Archivio mensile:Dicembre 2012

Una inversione estremamente breve del campo magnetico terrestre, la variabilità del clima e un super vulcano

Geomagnetismo

L'inversione di polarità è stato un evento globale. © Dr. habil. Norbert R. Nowaczyk / GFZ

L’inversione di polarità è stato un evento globale. © Dr. habil. Norbert R. Nowaczyk / GFZ

41 mila anni fa, si è verificato un rovesciamento completo e rapido del campo geomagnetico. Studi magnetici del centro di ricerca tedesco per le geoscienze -GFZ- su campioni di sedimenti del Mar Nero mostrano che durante questo periodo, durante l’ultima glaciazione, la bussola nella parte del Mar Nero puntava il sud, invece che verso nord. Inoltre, i dati ottenuti dal gruppo di ricerca del GFZ , formato dai ricercatori Dr. Norbert Nowaczyk e il Prof. Helge Arz, con i dati aggiuntivi di altri studi nel Nord Atlantico, nel Pacifico del Sud e le Hawaii, dimostrano che questa inversione di polarità è stato un evento globale. I loro risultati sono stati pubblicati sull’ultimo numero della rivista scientifica Terra and Planetary Science Letters.

Degna di nota è la velocità del rovesciamento: “La geometria del campo di polarità invertita, mostrano, che le  linee del campo puntavano nella direzione opposta rispetto alla configurazione attuale. Configurazione che durò solo circa 440 anni, e che era associata con una intensità di campo, che era solo un quarto del campo di oggi “, spiega Norbert Nowaczyk.
Il cambiamento di polarità effettivo durò solo 250 anni ! In termini di tempi geologici, questo è estremamente veloce.
Durante questo periodo, il campo magnetico era molto debole. Il 5% della forza del campo attuale. Di conseguenza, la Terra ha quasi completamente perso il suo schermo di protezione contro i raggi cosmici principali, portando ad un aumento significativo delle radiazioni.

Ciò è documentato da picchi di berillio radioattivo (10Be) nelle carote di ghiaccio, recuperati dalla calotta glaciale della Groenlandia. 10Be, nonché il carbonio radioattivo (14C), causati dalla collisione dei protoni ad alta energia dallo spazio con gli atomi dell’atmosfera.

L’evento Laschamp

L’inversione di polarità, che si trova nella magnetizzazione dei sedimenti marini del Mar Nero, era già nota da 45 anni. Infatti, era stato scoperto, dopo l’analisi delle colate laviche, nei pressi di Laschamp, un villaggio vicino a Clermont-Ferrand nel Massiccio Centrale, che la magnetizzazione differiva in modo significativo dalla direzione del campo geomagnetico di oggi . Da allora, questa funzione geomagnetica è conosciuta come la “l’evento Laschamp”. Tuttavia, i dati del Massiccio Centrale rappresentano solo alcuni punti di letture del campo magnetico terrestre, durante l’ ultima era glaciale, mentre i nuovi dati provenienti dal Mar Nero ci forniscono un’immagine completa della variabilità del campo geomagnetico, su un’alta risoluzione temporale.

Cambiamenti climatici improvvisi e un super-vulcano

Oltre a dare la prova dell’inversione del campo geomagnetico 41 mila anni fa, i geoscienziati del Potsdam, hanno scoperto numerosi cambiamenti climatici improvvisi durante l’ultima era glaciale, nei nuclei analizzati nel Mar Nero, come era già noto dalle carote di ghiaccio della Groenlandia. Questi, in ultima analisi hanno permesso una sincronizzazione di alta precisione dei due set di dati del Mar Nero e la Groenlandia. La più grande eruzione vulcanica nell’emisfero settentrionale negli ultimi 100 000 anni, vale a dire, l’eruzione di 39400 anni fa, del supervulcano nella zona dei Campi Flegrei ,nei pressi di Napoli, in Italia, è documentata anche nei sedimenti studiati dal Mar Nero. Le ceneri di questa eruzione, circa 350 chilometri cubi di roccia e lava sono stati espulsi e sono stati distribuiti su tutto il Mediterraneo orientale e fino alla Russia centrale.

Questi tre scenari estremi, la breve e veloce inversione del campo magnetico della Terra, la variabilità climatica dell’era glaciale e l’eruzione vulcanica in Italia, sono stati studiati per la prima volta in un unico archivio geologico e il tutto poi, è stato messo in un preciso ordine cronologico.

Nowaczyk, NR, Arz, HW, Frank, U., Tipo, J.; Plessen, B. (2012): “Dinamica dell’escursione geomagnetica Laschamp dai sedimenti del Mar Nero”  Planetary Science Letters, 351-352 ., 54-69

doi: 10.1016/j.epsl.2012.06.050

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X12003421

Fonte : http://phys.org/news/2012-10-extremely-reversal-geomagnetic-field-climate.html

Michele

Anomalie radio e variazioni del campo magnetico interplanetario utilizzate come precursori sismici su scala globale – 2° parte –

Terremoti e Vulcani

Presentato alla conferenza EDPD 2011 di Kanyakumari, India

21-25 Settembre 2011

Valentino STRASER

94, Località Casarola – 43040 Terenzo PR, Italy

[email protected]

