Archivi categoria: Stratosfera

Split del vortice polare: l’inverno entra in scena anche in europa

Meteorologia, Stratosfera

Salve amici, è dall’inizio della stagione fredda che andiamo dicendo che questo inverno non è come i precedenti. Ce ne stiamo accorgendo anche noi, infatti pur non essendo interessati direttamente da alcuna irruzione fredda, gli ultimi giorni, specie al nord, stanno passando contraddistinti da cospicue inversioni termiche che portano a svegliarsi sulle pianure del centro nord già con valori prossimi o inferiori agli 0°C, cosa che non avvevinva con tale frequenza da almeno tre anni. Tutto ciò è dovuto ad una forte e ormai lunga anomalia negativa in zona russa che determina un influsso indiretto anche sulla nostra penisola. Siamo dunque già in inverno pieno dal punto di vista termico, mancano però ancora le configurazioni classiche della stagione invernale, con la prima franca irruzione di aria fredda, che visti i presupposti, è attesa ormai da qualche settimana. Forse oggi possiamo iniziare, con una certa sicurezza a sciogliere la prognosi. Infatti, le previsioni appena sfornate dal NOAA sull’andamento delle dinamiche stratosferiche oggi evidenzia addirittura una condizione di split del VP a 100 Hpa con l’isolamento di un lobo russo ed uno canadese e la sua dunque propbabile destabilizzazione. Ma andiamo con ordine. Partiamo dall’analisi delle temperature a 10 Hpa previste per i prossimi giorni, che ci raccontano un po’ del futuro del VP nel mese di dicembre.

Come si può facilmente notare dalla sequenza il VP sta in queste ore subendo una destabilizzazione dovuta alla presenza di un cospicuo riscaldamento in zona siberiana, frutto di quel TST event di cui parlavamo giorni fa. Come vedremo nelle prossime carte questo riscaldamento porterà probabilmente alla destrutturazione del VP in due lobi distinti con importanti conseguenze a livello emisferico. Il futuro, però del VP, va detto, non sarà di una totale disgregazione, infatti è visibile nelle ultime sequenze un riassorbimento dell’anomalia con conseguente raffreddamento dello stesso che dovrebbe favorirne un ricompattamento entro Natale, dunque, potremmo pensare ad un periodo festivo con correnti atlantiche in riattivazione, ma ne riparleremo, va anche detto che lo stratcooling qui visibile non dovrebbe durare molto per cui il VP potrebbe rimanere ancora instabile anche durante le feste, perchè in troposfera, nel frattempo, le intrusioni calde continueranno. Veniamo invece all’immediato futuro che promette gelo per buona parte dell’Europa, vediamo perchè:

Eccolo lo split, in grande evidenza, con due importanti risultati: isolamento in piena siberia di un nucleo gelidop con formezione del’HP russo e isolamento sugli States di un nocciolo altrettanto gelido che potrebbe, come è visibile dalla carta, generare un blocco atlantico con retrogressione gelida sull’ Europa, tutto questo intorno al 15-16 dicembre. Siamo dunque in procinto di vedre una importante irruzione fredda per il continente europeo? Probabilmente si. Attenzione, la traiettoria e gli effetti dell’irruzione sull’Italia sono ancora tutti da vedere, per esempio, se dovessimo interpretare le squenze qui pubblicate, sarebbe chiaro che il target dell’irruzione sarebbe la Spagna con richiamo caldo umido per il mezzogiorno e freddo e nevicate per il nord. Ma i dettagli li vedremo insieme: una cosa appare certa: l’inverno è in partenza anche sull’Europa.

