave era presente a circa 80-200 m di profondità. È stata spinta dalle correnti occidentali. Ha causato l’indebolimento e la rottura delle anomalie del freddo nelle regioni ENSO centrali e occidentali.
Ma guardando ora l’ultima analisi della profondità ad alta risoluzione nelle regioni ENSO, vediamo il ritorno di temperature più fredde del normale sotto la superficie. Ciò è stato consentito dall’indebolimento delle correnti occidentali e dal rafforzamento degli alisei orientali.
Un modo per osservare l’intensità della temperatura dell’intera regione ENSO è osservare il contenuto di calore dell’oceano. Questo prende in considerazione anche le temperature dell’acqua in profondità, non solo in superficie.
E sotto possiamo vedere le anomalie del freddo che si sviluppano a fine estate e raggiungono il picco a metà ottobre. Le anomalie del freddo sotto la superficie si sono indebolite a intermittenza, con l’onda di Kelvin sotto la superficie. Ma una nuova ondata di freddo sta prendendo il sopravvento, come si vede nelle immagini di profondità sopra.
Possiamo vedere meglio l’intero processo nella prossima immagine qui sotto. Mostra le anomalie del calore dell’oceano superiore nelle regioni tropicali del Pacifico. Possiamo vedere la raccolta che inizia alla fine della scorsa estate, per durare fino a metà inverno.
A gennaio, possiamo vedere la calda onda Kelvin spingersi. Ma ora viene sostituita da una nuova ondata di freddo che emerge sotto la superficie, spinta dagli alisei e dal processo di risalita.
Conosciamo lo stato attuale de La Nina e come si è arrivati a questo punto. Quindi è tempo di guardare a come si prevede che si evolverà ulteriormente nel corso dell’anno e come influirà sul nostro clima stagionale.
PREVISIONE A LUNGO TERMINE DELL’ENSO
Ora sai cos’è ENSO e quali sono le sue fasi. Quindi ci concentreremo sulla sua evoluzione durante la stagione in corso e vedremo cosa mostrano le previsioni più recenti andando avanti nel 2022.
Di seguito abbiamo la previsione della temperatura dell’oceano per l’estate 2022, dal modello ECMWF. Ora mostra un’anomalia fredda continua attraverso l’Oceano Pacifico equatoriale. Alcune anomalie del freddo possono essere viste a sud dell’equatore e verso ovest, ma mantenendo questo un evento di freddo complessivamente compatto.
L’analisi ENSO e le previsioni di insieme di seguito di ECMWF mostrano che La Nina si è sviluppata lo scorso autunno e continua. Le previsioni mostrano una fase fredda prolungata nella prossima estate. Ci sono meno certezze in autunno, ma la maggior parte dei membri scelgono la fase negativa.
La previsione ENSO dagli Stati Uniti CFSv2 è simile. Mostra che l’attuale raffreddamento continuerà semplicemente per tutto il 2022. Sostiene le anomalie fredde durante l’estate e nella stagione fredda 2022/2023. Dobbiamo aggiungere che questo modello è stato il primo a suggerire un possibile evento freddo di 3 anni.
La previsione probabilistica ufficiale ENSO CPC/IRI mostra l’attuale La Nina che permane durante l’estate e l’inizio della stagione fredda del 2022. È tipico che una nuova fase emerga a fine estate/autunno con variazioni di pressione stagionali. Ma per ora, sembra che La Nina possa continuare fino al prossimo inverno.
Di seguito abbiamo un’immagine di analisi e previsione da più modelli stagionali nordamericani. Mostra anche che La Nina si mantiene praticamente nella stagione estiva. Andando più a fondo nell’anno, vediamo lo sviluppo dell’evento La Nina del 3° anno in autunno e per l’inverno 2022/2023.
Le tendenze sono attualmente a favore di una fase fredda (La Nina) che sostenga o si rafforzi nella seconda metà del 2022. Ciò creerebbe nuovamente una serie speciale di modelli meteorologici nell’autunno e nella prossima stagione invernale 2022/2023.
Ma in che modo l’evento de La Nina influisce sul clima stagionale e cosa possiamo aspettarci quest’anno nella stagione calda?
LA NINA: STAGIONI METEO
Sulla base di tutti i dati disponibili, è in vigore un avviso ufficiale di La Nina, come spiegato nella dichiarazione del Climate Prediction Center della NOAA:
“La Niña è favorita per proseguire durante la prossima estate nell’emisfero settentrionale (59% di possibilità nel periodo giugno-agosto 2022), con una probabilità del 50-55% fino all’autunno. Questo mese, il consenso dei meteorologi prevede che i valori dell’indice Niño-3,4 si indeboliranno in estate, ma rimarranno al di sotto della soglia de La Niña”.
Di seguito abbiamo un’immagine che mostra l’andamento della pressione media invernale di più inverni de La Nina. La caratteristica principale è un forte sistema di alta pressione nel Pacifico settentrionale e una bassa pressione sul Canada.