Abstract: Il monitoraggio delle radio anomalie, iniziato in modo continuo a partire dal 2009 dalla stazione LPTA di Roma e il confronto con le variazioni del Campo Magnetico Interplanetario, hanno permesso di studiare i due fenomeni fisici e metterli in relazione con l’accadimento di terremoti su scala globale di magnitudo generalmente maggiore di 6. Dall’esperienza maturata sul campo, la comparsa delle radio anomalie precede, normalmente, da poche ore a pochi minuti i sismi di forte intensità. Le radio anomalie, associate ai precursori sismici, non sono ancora conosciute e per questa ragione non ancora classificate. In questo studio si propone, quindi, la denominazione di “Precursori Sismici Globali”, quella categoria di precursori individuati strumentalmente dalle radio anomalie, associabili a “caratteristiche variazioni” del Campo Magnetico Interplanetario. Entrambi i valori, fra loro confrontati e messi in relazione, indicano a scala globale l’imminenza di un sisma potenzialmente distruttivo. Il metodo, però, nonostante gli esiti positivi di applicazione, non permette, al momento, di avanzare stime sulla zona epicentrale. I dati, per questa categoria di Precursori Sismici Elettromagnetici, possono essere inoltre confrontati a scala temporale, per una loro validazione, con anomalie magnetiche registrate da altre stazioni localizzate in varie zone della Terra, anche molto distanti l’una dall’altra.

Parole chiave: Anomalie radio, campo magnetico interplanetario, precursori sismici globali, marcatori sismici, precursori sismici elettromagnetici.

La prima parte di questa ricerca è disponibile al seguente indirizzo web : http://daltonsminima.altervista.org/?p=19836

 

Verifiche strumentali

 I PSE, come è stato anticipato nella prima parte, possono essere osservati da più stazioni di rilevamento e fra loro confrontati anche a scala temporale. In molti casi, ma non in tutti, sono state registrate le medesime alterazioni del fondo magnetico naturale allo stesso orario come nel caso dei magnetometri HAARP (http://137.229.36.30/cgi-bin/magnetometer/gak-mag.cgi) e KIRUNA ( www.lund.irf.se/helioshome/magnetometerdata.html) , alcune ore prima di forti sismi. Questa ricorrenza si è ripetuta in questi ultimi tre anni e anche nel 2011, per i terremoti analizzati in questo studio.

Per questo Metodo, la comparazione dei dati è stata possibile effettuarla a scala globale, perché il meccanismo di genesi dei PSE consente di effettuare rilevazioni anche a distanze elevate rispetto alla zona di stress tettonico.

Alcuni studi scientifici, infatti, hanno messo in evidenza che i cristalli e le rocce in generale emettono delle radiazioni elettromagnetiche poco prima di rompersi sotto una pressione meccanica e durante la loro rottura ( http://www.vlf.it/mognaschi/TERREM3.html ). È stato calcolato, ad esempio, che emissioni energetiche di 50 MegaWatt che avvengono nel sottosuolo a decine di km di profondità, riescono a superare il rumore di fondo elettromagnetico a 3Hz (1mVm) e, quindi, questo di tipo di emissioni possono essere rilevate con facilità da più stazioni di monitoraggio.

METODI E DATI

Il metodo utilizzato in questo studio consiste nel confronto dei dati, rilevati 24 ore su 24, fra le variazioni del IMF e, in particolare, nell’individuazione della forma a “σ” del tracciato in prossimità del valore di 2nT, e la comparsa di radio interferenze rilevate dagli strumenti di LPTA, nella stazione di monitoraggio situata nei pressi di Roma.

La stazione LPTA è dotata di un rilevatore di frequenza, N.A.S.A. Inspire VLF3 e un magnetometro triassiale che sono interfacciati con un computer che registra i dati 24 ore su 24. (Figura n°6).

Il tracciato del IMF è registrato dai satelliti GOES 13 e 15 ed è consultabile online 24 ore su 24, in modo da confrontare, continuamente, i dati delle radio anomalie, con altri magnetometri come, ad esempio, HAARP e KIRUNA.

Figura 6. NASA INSPIRE VLF3 frequenza di raccolta dati rilasciati alla stazione di Progetto LPTA nei pressi di Roma.

 

STRUMENTI USATI

 a)    Spettogrammi

Gli spettrogrammi ottenuti da parte della stazione sono state registrati ogni 10 minuti, cioè uno ogni linea orizzontale 1600 millisecondi. I dati impostati nel Lab Spectrum sono i seguenti:

Effetto delle impostazioni di FFT con fs = 44,1000 kHz: Larghezza di una FFT-bin: 21,0285 mHz ; Equiv. rumore a larga banda: 28,5988 mHz ; Massima gamma di frequenza: 0,00000 Hz a1.37813 kHz ; FFT finestra temporale: 47.554s ; Sovrapposizione di intervallo di scorrimento: 96,6%

b)    Scala calorimetrica

Utilizzando una scala colorimetrica creata da Gabriele Cataldi, i colori spettrogramma rappresentano specifici valori in relazione al tipo del segnale prodotto. Normalmente, i precursori elettromagnetici sismici (ESP o ESS) raggiungono in media i 60 nT a 10 MHz (Fraser-Smith et al., 1990), tuttavia è possibile studiare ESP a frequenze basse come 15 Hz (ELF e bande SLF), anche se in termini pratici, è più facile studiare questi segnali a 30 Hz, senza cercare i “MHz”. La scala colorimetrica mostra segnali che raggiungono 30 nT in rosso e in bianco quelli che hanno raggiunto i 100 nT. In questo modo, tutti i segnali inferiore a 20 nT appaiono BLU e possono essere facilmente distinti dagli altri. Tra 20 e 30 nT le modifiche da blu al rosso. Una deviazione di soli 10 nT tra il blu e il rosso visualizza in modo efficace tutti quei valori di qualsiasi rilevanza sul uno spettrogramma. Per fare un confronto, vale la pena ricordare che 30nT è pari a tre volte il campo magnetico prodotto da un tostapane elettrico misurato da un misuratore di distanza, il che significa che il valore è indubbiamente significativo nello studio ESP. Anomalie di onde radio negli spettrogrammi sono indicati in giallo (tutte le tonalità del giallo fino a diventare bianco), e circondati da un rosso. In questo modo possiamo essere certi che abbiamo davanti a noi un segnale di intensità non inferiore a 65 nT (la prima ombra del giallo, che corrisponde ad un’intensità superiore a quella prodotta da un tubo fluorescente ad un 1 metro di distanza).