 

Fonte : https://progettoscienze.org/2016/12/09/split-del-vortice-polare-linverno-entra-in-scena-anche-in-europa/

Raggi cosmici e copertura nuvolosa un nuovo documento scientifico

Cambiamenti Climatici, Misteri del Sole, Sole e Clima, Stratosfera

Anomalia della copertura nuvolosa alle medie latitudini: i collegamenti con le dinamiche troposferche e la variabilità solare

di S.Veretenenko e M.Ogurtsov

doi: 10.1016/j.jastp.2016.04.003

Riassunto

In questo lavoro si sono studiati i legami tra l’anomalie delle nubi basse (LCA) alle medie latitudini, nel Nord e Sud del mondo e la variazione dei raggi cosmici galattici (GCR) utilizzati come proxy della variabilità solare su una scala temporale decennale. Si è dimostrato che questi collegamenti non sono diretti, ma realizzati attraverso l’influenza dell’attività solare e dei raggi cosmici nello sviluppo dei sistemi barici extratropicali (cicloni e depressioni) che formano il campo delle nuvole. La violazione di una correlazione positiva tra LCA e l’intensità GCR è stata osservata negli anni 1980 – 1990 e si è verificata contemporaneamente nel Nord e Sud del mondo nei primi anni 2000, ed è coincisa con l’inversione di segno dei GCR sulla circolazione troposferica. È stato suggerito che un possibile motivo per l’inversione della correlazione tra l’attività ciclonica alle medie latitudini e il flusso dei GCR, è il cambiamento dell’intensità del vortice polare stratosferico che influenza in modo significativo l’accoppiamento troposfera-stratosfera. Le prove del notevole indebolimento dei vortici polari nella regione artica e nella stratosfera antartica nei primi anni 2000 sono forniti. I risultati ottenuti suggeriscono un ruolo importante dell’evoluzione vortice polare come motivo della variabilità temporale degli effetti dell’attività solare sulla bassa atmosfera.

low-cloud-cover-and-cosmic-raysVariazione temporale della LCA [anomalia della bassa copertura nuvolosa] e GCR [flusso dei raggi cosmici galattici] (valori mensili Detrended) per l’emisfero Nord (a) e Sud (b). Le linee spesse sono una media consecutiva di 12 mesi della LCA; c) i coefficienti di correlazione tra i valori annuali della LCA e il flusso dei raggi cosmici GCR per gli intervalli di 11-yr nel nord (linea continua) e meridionale (linea tratteggiata) emisfero. Le linee tratteggiate mostrano i livelli di significatività: 0,95 (curve 1) e 0.99 (curva 3) per l’emisfero settentrionale; 0.99 (curva 2) per l’emisfero sud

 

Fonte : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364682616300979

Major Midwinter Warming ? Per adesso è tipo displacement …

Meteorologia, Stratosfera

Sono in arrivo dei mesi (Febbraio e Marzo) dai connotati più freschi ( non dico invernali) e decisamente più dinamici ?  Questo uggioso e lungo periodo anticiclonico che ha contraddistinto la seconda parte del mese di gennaio sta per volgere al termine ?

Sembrerebbere di sì, a leggere l’ultime uscite modellistiche che interessano la Stratosfera. Segnali e azioni che potrebbero (usiamo il condizionale) finalmente portare ad un deciso ribaltone della circolazione atmosferica nell’emisfero nord. Brevemente, due sono i riscaldamenti visti. Il primo, è in corso, è di tipo minore ed ha sede nel Pacifico, tra il Canada e l’Alaska.

NHEM_T20_012h

Il secondo (visto come probabile evoluzione del precedente) sembra essere molto più intenso ed è visto dai modelli svilupparsi (centrato) sopra l’est della Siberia. Al momento, questa doppia azione dovrebbe (bisogna sempre usare il condizionale, con dinamiche così complesse e di difficile interpretazione) portare ad un MMw di tipo displacement.

Il primo ed il secondo riscaldamento dovrebbero produrre un’allungamento del Vp verso il nord europa.

NHEM_T20_180h

La ripresa dei flussi e la discesa dei venti zonali / indice NAM, sono tutti segnali di una possibile fase di flessione del vortice polare. Chiaramente, stiamo entrando a pieno regime nella seconda parte dell’inverno, la flessione di tutta la struttura/colonna atmosferica sopra il polo nord, diventa sempre più probabile ed inevitabile.

