Di Harald Yndestad – 10 Marzo 2021

L’indice North Atlantic Oscillation (NAO) è un indicatore meteorologico e climatico. La firma dell’indice NAO ha periodi stazionari di 37, 74 e 112 anni e funziona come un orologio meteorologico.  L’orologio meteorologico indica un periodo caldo massimo, quando tutti i periodi dell’orologio hanno lo stato 12. Un periodo freddo massimo, quando tutti i periodi dell’orologio hanno lo stato 6.

Riepilogo

I periodi stazionari identificati nella variabilità dell’indice invernale NAO mostrano:

  1. L’indice NAO è un indicatore della variabilità del tempo e della temperatura in Scandinavia.
  2. La variabilità dell’indicatore NAO è controllata da uno spettro di periodi nodali lunari di 18,6 anni e da uno spettro di periodi del perigeo lunare di 8,85 anni, che sono controllati dalla Luna.
  3. Le tendenze massime e minime nell’indice NAO, la variabilità meteorologica e della temperatura, sono controllate da coincidenze di periodo e di fase.
  4. I periodi dominanti hanno un massimo calcolato nell’anno 1993, uno stato dell’indice negativo dal 2026 e un indice minimo profondo nell’anno 2047 [5].
  5. La distanza da un minimo profondo nel 1966 a un indice NAO massimo nel 1993 è un evento raro in un periodo di 220 anni.

NAO come indicatore meteorologico

Figura 1. L’indice invernale NAO dal 1822 al 2020.

L’orologio meteorologico è calcolato dall’indice North Atlantic Oscillation (NAO). La figura 1 mostra l’indice NAO invernale dal 1822 al 2017. L’indice NAO invernale (da dicembre a marzo) della NAO si basa sulla differenza di pressione al livello del mare normalizzata (SLP) tra Lisbona, Portogallo e Stykkisholmur/Reykjavik, Islanda.

L’indice NAO è un noto indicatore meteorologico per il Nord Europa. In Scandinavia:

  1. I valori positivi dell’indice NAO sono associati a una bassa differenza di pressione atmosferica tra l’Islanda e le Azzorre. In Scandinavia un indice positivo provoca venti caldi da ovest, inverni miti e più piogge nelle estati.
  2. I valori negativi dell’indice NAO sono associati a un’elevata differenza di pressione atmosferica tra l’Islanda e le Azzorre. In Scandinavia un indice negativo provoca venti freddi da nord, inverni freddi ed estati piene meno piovose. 

Risonanza artica

La variabilità dell’indice NAO non è ben compresa. Questa indagine conferma che l’indice invernale NAO è controllato da uno spettro di periodi nodali lunari. I periodi nodali lunari sono identificati nella variabilità della temperatura del Nord Atlantico, nell’estensione del ghiaccio artico, nella circolazione dell’acqua nell’Oceano Artico e nella rotazione dell’asse terrestre [3]. Le relazioni indicano una possibile risonanza di una coincidenza artica nell’Oceano Artico, come un bicchiere di vino rotante. L’ipotesi “Bicchiere di vino” si basa sull’idea di una possibile risonanza nell’Oceano Artico, causata dall’oscillazione di nutazione dell’asse terrestre di 18,6 anni. L’oscillazione stazionaria dell’asse terrestre può causare una circolazione dell’acqua nell’Oceano Artico, come un bicchiere di vino traballante [3]. L’afflusso forzato dell’Atlantico lunare nell’Oceano Artico influenza l’estensione del ghiaccio artico, la temperatura dell’aria artica e l’indice NAO.

Spettro di andamento meteorologico

Figura 2. Spettro wavelet W (nao, s, t) dalla serie di dati dell’indice invernale NAO, per s = 1…0,6N e t=1900 fino al 2020.

Lo spettro wavelet mostra le tendenze nella variabilità meteorologica. Lo spettro wavelet calcolato W (nao, s, t) della serie di indici NAO è mostrato nella Figura 3. Lo spettro wavelet W (nao, s, t) ha un periodo di tempo dal 1900 al 2013 e un intervallo di scala wavelet è s = 1…0,6 N e la serie di dati contiene N = (2017-1822) = 195 punti dati. Lo spettro wavelet W (nao, s, t) in Figura 4 mostra gli sfasamenti negli stati:

P (nao, min, yr) = [(-1,5, 1888), (-2,9, 1957)], al minimo NAO
P (nao, -0, yr) = [(0,1832), (0, 1899) , (0, 1977)], NAO sposta
P (nao, max, yr) = [(0,49, 1852), (2,19, 1919),(2,9, 1990)], massimo NAO

Periodi di cambiamento delle tendenze meteorologiche

Figura 3. Spettro di fase wavelet WF (nao, s, t) dello spettro wavelet NAO W (nao, s, t), per s=1…0,6N.

Lo spettro di fase wavelet mostra gli spostamenti dei periodi nella variabilità dell’indice NAO. Lo spettro di fase wavelet totale nella Figura 4, è come una mappa, che identifica periodi di cambiamenti meteorologici lunghi e brevi. La figura 4 mostra lo spettro di fase wavelet dall’indice invernale NAO. Lo spettro di fase wavelet WF (nao, s,t) viene identificato calcolando una trasformata di Hilbert dello spettro wavelet. Lo spettro di fase wavelet WP (nao, s,t) ha (-/+) sfasamenti e cambiamenti meteorologici, dagli anni: WF (nao, -0, long) = [1833, 1902, 1978], WF (nao , -0, breve) = [1833, 1862, 1902, 1943, 1978] (anno).