c)    Satelliti

I dati del sistema di rilevamento satellitare (Orbitron) sono i seguenti: (http://www.swpc.noaa.gov/Data/goes.html)

GOES 13 (Primario): orbita a  35,809km; Long 74.5403° O; Lat 0.3317° S; Ht (km) 35 809.730; Azim 272.3°; Elev -10.7°; RA 12h 26m 24s; Decl. -7° 07′ 04″.

GOES 15 (Secondario): orbita a  35,782km; Long 88.9147° O; Lat 0.0344° N, Azim 284.2; Elev -18.6°; RA 11h 29m 43s; Decl. -6° 37′ 18″.

DISCUSSIONI

 La comparsa delle radio anomalie e la corrispondente variazione del IMF hanno mostrato di avere analogie strumentali con altre stazioni di rilevamento, registrate in altre zone dislocate in varie zone della Terra durante le fasi preparatorie di terremoti con magnitudo superiore o uguale a 5.5 e più frequentemente M>6. Per ogni terremoto studiato in questo lavoro è emerso un dato comune, rappresentato dall’aumento del rumore di fondo prima del sisma, dalla diminuzione in prossimità della scossa e il conseguente aumento del rumore di fondo e delle radio anomalie dopo il terremoto.

A titolo esplicativo, si possono citare i casi dei due terremoti avvenuti nelle Isole Vanuatu il 20 agosto 2011.

Primo sisma (vedere: www.usgs.gov ):

 Magnitudo : 7.1 Data e tempo Sabato 20 Agosto 2011 alle 16:55:02 UTC Località: 18.260°S, 168.069°E Profondità: 40.6 km Regione: Vanuatu

Secondo sisma (vedere : www.usgs.gov ):

Magnitudo 7.0 Data e tempo Sabato 20 Agosto 2011 alle 18:19:24 UTC Località: 18.287°S, 168.132°E Profondità: 28.5 km Regione: Vanuatu

Entrambi i sismi sono stati preceduti dalla comparsa del “σ” nel tracciato IMF. (Figura n°7a);  Dalle radio anomalie che hanno preceduto il sisma di pochi minuti. (Figura n°7b); Dai picchi del fondo magnetico (compreso fra 0 e 20 Hz), paragonabili a scala temporale con il precursore sismico elettromagnetico rilevato nella stazione di monitoraggio di Roma. (Figura n°7c); Da anomalie registrate dal magnetometro a induzione Haarp, paragonabili a scala temporale con il tracciato di LPTA. Figura n°7d); Dal magnetometro di Kyruna, che presenta una analoga corrispondenza temporale. (Figura n°7e); Dalla comparsa di interferenze nel range 400 – 5000 Hz rilevate anche queste dalla stazione LPTA di Roma. (Figura n°7f).

Dall’esperienza maturata a partire dal 2009, si è notato che “maggiore” è il numero delle radio interferenze, associabili alla comparsa del σ nel tracciato IMF, e “maggiore” è la magnitudo del terremoto. (Straser, 2011).

Il meccanismo ipotizzato per lo studio di questo metodo è quello di uno stress prodotto nel sottosuolo in grado di emettere onde elettromagnetiche, rilevabili strumentalmente sulla superficie terrestre. E, alla possibilità di rilevare emissioni elettromagnetiche non legate unicamente alla variazione del fondo magnetosferico si devono aggiungere anche a fenomeni di propagazione delle Onde Elettromagnetiche (OEM) all’interno della Terra, proprio come succede per onde sismiche (Palangio et al., 1993). In pratica, è possibile che i campi elettromagnetici prodotti da un sisma riescano a propagarsi all’interno della crosta terrestre e rimbalzare sugli strati più interni della terra proprio come accade ad un raggio di luce quando attraversa materiali trasparenti con fattore di rifrazione diverso a causa della diversa densità.  Tutte le emissioni elettromagnetiche con frequenza compresa tra 0 e 1000 Hz possono attraversare completamente il pianeta senza subire una riduzione di intensità (Palangio et al., 1993). All’interno di questo “range” sono anche presenti le emissioni di plasmi a bassa pressione, della tipologia che è possibile osservare nella nostra atmosfera. Si ipotizza, quindi, che l’emissione di onde elettromagnetiche, prodotte nelle fasi preparatorie dei sismi possa creare interferenze sia nella gamma delle onde radio tali da distorcere i valori del IMF e causare la comparsa del “σ” nel tracciato rilevato dal satellite.  Le onde elettromagnetiche (OEM), inoltre, si propagano in modo diverso a seconda se si trovino nell’atmosfera o nel sottosuolo. La velocità delle OEM nel sottosuolo è minore che nell’aria. Nel sottosuolo, invece, le OEM possono propagarsi riflettendo tra i vari strati e le diverse densità di cui è composta la roccia. È chiaro quindi che un rilevatore presente sulla superficie terrestre può captare diversi segnali in tempi diversi, ma generati nella stessa zona areale, prossima all’epicentro.