Propagazione ed effetti dei riscaldamenti alle quote più basse ? Probabilmente maggiore dinamicità e scambi meridiani …  Presto per dirlo ? Questo è quello che passa oggi il convento…. trascorriamo questo prossimo fine settimana cercando di identificare le possibili ripercussioni sulla circolazione troposferica e possibili scenari/dinamiche che potrebbero andare a delinearsi a livello di circolazione atmosferica nell’emisfero nord.

Michele

Stratosfera, attività solare, NAM, raggi cosmici : Due documenti scientifici …

climatologia, Indici Solari, Minimo Solare, Sole e Clima, Stratosfera

Nella passata giornata, un nostro lettore ha depositato (sul nostro blog) un’accattivamente interrogativo, in riferimento all’influenza solare sulla dinamiche che hanno sede nella stratosfera terrestre :

http://daltonsminima.altervista.org/2015/12/19/geotemperaturamagnetica/comment-page-1/#comment-124369

mi pare un tantino riduttivo attribuire esclusivamente le dinamiche solari all’alterazione o non alterazione del vps e vpt

Ecco…. credo che i due interessanti documenti scientifici riportati di seguito, sono un buon viatico, per la comprensione delle dinamiche stratosferiche-troposferiche in relazioni alle varie fasi del ciclo solare durante l’inverno nell’emisfero boreale.

Michele

…….

Vortice polare stratosferico come possibile argomento delle variazioni temporali dell’attività solare e gli effetti dei raggi cosmici galattici sulla circolazione nella bassa atmosfera

S. Veretenenko, M. Ogurtsov

Riassunto

Sono state studiate le possibili ragioni dell’instabilità temporale e gli effetti a lungo termine dell’attività solare (SA) e dei raggi cosmici galattici (GCR) sulle variazioni della circolazione nella bassa atmosfera. Si dimostra, che le rilevate precedenti oscillazioni di circa 60 anni di ampiezza e segno legate a SA/GCR sulla pressione troposfera alle latitudini alte e medie (Veretenenko e Ogurtsov, Adv.Space Res., 2012) sono strettamente legate allo stato del vortice ciclonico stratosferico polare. Si è rilevato che l’intensità del vortice presenta una periodicità di circa 60 anni che influenza l’evoluzione della circolazione atmosferica su larga scala. L’intensificazione dei due anticicloni artici e dei cicloni alle medie latitudini è associato ad un aumento dei raggi cosmici nei minimi dei cicli solari di 11 anni e si osserva nelle epoche di un forte vortice polare. Nelle epoche di un debole vortice polare, gli effetti di SA/GCR, sullo sviluppo dei sistemi dei sistemi barici alle latitudini medie e superiori si è trovato che cambia di segno. I risultati ottenuti dimostrano che il meccanismo dell’attività solare e l’influenza dei raggi cosmici sulla circolazione nella bassa atmosfera comporta cambiamenti nell’evoluzione del vortice polare stratosferico.

Chart AAnalisi FFT per la SLP, la temperatura, anomalie nella regione artica, la circolazione e il numero di macchie solari etc..

Link : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117713005474

Forzatura geomagnetica della NAM attraverso la Stratosfera

Daniel Palamara, Edward Bryant

Riassunto

Consideriamo i vari aspetti del legame tra la modulata attività geomagnetica solare e l’indice NAM. I nostri risultati indicano che la forzatura geomagnetica sulla circolazione atmosferica nell’emisfero settentrionale è temporalmente limitata e stagionale, modulata dalla QBO e dipendente da l’accoppiamento stratosfera-troposfera. Quando i dati sono limitati ai valori di gennaio, dopo il 1965 e negli anni nei quali la QBO è verso est, il coefficiente di correlazione tra il l’indice geomagnetico AA e la NAM è pari a 0.85. Questi risultati possono spiegare molte delle caratteristiche enigmatiche nella circolazione atmosferica nell’emisfero nord.