Osservando più da vicino la firma del clima della stagione fredda de La Nina di seguito, possiamo vedere la sua caratteristica principale, un sistema ad alta pressione persistente nel Pacifico settentrionale. Questo di solito sposta la corrente a getto dagli Stati Uniti nord-occidentali verso est, creando un modello meteorologico “più freddo del nord/più caldo del sud” sugli Stati Uniti.
L’Alaska, il Canada occidentale e gli Stati Uniti settentrionali in genere hanno un inverno più freddo del normale, con più precipitazioni. Il sud-ovest e il sud degli Stati Uniti di solito sperimentano condizioni più calde e un po’ più asciutte durante la stagione invernale di La Nina.
Ma cosa possiamo aspettarci dall’influenza de La Nina durante la stagione calda?
Nell’immagine sottostante abbiamo la correlazione tra la fase fredda ENSO e la corrente a getto estiva. Possiamo vedere una corrente a getto più forte negli Stati Uniti nord-occidentali e una corrente a getto subtropicale più debole negli Stati Uniti meridionali in un’estate con fenomeno La Nina.
Storicamente, l’effetto più tipico di una fase ENSO fredda è un blocco del sistema ad alta pressione nel Pacifico settentrionale. Di seguito possiamo vedere che la tendenza dell’alta pressione del Pacifico settentrionale durante La Nina esiste anche durante l’estate. L’andamento dell’alta pressione si estende dal Pacifico settentrionale agli Stati Uniti centro-occidentali.
Possiamo anche vedere un segnale di alta pressione più forte negli Stati Uniti nordorientali, centrato a est nel Nord Atlantico.
Ci stiamo concentrando sulla regione del Pacifico/Nord America in questo segmento perché l’influenza della stagione calda La Nina è più profonda qui. A differenza della stagione fredda, c’è molto meno (o nessuno) di un effettivo effetto diretto sul modello meteorologico sul settore europeo.
Di seguito abbiamo un grafico speciale, che mostra l’impatto della temperatura primaverile di una fase La Nina per gli Stati Uniti. Possiamo vedere che il modello freddo nord/caldo sud si estende nella stagione primaverile.
L’andamento delle precipitazioni primaverili per un evento ENSO freddo è simile all’andamento invernale. Abbiamo più precipitazioni a nord, nord-ovest e le parti degli Stati Uniti orientali. Condizioni più asciutte prevalgono su gran parte dell’estremo sud e del sud-ovest degli Stati Uniti.
Di seguito abbiamo le anomalie di temperatura e precipitazioni estive per gli Stati Uniti nelle estati successive a La Nina primaverile.
Possiamo vedere temperature più calde del normale su gran parte della metà occidentale del paese. Da notare un segnale più freddo del normale per il sud-est degli Stati Uniti.
Per quanto riguarda le precipitazioni, abbiamo un segnale più secco per un’estate con La Nina su gran parte degli Stati Uniti settentrionali, centrali e occidentali. Più precipitazioni sono accennate nella valle dell’Ohio e negli Stati Uniti nordorientali, e anche nel sud-est.
Questi sono modelli basati sui dati storici, da eventi precedenti di questo tipo. Ma ora esamineremo le previsioni effettive a lungo termine e vedremo cosa mostrano i calcoli del modello in termini di influenza de La Nina.
LA NINA INFLUENZA IL METEO STAGIONALE 2022
Esamineremo le tendenze stagionali per l’estate 2022, utilizzando la previsione ECMWF. Il periodo in questione è la stagione meteorologica estiva, che copre il periodo giugno-luglio-agosto, ed è il picco della stagione calda.
In genere utilizziamo prima il modello ECMWF, poiché viene spesso definito il modello più affidabile nella categoria a lungo termine. In realtà, molto può cambiare con il singolo anno/stagione. Ma in generale, il modello ECMWF è il top per quanto riguarda l'”affidabilità”.
Nel modello di pressione previsto dal modello ECMWF qui di seguito, possiamo vedere un sistema di alta pressione La Nina rimasto nel Pacifico settentrionale. Si estende negli Stati Uniti occidentali/settentrionali.
Un’area di alta pressione più forte si trova negli Stati Uniti nordorientali, come abbiamo visto nel grafico del segnale de La Nina in precedenza. Ciò avrà un effetto regionale sullo sviluppo meteorologico negli Stati Uniti orientali e nel Canada orientale.
Un altro sistema di alta pressione si trova sull’Europa occidentale, con un’area di bassa pressione in contrasto sull’Europa settentrionale.
La distribuzione della temperatura globale mostra anche il modello La Nina. Nel Nord America, vediamo più caldo negli Stati Uniti centrali e settentrionali. Questa è la massa d’aria più calda sotto l’anomalia dell’alta pressione. Le calde anomalie si estendono anche su gran parte del Canada meridionale e orientale.