Quindi, da quanto esposto, maggiore sono le radio anomalie, maggiore è l’intensità dello stress prodotto nel sottosuolo.

Le casistiche analizzate in questo studio, che mettono in relazione le radio anomalie con le variazioni del campo magnetico e la distorsione della curva IMF (formazione del “σ”), possono essere raggruppate almeno in tre classi, relative cioè a terremoti di magnitudo compresa fra 5 e 6, M>6 e M>7. Per ogni casistica ricorrono, ma non sempre, alcuni elementi caratteristici.

 

1) Per questa casistica si può considerare come esempio il di magnitudo 5.1 avvenuto in Spagna l’11 maggio 2011. Per queste tipologie di  sismi sono frequentemente presenti:

  • Radio anomalie diradate nella fase preparatoria del sisma principale.
  • Gap temporale con l’assenza di radio anomalie di circa un’ora prima e dopo il terremoto.
  • Radio anomalie che seguono il terremoto.
  • Variazioni del IMF con la comparsa del σ di 2nT.
  • Deboli anomalie registrate da altri magnetometri.

Sisma di magnitude :  5.1

Data e tempo: mercoledì 11 Maggio 2011 alle 16:47:25 UTC; Località : 37.699°N, 1.673°W ;Profondità : 1 km ;Regione : Spagna

2) Per questa casistica, invece, si può considerare come esempio il terremoto di magnitudo 6.7 avvenuto nelle Isole Fiji il 29 luglio 2011. Per queste tipologie di  sismi sono frequentemente presenti:

Sisma magnitudo :  6.7

Data e tempo: Luglio 29, 2011 alle 07:42:23 UTC; Località: 23.651°S, 179.822°E; Profondità : 521.7 km; Regione: Sud delle isole Fiji

  • Radio anomalie.
  • Variazioni del IMF con la comparsa del σ di 2nT.
  • Abbondanza di segnali fra i 400 e i 5000 Hz.
  • Segnale radio precursore fra 0 e 20 Hz (fino a 1’ prima del sisma).
  • Frequente assenza di anomalie registrate da altri magnetometri (ad esempio, Haarp, e Kyruna).

 

Figura 7. Terremoto dati associati ad anomalie. a) VA satelliti 13 – 15; anomalie Radio b), c) Segnale precursore tra 0 e 20 Hz; d) Magnetometro ad induzione di Gakona (AK) e Kiruna (e) magnetica pulsazione, f) LPTA Progetto traccia da 400 a 5000Hz.

3) Per questa classe di casistiche, infine, si può considerare come esempio esplicativo il terremoto di magnitudo 9.0 avvenuto in Giappone l’11 marzo 2011. Per queste tipologie di sismi sono frequentemente presenti:

  • Notevole aumento del numero di radio anomalie 10 giorni prima della scossa principale, con una brusca caduta del numero totale di radio anomalie il giorno della scossa principale e una rapida ripresa delle anomalie il giorno successivo (Straser, 2011).
  • Aumento delle anomalie del campo geomagnetico.
  • Aumento dell’indice dell’attività geomagnetica.
  • Variazioni del IMF con la comparsa del σ di 2nT.
  • Qui è mostrata l’anomalia  radio che ha anticipato il sisma giapponese.
  • In questo caso la comparsa del σ nella curva del GOES, è più accentuata.

Da quanto discusso fino ad ora, in base alle tre casistiche analizzate, si può ipotizzare il seguente modello interpretativo, riassunto in tre fasi distinte.

Prima fase: in conseguenza dello stress cui sono sottoposte le rocce, si producono segnali elettromagnetici, che si manifestano con interferenze di vario genere registrate dagli strumenti e dal satellite (Figura n°8).

 

Figura 8. Come risultato dello stress che subiscono le rocce, sono prodotti segnali elettromagnetici e si manifestano interferenze di vario genere.

Seconda fase: man mano che lo stress si esaurisce, diminuiscono anche i segnali elettromagnetici prodotti dalle rocce fino ad arrestarsi per un breve intervallo (da pochi minuti a un’ora) prima del sisma (Figura n°9).

Figura 9. Come lo stress si dissolve a poco a poco, anche i segnali elettromagnetici prodotti dalle rocce diminuiscono fino a alla fine (da pochi minuti a un’ora) ed in alcuni casi anche prima di un sisma.

Terza fase: La nuova condizione di equilibrio che assume la roccia determina la comparsa di un nuovo stress con l’emissione di nuovi segnali elettromagnetici (Figura n°10).

Figura 10. Il nuovo equilibrio della roccia determina la comparsa di uno stress nuovo con l’emissione di segnali elettromagnetici.

 

Conclusioni e suggerimenti

Dall’esperienza maturata sul campo, possiamo dire che lo stress crostale essendo proporzionale al numero di radio anomalie prodotte, il presente Metodo, che si offre come un modo per individuare il trigger del sisma, può essere applicato a scala globale per sismi particolarmente forti e potenzialmente distruttivi per l’uomo. Uno dei limiti per l’applicazione di questo Metodo consiste nella difficoltà ad individuare la zona epicentrale, mentre fornisce dati incoraggianti sull’energia del sisma e l’ora di accadimento, che abbraccia un intervallo temporale che varia da poche ore a qualche minuto prima del terremoto. La valutazione della zona epicentrale, tuttavia, si può stimare con altri metodi di indagine. Per questa sua caratteristica il presente studio può essere applicato in sinergia con altri metodi per l’indagine sui precursori sismici. Ormai, infatti, la massa dei dati è tale da tentare un salto di qualità, organizzando un gruppo di ricerca che riunisca le varie competenze disciplinari utili a inquadrare i dati disponibili in una modellazione specifica che, in prospettiva, potrebbe portare a una più calibrata definizione del rischio sismico a scala globale.