Chart BL’indice di gennaio geomagnetico AA (in alto) e l’indice di gennaio NAM (in basso), 1965-1999. Il coefficiente di correlazione tra queste due serie è 0,62, che è statisticamente significativo al livello di confidenza del 95%

Link : http://ro.uow.edu.au/smhpapers/1894/

Meccanica celeste Sole-Luna-Terra = Moto dei poli terrestri (Chandler wobble) e QBO

QBO, Risonanze planetarie, Sole e Clima, Stratosfera

L’oscillazione chandler dei poli e la sua modulazione in ampiezza

di Nikolay S.Sidorenkov

Hydrometcentre of Russian Federation
B. Predtechensky pereulok, 11-13, Moscow 123242, Russia

 

Abstract

E’ dimostrato che il periodo dell’oscillazione di Chandler dei poli (CWP) è una combinazione di oscillazioni causate da tre processi periodici che incontra la Terra:

  • (a) maree luni-solari,
  • (b) la precessione dell’orbita di rivoluzione mensile terrestre intorno al baricentro del sistema Terra-Luna,
  • (c) il moto del perigeo di questa orbita.

L’aggiunta dell’oscillazione siderale, anomalistica, e sinodica lunare pari a 1,20 anni, all’oscillazione di Chandler, dà luogo a lente variazioni periodiche di ampiezza della CWP con periodi da 32 a 51 anni.

Nota teorica :

http://legacy.ingv.it/roma/attivita/geomagnetismo/fisicainterno/sismicita/chandler.html

http://legacy.ingv.it/roma/attivita/geomagnetismo/fisicainterno/sismicita/oscillazione.html

"... Il Chandler wobble è un'oscillazione libera del polo di rotazione con un periodo di circa 14 mesi (434 giorni approssimativamente).L’esistenza di quest’oscillazione (wobble) va ricercata nella forma irregolare del nostro Pianeta e nel fatto che esso ruoti intorno ad un asse non allineato con l’asse d’inerzia terrestre. Questo mancato allineamento fa si che la Terra subisca un’oscillazione insieme alla rotazione. Visto dall’alto, il polo di rotazione descrive un moto approssimativamente circolare attorno ad un punto noto come "polo medio di rotazione".Tale moto quasi-circolare, noto come "oscillazione di Chandler" necessita di una sorgente di eccitazione per continuare ad esistere, altrimenti si estinguerebbe, a causa dell’imperfetta elasticità del mantello terrestre.....Sebbene le caratteristiche dell'oscillazione di Chandler siano state chiare sin dal principio, non altrettanto chiare apparivano le cause della sua eccitazione, almeno fino ad oggi. Basti pensare che la ricerca di queste cause ha animato il lavoro di gruppi di ricercatori sin dalla sua scoperta nel 1891 (Chandler, 1891) producendo un acceso dibattito scientifico.
 L'idea base mette in relazione le cause di quest'oscillazione a variazioni dell'inerzia terrestre prodotte da movimenti di grandi masse sulla superficie ed all'inteno della Terra (acquiferi, oceani, atmosfera, moti nel mantello, etc.), in queste cause sono stati inclusi anche i terremoti, che possono potenzialmente variare l'inerzia della Terra....Una risposta risolutiva a questi interrogativi, ancora non condivisa da tutti, proviene oggi dagli studi condotti da Richard Gross e pubblicati recentemente (grl, 2000). Gross (2000) afferma che gran parte del mantenimento dell'oscillazione di Chandler sia dovuto alle variazioni di pressione che si generano sui fondali oceanici, e di un piccolo contributo dovuto alla combinazione di processi oceanici ed atmosferici.Sembra così risolto il quesito sulle cause dell'oscillazione di Chandler, se così è sarebbero stati necessari a questo scopo un secolo di studi...."

Chandler1. Introduzione

E’ ben noto, che la Terra e la Luna ruotano intorno al loro centro di massa (baricentro) con un periodo siderale di 27,3 giorni. L’orbita del centro di massa della Terra (geocentro) è geometricamente simile all’orbita della Luna, ma la dimensione dell’orbita è di circa 1/81 più grande di quest’ultima. Il geocentro è (in media) a 4671 km di distanza dal baricentro. Nella rotazione della Terra intorno al baricentro, tutte le particelle costituenti tracciano le stesse orbite non concentriche e subiscono le stesse accelerazioni centrifughe come l’orbita e l’accelerazione del geocentro. La Luna attrae diverse particelle della Terra con una forza diversa. La differenza tra le forze di attrazione e quelle centrifughe agenti su una particella è chiamata forza di marea. La rotazione del sistema Terra-Luna attorno al Sole (Fig. 1) porta a maree solari. Il totale delle maree lunisolari variano con un periodo di 355 giorni (13 mesi siderali o 12 mesi sinodici). Questo periodo è conosciuto come l’anno lunare, o di marea.