L’Europa presenta condizioni per lo più più calde del normale nell’intera metà centro-meridionale. Il Nord Europa, tuttavia, è considerato neutrale, in un’area di bassa pressione probabilmente più fresca.
Guardando più da vicino l’Europa, vediamo un clima molto più caldo del normale sulla maggior parte del continente. Ma l’eccezione è il nord Europa, che sarà sotto l’influenza di un sistema a bassa pressione.
Nel Nord America, ora possiamo vedere meglio le calde anomalie su gran parte degli Stati Uniti centrali e occidentali. Il sud-est degli Stati Uniti, tuttavia, presenta un’area neutra, simile allo storico modello estivo de La Nina che abbiamo visto in precedenza.
Si prevedono calde anomalie anche in gran parte del Canada centrale e orientale e anche negli Stati Uniti nordorientali. Quella regione è sotto l’influenza del sistema ad alta pressione della regione.
Le condizioni da normali a più umide prevarranno sull’Europa settentrionale nella zona di bassa pressione. Ma si prevede che il resto del continente sarà più secco del normale, creando un probabile scenario di siccità.
Le previsioni delle precipitazioni sul Nord America mostrano condizioni più asciutte sulla maggior parte degli Stati Uniti centrali e settentrionali. Ma parti del sud-est e del sud-ovest degli Stati Uniti e del Canada orientale hanno maggiori probabilità di condizioni umide.
Ciò è in qualche modo in linea con l’influenza in estate de La Nina che abbiamo visto sopra, dove gli Stati Uniti orientali e sudoccidentali possono avere più precipitazioni. Le zone più aride si spostano nelle regioni centrali e settentrionali.
Nel complesso, si prevede un’estate calda e secca negli Stati Uniti centromeridionali in questa prospettiva a lungo termine. Nel sud-ovest e nell’est sono previste più tempeste, poiché le previsioni prevedono temperature più elevate e precipitazioni da normali a superiori alla norma.
Osservando le previsioni ufficiali della temperatura estiva del NOAA, la maggior parte degli Stati Uniti è più calda del normale. Le anomalie dal cuore caldo sono finora concentrate nella metà occidentale degli Stati Uniti.
La previsione ufficiale delle precipitazioni estive è abbastanza simile alla previsione del modello. Vediamo una probabilità uguale a più alta di maggiori precipitazioni su parti dell’est e del sud-ovest degli Stati Uniti. Ma si prevede che la maggior parte degli Stati Uniti nord-occidentali e centrali avrà una stagione estiva più secca.
Il problema con le precipitazioni in qualsiasi stagione de La Nina è in genere la persistenza delle condizioni di siccità negli Stati Uniti meridionali e occidentali. Di seguito abbiamo l’ultima analisi sulla siccità della NOAA, che mostra le attuali condizioni di siccità in tutto il paese.
La maggior parte della metà occidentale degli Stati Uniti è in condizioni di siccità. Le condizioni più aride prevalgono negli Stati Uniti meridionali e nord-occidentali. Un’estate calda e secca, come attualmente previsto per gli stati centro-meridionali e nord-occidentali, peggiorerà le condizioni di siccità.
STAGIONE DEGLI URAGANI ATLANTICI
Non possiamo seguire la stagione degli uragani atlantici quando si parla de La Nina. C’è un’influenza ben nota de La Nina sulla stagione degli uragani, poiché abbiamo condizioni atmosferiche diverse.
Nell’immagine qui sotto, puoi vedere la tendenza a più uragani nell’Atlantico, poiché il wind shear verticale è inferiore e l’atmosfera è più instabile. Al contrario, ci sono meno uragani nel Pacifico orientale, a causa del forte wind shear.
L’ultima previsione della temperatura dell’oceano per la stagione degli uragani mostra le anomalie del freddo attivo nella regione dell’ENSO. Ma nell’Oceano Atlantico tropicale, vediamo previsioni di temperature piuttosto neutre. La mancanza di anomalie calde in quella regione può indicare che una stagione iperattiva è attualmente meno probabile.
Ma guardando le previsioni effettive del modello ECMWF per l’energia ciclonica accumulata (ACE), vediamo una previsione sopra la norma per la stagione degli uragani atlantici. Ciò può significare un numero maggiore di sistemi di media potenza o alcuni grandi uragani che possono aumentare rapidamente l’ACE.
L’energia accumulata del ciclone (ACE) è generalmente una metrica che esprime l’energia di un ciclone tropicale durante la sua vita. Possiamo combinare l’energia totale di tutti i sistemi per confrontare le diverse stagioni, che sono state più attive. Ma questo non significa molto quando si tratta di approdi.
Una stagione degli uragani con un ACE totale basso può avere 2-3 uragani negli Stati Uniti. D’altra parte, una stagione ad alto ACE può avere un numero maggiore di tempeste che rimangono principalmente in mare aperto.
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