 

Ringraziamenti:  Esprimo sincera gratitudine, per la realizzazione di questo studio, al Dr. Gabriele Cataldi e ai suoi collaboratori della stazione di monitoraggio LPTA Project di Roma (Italia) per avermi inviato costantemente i dati sulle radio anomalie ed avermi comunicato alcune considerazioni critiche sui precursori sismici. Un ulteriore ringraziamento lo rivolgo agli scienziati che hanno preso parte alla International Conference EDPD 2011 di Kanyakumari (India) per avermi sollecitato al dibattito scientifico e a migliorare lo scritto.

 

RIFERIMENTI

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Fonte : http://www.ncgt.org/newsletter.php?action=download&id=103

New Concepts in Global Tectonics Newsletter; Issue: 61 – December 2011 – Page:52

 

Michele

Natale 2012: prime linee di tendenza

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Sta per arrivare il Natale e come ogni anno ci chiediamo come sarà il tempo durante le festività natalizie: farà caldo, farà freddo, pioverà nevicherà ecc..Di certo la tradizione non è dalla nostra parte, visto che il periodo non è quello migliore per assistere a grosse ondate di freddo. Vediamo insieme se quest’anno, oltre a vivere un Natale in bianco, potremo godere di un bianco Natale.
Ovviamente la distanza temporale è a dir poco proibitiva, ed è impossibile valutare le esatte vicende meteorologiche a livello locale. Pertanto ci limiteremo a tracciare delle possibili linee di tendenza, facendo riferimento principalmente ai movimenti atmosferici a livello emisferico.
Per inquadrare l’evoluzione futura è sicuramente utile partire analizzando la situazione passata e presente. In questo modo ci possiamo rendere conto che siamo interessati da tempo da un unica grande dinamica, ancora largamente in corso. L’incipit della dinamica è stato l’innesco di una poderosa wave 1 (onda pacifica) al termine di novembre, in seguito alla dislocazione di un ramo del VPS sul comparto siberiano:

 

 

Questa situazione, davvero notevole visto il periodo molto prematuro, è stata favorita senz’altro da un Nino ovest-based in fase di piena maturazione (vedi anche passaggi MJO) nonché da un innevamento siberiano da livelli record. Inoltre, almeno nella fase iniziale, l’azione dell’onda pacifica è stata ben accompagnata dall’opposta onda atlantica (wave 2), andando quasi a “splittare”(dividere) il Vortice Polare (VP), sino alle quote medio-basse. Tale circostanza ha avuto come conseguenza principale quella di ridurre di molto l’intensità delle velocità zonali in seno al medio-basso VP, rendendolo così più “malleabile” alle azioni forzanti troposferiche.
La fase successiva ha visto un displacement (spostamento-dislocazione) del VP verso il comparto russo-europeo, proprio a causa dell’intensa azione spingente a carico dell’anticiclone stratosferico delle Aleutine (wave 1) ed un contemporaneo tentativo di ripristino, da parte della stratosfera, dell’omogeneità termica e geopotenziale su tutta la colonna (vista la consistente disparità instauratasi alle diverse quote). Tali circostanze sono ben descritte dalla seguente immagine:

 

 

Nella maggior parte dei frangenti, quando si verificano azioni da displacement di questo tipo, si ha come risposta un rafforzamento della getto in Atlantico, con conseguente ripresa del flusso zonale sull’Europa. Tuttavia il mantenimento di una decisa azione forzante troposferica (favorita anche da un anticiclone siberiano quanto mai pimpante), lo status debole dei venti zonali alle quote medio basse nonché l’allentamento dei geopotenziali in area Pacifica, ha favorito in questi giorni una nuova ellitticizzazione del basso VP con asse particolarmente favorevole. Tale impianto sta provocando in queste ore lo scivolamento sull’Europa, attraverso movimenti retrogradi, di masse d’aria gelida di natura polare.
Nel frattempo, l’alto VPS si presenta così:

 

 

Notate come esso, a differenza del basso VP, si presenti molto più compatto nonchè decisamente disassato, ovvero fuori dalla sua sede di origine che è indicata con G (questo ad opera del precedente displacement, molto più consistente alle alte quote), testimoniando ancora un discreto disaccoppiamento tra le basse e le alte quote . In queste condizioni l’alto VPS sarà soggetto ad un forte momento angolare, che lo porterà ad impattare con veemenza sulla Siberia-Asia orientale (freccia rossa). Alle basse quote tale movimento sarà assorbito in due step:

1) ulteriore rotazione d’asse del VPT con conseguente invadenza del canadese ed occlusione dell’onda atlantica (tale circostanza impedirà una completa penetrazione delle correnti gelide sull’Italia, scongiurando una seconda parte di dicembre dai connotati “storici”;

2) migrazione dei centri principali di vorticità verso il comparto russo-siberiano.