Periodi stazionari

Figura 4. Autcorrelazioni dello spettro wavelet (Figura 2).

La figura 4 mostra le autocorrelazioni WA(R(s), m) dello spettro wavelet W(s, t) dell’indice NAO dal 1822 al 2020. Le autocorrelazioni del computer identificano le correlazioni R() = [0.3, 0.5, 0.4, 0.5, 0.4] ai periodi stazionari T() = [18, 38, 54, 74, 112] (anno), che ha una coincidenza con lo spettro nodale lunare Tln() = [1, 2, 3, 4, 6]18,6 (anno). Il periodo di 18,6 anni è controllato dalla marea nodale lunare di 18,6 anni, che introduce uno spettro di temperatura nodale lunare Tln() nell’acqua del Nord Atlantico e nell’estensione del ghiaccio artico [3].

Il modello dell’orologio meteorologico

Figura 5: periodi wavelet dominanti identificati nell’indice NAO calcolato P(nam, t) = Ix per t = 1820…2100. Blu, rosso, giallo sono W(nam, s(37), t), W(nam, s(74), t), W(nam, s(112), t).

La Figura 5 mostra i periodi dominanti identificati nella variabilità dell’indice NAO, i periodi dominanti di 37 anni (blu), 74 anni (rosso) e 112 anni (giallo). La Figura 5 mostra le coincidenze delle fasi del periodo tra i periodi stazionari dal 1900 al 2020. Questa coincidenza può spiegare la grande variazione del tempo e del clima nello stesso periodo.

I periodi [37, 74, 112] (anno) hanno una prossima coincidenza massima positiva prossima all’anno 2140. Il periodo ha una coincidenza massima negativa l’anno 2192, o 230 anni dopo la coincidenza negativa nel 1960. Ciò significa che il cambiamento climatico dal 1960 al 2000 è un evento raro,

Figura 6: Spettro di potenza Wavelet WP(nam, s, t) del modello deterministico della serie di dati NAO, per s=1…0.6N e t=1820 a 2100.

Lo spettro di potenza wavelet rappresenta l’impatto di potenza dei periodi profondi dell’indice NAO minimo e massimo calcolato. La Figura 6 mostra lo spettro di potenza wavelet dal 1822 al 2017. La potenza wavelet massima a: WP (nam, s, t) = [(18.3, 1824), (26.9, 1845), (40.0, 1881), (106.7, 1918), (167.3, 1957), (138.4, 1998), (64.7, 2037), (44.0, 2067), (11.23, 2090)]. Lo spettro di potenza mostra la massima coincidenza tra i periodi lunari stazionari nella variabilità dell’indice NAO. Lo spettro di potenza ha una coincidenza massima a distanze temporali di [36, 37, 39, 41, 39] (anno), o una distanza media di 38,4 anni o un periodo di 76,8 anni.

Eventi imminenti calcolati

Figura 1. Lo stato dell’orologio meteorologico calcolato dal 1820 al 2100.

La Figura 1 mostra la somma calcolata dei periodi dell’orologio meteorologico di 37, 74 e 112 anni dal 1820 al 2100. Il risultato mostra lo stato dell’indice dell’orologio meteorologico calcolato (Ix) in un anno T per: (Ix, T) = [(-0 , 1833), (0,50, 1843), (+0, 1854), (-0,30, 1863), (-0, 1900), (+0, 1931), (-0,88, 1966), (-0, 1979 ), (1,0, 1993), (+0, 1926), (-0,71, 1943), (+0, 2056), (0,51, 2067), (+0, 2078)].

L’indice calcolato NAO ha un massimo nell’anno T= 1993, una tendenza negativa imminente dall’anno 2026, un minimo profondo nell’anno 2043, un massimo temporaneo nel 2067, un minimo temporaneo nel 2116, un massimo globale nel 2140 e un minimo a 2182. La distanza tra il massimo globale e tra il minimo globale è 2140-1993 = 147 anni e 2180-1967=213 anni. Ciò significa che la distanza di 30 anni da un minimo profondo nel 1966 a un indice massimo nel 1993 è un evento raro in un periodo di 220 anni.

Riepilogo

I periodi stazionari identificati nella variabilità dell’indice invernale NAO mostrano:

  1. L’indice NAO è un indicatore della variabilità del tempo e della temperatura in Scandinavia.
  2. La variabilità dell’indicatore NAO è controllata da uno spettro di periodi nodali lunari di 18,6 anni e da uno spettro di periodi del perigeo lunare di 8,85 anni, che sono controllati dalla Luna.
  3. Le tendenze massime e minime nell’indice NAO, la variabilità meteorologica e della temperatura, sono controllate da coincidenze di periodo e di fase.
  4. I periodi dominanti hanno un massimo calcolato nell’anno 1993, uno stato dell’indice negativo dal 2026 e un indice minimo profondo nell’anno 2047 [5].
  5. La distanza da un minimo profondo nel 1966 a un indice NAO massimo nel 1993 è un evento raro in un periodo di 220 anni.

Riferimenti

[1] Wikipedia:  https://en.wikipedia.org/wiki/North_Atlantic_oscillation).

[2]. Hurrell:   https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/hurrell-north-atlantic-oscillation-nao-index-station-based

[3]. Yndestad, 2006, L’influenza del ciclo nodale lunare sul clima artico, ICES Journal, Volume: 63, Issue: 3, Pages: 401-420.

[4] Università dell’East Anglia:  https://crudata.uea.ac.uk/cru/data/nao/nao.dat

[5] Harald Yndestad: L’indice NAO e la variabilità lunare. NTNU-Ålesund. 2019.

Fonte : The Climate Clock