Fig 1

Figura 1: Rivoluzione del sistema Terra-Luna attorno al Sole

I nodi lunari, nel loro moto di precessione verso ovest intorno all’eclittica, completano una rivoluzione in 18,6 anni. Mentre, il perigeo lunare si muove verso est, completando una rivoluzione in 8,85 anni. A causa di questi movimenti opposti, un nodo incontra un perigeo esattamente in 6 anni.

2. L’oscillazione quasi biennale – QBO –

Nei miei libri (Sidorenkov 2002, 2009) è stato dimostrato che la Terra, l’oceano, e l’atmosfera presentano oscillazioni consistenti, che si influenzano a vicenda, vale a dire, le oscillazioni congiunte avviate dalle maree si verificano nel sistema Terra-oceano-atmosfera. Manifestazioni visive di queste oscillazioni sono l’oscillazione dei poli della Terra, El Nino e La Nina nell’oceano, e la Southern Oscillation e l’oscillazione quasi-biennale in atmosfera. L’oscillazione dei poli è il movimento di rotazione quotidiano dell’asse terrestre all’interno del corpo della Terra. L’oscillazione quasi biennale (QBO) è un’oscillazione quasi periodica del vento zonale equatoriale, tra venti orientali e venti occidentali nella stratosfera tropicale con un periodo medio di 28 mesi.

La figura 2, mostra lo spettro del movimento delle coordinate, del polo x (in alto) e gli indici di QBO (in basso). Una caratteristica sorprendente è che lo spettro dell’indice QBO è simile con un fattore di 2 a quello di coordinate del polo x e y.  Dove la scala orizzontale nello spettro delle coordinate del polo è raddoppiata come mostrato in Fig. 2. Quindi tutti i dettagli dello spettro degli indici QBO coincidono con quelli dello spettro del movimento polare; cioè l’oscillazione nel moto polare riflette il periodo raddoppiato della QBO nell’atmosfera. Nella stratosfera equatoriale, la durata dei cicli di movimento polari della Terra è raddoppiato.

Fig 2Figura 2: Spettro di potenza del polo, coordinata x (in alto) e gli indici di QBO (in basso). Per dimostrare la somiglianza delle curve, la curva del polo è stata trasformato nel modo seguente: T = 2T0 e S = 30S0 + 2600, dove T0 e S0 sono i valori effettivi dei periodi T e densità spettrale S, rispettivamente.

Questi fatti testimoniano che l’oscillazione di Chandler dei poli e la ciclicità QBO dei venti stratosferici sono suscettibili di avere un comune meccanismo di eccitazione che è dovuto ai processi geodinamici del sistema Sole-Terra-Luna. Il meccanismo di eccitazione della QBO viene associato con l’assorbimento delle onde di marea lunisolari nella stratosfera equatoriale. Il periodo QBO è uguale a una combinazione lineare delle frequenze corrispondenti ai periodi raddoppiate dell’anno corrente (0,97 anno), della regressione del nodo lunare (18,6 anni), e del moto del perigeo lunare (8,85 anni) dell’orbita mensile terrestre:

Fig.3In altre parole, l’oscillazione quasi-biennale – QBO- della direzione del vento nella stratosfera equatoriale è una combinazione di oscillazioni causate da tre processi geodinamici periodici sperimentati nell’atmosfera: maree luni-solari, la precessione dell’orbita di rivoluzione mensile della Terra attorno al baricentro del sistema Terra-Luna, e il moto del perigeo di questa orbita.