Durante l’intera dinamica, il VPT riuscirà a mantenersi discretamente ellitticizzato (segno di un’azione forzante troposferica sempre molto attiva). Proprio questa circostanza, dopo una brevissima pausa, potrebbe consentire il mantenimento di una debole e bassissima circolazione antizonale “fresca” (periodo dal 15-18 dicembre):

 

 

Tuttavia l’eccessiva invadenza del Canadese (eccessiva rotazione d’asse del VPT), potrebbe abbassare di troppo la direttrice della suddetta circolazione retrograda, con conseguente apporto di aria mite atlantica sul nostro paese.
Invece nella fase successiva, l’ormai completo decentramento dei centri di vorticità sulla Siberia, potrebbe facilitare, nel corso dell’ulteriore “ovvia” rotazione del VP, una rapida impennata dell’azzorre con veloce discesa artica sull’Europa (intorno al 19-21 dicembre):

 

 

A quest’evento, nonostante la distanza temporale molto elevata (oltre 10 giorni), do una probabilità di riuscita abbastanza elevata, in quanto conseguenza di una dinamica molto valida nonché logica.
Tornando alle quote più elevate, il forte impatto del VPS nell’area “altamente energetica” della Siberia/Pacifico occidentale (vedi dinamica sopra esposta), sarà certamente causa di una ripresa dei flussi di calore alle alte quote (ep-flux nuovamente convergente) con conseguente riscaldamento dell’alto VPS:

 

 

Tale dinamica se confermata potrebbe segnare l’incipit di un primo deciso stratwarming e di una ripresa molto energetica della wave 1 alle alte quote:

 

 

Ed è proprio da questo momento in poi che la situazione si fa molto più incerta in quanto è possibile che l’atmosfera intraprenda strade anche molto diverse. Di queste ve ne illustro brevemente due:

1) al termine della lunghissima manovra di rotazione (che come abbiamo visto parte da molto lontano), alle quote medio basse riesce a verificarsi un nuova parziale migrazione dei centri di vorticità dalla Siberia al Canada, grazie ad un anticiclone delle Aleutine non troppo invadente in area Canadese. In questo caso si verificherebbe, proprio in coincidenza del Natale, un affondo gelido sugli States con risalita del PNA e conseguente nuova discesa artica sull’Europa:

 

 

In questo caso le probabilità di assistere ad un bianco Natale su diverse zone del paese (con il centro-nord in prima fila) non sarebbero poi così remote. E’ da considerare inoltre che la direttrice di tale affondo potrebbe essere molto più obliqua (da nord est) con coinvolgimento più consistente di tutto il paese. Ma la cosa più importante è che, se andasse in porto tale dinamica, nel periodo successivo, contemporaneamente alla migrazione delle masse polari sul Canada, si realizzerebbe una discreta ripartenza della wave 2 anche alle quote superiori, che insieme all’azione della wave 1 andrebbe a chiudere a tenaglia il VP. In altre parole si andrebbe incontro ad un principio di split che potrebbe culminare orientativamente nel corso della prima decade di gennaio.

2) al termine della manovra di rotazione, a causa della permanenza di elevati geopotenziali sul Canada, i centri di vorticità tornerebbero ad invadere il settore Atlantico, con conseguente rafforzamento del getto sul comparto europeo, che verrebbe così sferzato da correnti miti zonali:

 

 

Inoltre in questo caso si andrebbe incontro nuovamente ad una manovra di rotazione (sicuramente più rapida), con nuovo riscaldamento stratosferico a partire dal comparto siberiano/Pacifico occidentale. A livello europeo, si assisterebbe sicuramente alla persistenza di clima mite di matrice atlantica almeno sino ad inizio gennaio.

Ovviamente si tratta di due visioni antipodiche (permettetemi questa licenza), e le varianti intermedie sono infinite. Inoltre come detto in fase di premessa, stiamo parlando di una linea di tendenza che non può tenere conto di fattori a carattere locale (es: esatta direttrice delle discese artiche, posizionamento dei minimi, ecc..) che però hanno un importanza cruciale per le sorti meteo del nostra bellissima Italia. Infine come emerge chiaramente, tale la linea di tendenza diviene molto meno affidabile proprio a partire dal Natale. Per quanto detto ritengo che proprio a cavallo del 25 dicembre possa verificarsi un passaggio cruciale per le sorti meteo di buona parte delle festività. Ma avremo sicuramente modo di tornare sull’analisi alla luce dei nuovi aggiornamenti. Per ora non mi resta che augurarvi, con netto anticipo, un felice e sereno Natale.

 

L’articolo contiene anche degli spunti e riflessioni emerse nel corso di piacevolissime discussioni intrattenute con gli utenti del forum di “Centro Meteo Toscana”, con particolare riferimento a Cloover, even e batstef. A nome di tutto il popolo di NIA, è doveroso un ringraziamento nei loro confronti.

 

Riccardo

Aleksandr Ivanovič Voejkov

climatologia

“…. Conoscete questo personaggio ? Io credo di no…. se invece vi dico, Ponte di Weikoff, ora si, adesso ci siamo….ecco da chi prende il nome !

Allora che cosa ho fatto ….

In settimana, spinto dalla curiosità e per il ritorno in auge, di questa particolare e tanto amata configurazione climatica invernale, sono andato in cerca di informazioni del padre fondatore. Informazioni, sulla passata vita, opere e scoperte, di questo straordinario scienziato, che definire, come uno dei veri e propri padri della climatologia, non è per niente esagerato !

Conosciamolo.