3. Chandler wobble dei poli

L’oscillazione dei poli della Terra e la QBO nell’atmosfera hanno spettri simili (con il rapporto dei periodi che sono 1:2 (Sidorenkov 2002, 2009). Il periodo dell’oscillazione Chandler dei poli (CWP) si crede essere differente dal periodo Eulero di 305 giorni a causa delle proprietà elastiche della Terra. Tuttavia, è improbabile che sia fisicamente la QBO e CWP sono causate dalle caratteristiche della struttura interna della Terra. Un presupposto naturale è che la QBO e la CWP hanno una sola causa, vale a dire, le caratteristiche della rivoluzione mensile della Terra nel sistema Terra-Luna e la rivoluzione di questo sistema attorno al Sole. La forzatura del wobble con un periodo solare di 365.24 giorni è modulata dalla precessione dell’orbita mensile della Terra con un periodo di 18,61 anni e dal movimento del perigeo con un periodo di 8,85 anni. Infine, il risultato, con il forcing solare (anno) genera oscillazioni polari con un periodo di Chandler di 1,20 anni:

Fig.4La modulazione di ampiezza di CWP è chiaramente esposto con un periodo di circa 40 anni. È noto che le funzioni OAM AAM e sono in grado di rappresentare circa il 90% dell’eccitazione CWP richiesta. Questa eccitazione si crede che avvenga alla frequenza fondamentale del sistema forzante climatico con un periodo di 365,24 giorni. Tuttavia, è stato dimostrato in lavori più recenti dell’autore che, oltre a costringere questa base, il sistema climatico sperimenta un’ulteriore forcing causato da variazioni della nuvolosità
con periodi lunari anni (http://geoastro.ru). Caratteristiche climatiche e componenti equatoriali del momento angolare atmosferico h2 sono stati trovati ad oscillare con un periodo di 355 giorni (Sidorenkov, 2009; Sidorenkov e Sumerova, 2012a, 2012b). La forzatura di wobble con un periodo lunare anno di 355 giorni (13 mesi tropicali) è modulata dalla precessione dell’orbita mensile della Terra con un periodo di 18,61 anni e dal movimento del perigeo con un periodo di 8,85 anni. Infine, il conseguente “anno lunare tropicale” genera una oscillazione polare con un periodo di 1,16 anni:

Fig.5L’interferenza di 1,20 anni e 1,16 anni nell’oscillazione di Chandler comporta battute, cioè variazioni periodiche di ampiezza wobble polare con un periodo di 35,3 anni :

Fig.6Allo stesso modo, l’anno sinodico lunare (12 mesi sinodici) deve eccitare l’oscillazione polare con un periodo di 1,1574 anni :

Fig.7L’interferenze di questa eccitazione e la CWP generano battimenti con un periodo di 32,6 anni. L’eccitazione “dell’anomalistico anno lunare” (13 mesi anomalistici) è in grado di generare una oscillazione polare con un periodo di 1,172 anni :

Fig.8L’nterferenza di questa oscillazione con la CWP può generare battute con un periodo di 50,9 anni :

Fig.9Così, l’interferenza della CWP (periodo di 1,20 anni) con questi lunghi battimenti o oscillazioni lunari causa un rallentamento delle variazioni periodiche dell’ampiezza della CWP con periodi di 32 a 51 anni. Queste sono state osservate nella realtà.
4. Riferimenti

– Sidorenkov, NS, 2002 \ Fisica Instabilità rotazione della Terra “, Mosca:. Nauka, 384 pp (in russo)
– Sidorenkov, NS 2009, \ L’interazione tra la rotazione della Terra e dei processi geofisici “, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
– Sidorenkov, NS, Sumerova, KA, 2012a, \ Temperatura fluttuazione Beats come motivo per l’anomalo calda estate del 2010, nella parte europea della Russia “, russo Meteorologia e Idrologia, 37 (6), pp. 411-420.
– Sidorenkov, NS, Sumerova, KA, 2012b, \ cause geodinamici dei cambiamenti climatici decennio “, Proc.Hydrometeorological centro della Russia, Vol. 348, pp. 195-214.

 

Fonte : http://syrte.obspm.fr/jsr/journees2014/pdf/Sidorenkov.pdf