Voyeikov Alexander (8 maggio 1842 - 9 Febbraio 1916)
Voyeikov Alexander (8 maggio 1842 - 9 Febbraio 1916)

Aleksandr Ivanovič Voejkov fu un instancabile ricercatore russo, vissuto fra l’ottocento e il novecento, è stato un climatologo e geografo, membro dell’accademia delle scienze di San Pietroburgo (1910). Nato a Mosca, nel 1860 è entrato nella facoltà di Fisica e  Matematica dell’università di San Pietroburgo, ma dopo gli studi universitari, che  si sono interrotti con l’agitazione studentesca in russia, si reco a studiare all’estero.

Nel 1865 Voyeikov ricevette presso l’università di Göttingen il dottorato di ricerca, ed discusse una tesi a titolo : ” Sull’insolazione diretta su diversi luoghi della superficie della terra “

Al suo ritorno in Russia, venne eletto membro della Società Geografica Russa, che per 50 anni venne associata a tutte le sue attività scientifiche e sociali. Su iniziativa di Voejkov nel 1870 è stata organizzata la commissione della Società Meteorologica, in cui lavorò per diversi anni è ne fu il segretario.

Attraverso questa commissione, Voyeikov organizzò una rete, su scala nazionale, di corrispondenti volontari, che  sistematicamente rilevavano osservazioni meteorologiche, vedi  temporali, pioggia e altri elementi del clima. I risultati del trattamento del materiale vennero pubblicati nelle pubblicazioni della Società. Nel 1872-1876, Voyeikov si impegnò in diversi grandi viaggi verso l’Europa occidentale, l’america del Nord , il centro, sud America , l’india , la Cina, Java e il  Giappone . I risultati delle osservazioni durante questi viaggi sono stati pubblicati da lui sotto forma di numerosi articoli e saggi in varie riviste.

Nel 1880 Voyeikov presso l’Università di Mosca, ottenne un dottorato in geografia fisica , e l’anno successivo divenne docente presso l’Università di San Pietroburgo. Nel 1885 fu eletto professore straordinario, e nel 1887 professore ordinario nel dipartimento di fisica. Dal 1881 partecipò in qualità di rappresentante della Società Geografica Russa in tutti congressi geografici internazionali e conferenze.

Nel 1884 pubblicò una grande opera, a titolo ” Il clima del mondo, in particolare in Russia “. Lavoro, per il quale, ottenne l’anno successivo, una medaglia d’oro dalla società geografica russa. In questo studio di climatologia, Voyeikov, riassume la sua vasta esperienza di ricerca e ci fornìsce, non  solo la descrizione del sistema climatico, ma mette in evidenza anche il problema del controllo dei fenomeni meteorologici e la struttura dei processi climatici. Voyeikov, cercò di trovare i fattori chiave, per lo sviluppo e per determinare la percentuale e l’importanza dei fattori climatici .

Nonostante il fatto che Voyeikov possedeva relativamente piccoli elementi di fatto, l’essenza fondamentale delle sue scoperte, nella grande maggioranza dei casi, ad oggi, è rimasta costante. Il lavoro precedentemente riportato, contiene il primo studio fondamentale della circolazione atmosferica, in particolare, nella zona del monsone tropicale (in Estremo Oriente).

Asse Воейкова
Asse di trasferimento delle masse d'aria

 

La scoperta di Voejkov guadagnò l’accettazione generale nella scienza. Nella stessa opera Voyeikov sviluppò l’idea dell’interazione di diverse aree climatiche con il trasferimento di masse d’aria (vedi immagine ) e stabilì la presenza della figura anticiclonica, che si estendevano dalle steppe della Siberia, alle zone occidentali Europe (“ il grande asse continentale “), e chiarì il suo ruolo nella distribuzione dei venti nelle pianure russe.

Voyeikov, fu il primo nella storia della geografia che applicò un metodo equilibrato per lo studio dei fenomeni climatici ( l’equilibrio di umidità dell’aria e dell’acqua, il saldo della massa d’acqua nei ghiacciai, ecc..). In primo luogo richiamò l’attenzione sulla necessità di esaminare gli strati superiori dell’atmosfera per la comprensione del clima in superficie. Voyeikov fu il primo ad avviare lo studio dei cambiamenti climatici attraverso l’analisi della sezione geologica, iniziando così una nuova scienza, la paleoclimatologia.

Cessata l’attività della commissione, la società geografica meteorologica russa riaprì nel 1883, sotto la presidenza di Voyeikov, il quale diede un ampio slancio al ripristino e l’espansione della rete di osservatori volontari. L’attenzione principale di Voyeikov, fu rivolta ad una ricerca direttamente correlata alla pratica dell’agricoltura . L’elaborazione delle osservazioni in questo settore, gli permisero di gettare le basi, per lo studio della agrometeorologia e fenologia e le conoscenze sul clima russo. Al fine di promuovere la conoscenza meteorologica, la commissione iniziò a pubblicare nel 1891, sotto la direzione di Voyeikov, una prima rivista di divulgazione scientifica per la meteorologia e climatologia russa.

Il “bollettino meteorologico”.

Fino al 1916, ogni numero di questa rivista, conteneva, articoli originali, recensioni, saggi e note di Voyeikov. Anche dopo la sua morte, fino al 1921, gli articoli di Voyeikov venivano pubblicati. Voyeikov, nelle sue pubblicazioni, informava inoltre i lettori, anche di tutte quelle notizie, che interessavano altri scienziati russi e/o stranieri. Allo stesso tempo, Voyeikov pubblicava i suoi articoli in molte riviste internazionali, promuovendo le conquiste della scienza russa, “bollettino meteorologico” e svolse un ruolo fondamentale nello sviluppo del pensiero meteorologico in Russia.

Voyeikov fu redattore del reparto dell’enciclopedia geografica britannica e anche redattore della fisica, meteorologia e climatologia “Enciclopedia completa dell’agricoltura russa” (1900-1912). Tra il 1903-1904, realizzò, un grande e originale corso  di meteorologia, che pubblicò in diverse edizioni. Nel 1912 effettuò, per fini scientifici, un grande viaggio nell’asia centrale e nel 1915, nel sud degli Urali ed in Crimea. Alla fine del 1915 venne eletto direttore dei corsi superiori geografici, al primo istituto di istruzione superiore in Russia.

Morì a San Pietroburgo il 9 Febbraio del 1916.

 


Fonti :

http://www.alpklubspb.ru/persona/voeykov.htm

http://geographyofrussia.ru/voejkov-aleksandr-ivanovich/

 

Michele

Trovato il collegamento tra i freddi inverni europei e l’attivitá solare

Cambiamenti Climatici, Sole e Clima, Uncategorized

Collegamento trovato tra freddi inverni europei e l'attività solare

I ricercatori hanno collegato la bassa attività solare ad un raffreddamento temporaneo dell’Europa centrale, studiando il congelamento del fiume Reno (CREDIT: Warburg, via Wikimedia Commons). Gli scienziati è da tanto tempo che  sospettato che  ciclo di 11 anni de Sole influenza il clima di alcune regioni della Terra. Eppure le registrazioni ufficiali delle temperature medie stagionali non risalgono indietro nel tempo quanto basta per confermare eventuali modelli. Ora, armato di una grande pazienza,  un team internazionale di ricercatori, dimostrano, che gli inverni insolitamente freddi in Europa centrale sono legati alla bassa attività solare, cioé quando i numeri di macchie solari sono al minimo. Il congelamento del fiume più grande della Germania, il Reno, è la chiave.

La nuova analisi ha rivelato una correlazione tra i periodi di scarsa attività del Sole e  alcuni periodi di raffreddamento su scala regionale in Europa centrale, lungo il Reno. “Il vantaggio di studiare il Reno è perché è una misura molto semplice”, ha detto Frank  Sirocko fautore dell´AGW (non é quindi uno “scettico climatico, anzi…)e autore di un articolo sullo studio e professore di Sedimentologia e Paleoclimatologia presso l’Istituto di Geoscienze di Johannes Gutenberg University di Mainz, Germania. “Il congelamento è speciale nel senso che è come un on-off. O c’è ghiaccio o non c’è il ghiaccio.” Dal  primi anni del 1900 fino alla metà del 20 ° secolo, gli uomini hanno utilizzato la via  fluviale del Reno per il trasporto di merci. E così le banchine lungo il fiume hanno registrazioni annuali  delle spese di spedizione quando il ghiaccio ha ostruito e ostacolato il corso d’acqua. Gli scienziati hanno usato questi facili e  accessibili  documenti, così come altri racconti storici, per determinare il numero di episodi di congelamento del Reno dal 1780. Sirocko ed i suoi colleghi hanno scoperto che tra il 1780 e il 1963, il Reno gelò in più punti diversi 14 volte. Le dimensioni del fiume significa che ci vuole molto freddo per farlo  gelare  e gli episodi di congelamento sono un ottimo indicatore   per gli inverni molto freddi della regione. La mappatura degli episodi di congelamento con l’attività solare nel ciclo di 11 anni – una variazione del  ciclo di forza magnetico variabile del Sole e quindi una variazione dell’uscita di radiazione totale – ha permesso a Sirocko ed ai suoi colleghi di determinare che dieci delle quattordici volte, in cui il fiume Reno si é congelato,  é avvenuto  durante gli anni , quando il ciclo del Sole era al minimo. Usando metodi statistici, gli scienziati hanno calcolato che c’è un 99% di probabilità che gli inverni estremamente freddi in Europa Centrale  e bassa attività solare sono intrinsecamente collegati. “Mettiamo a disposizione, per la prima volta, statisticamente una robusta evidenza che la successione di inverni freddi durante gli ultimi 230 anni in Europa centrale ha una causa comune “, ha detto Sirocko.

“Con la nuova ricerca, Sirocko e i suoi colleghi hanno aggiunto una nuova prova alla ricerca che collega la variabilità solare con il clima”, ha dichiarato Thomas Crowley, direttore  of the Scottish Alliance for Geoscience, Environment, and Society  che non è stato coinvolto con lo studio. “Vi è una certa sospensione del giudizio in questa ricerca,” ha detto Crowley , “e questo studio rafforza l’argomento sulla dipendenza climatica dalla irradianza solare.. Se si dispone di prove più statistiche a sostegno di questa spiegazione, si è più propensi a dire che questa dipendenza clima-sole è vera”.   Lo studio, condotto da ricercatori della Johannes Gutenberg e l’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima a Zurigo, in Svizzera, è stato pubblicato il 25 agosto su Geophysical Research Letters, una rivista della American Geophysical Union. Quando le macchie solari sono in calo, il Sole emette meno radiazioni ultraviolette. Meno radiazioni significa meno riscaldamento dell’atmosfera terrestre, che accende un cambiamento nei modelli di circolazione dei due livelli più bassi dell’atmosfera, la troposfera e la stratosfera. Tali modifiche portano a fenomeni climatici, come la North Atlantic Oscillation, un modello di variazioni di pressione atmosferica che influenza i venti nel Nord Atlantico e il comportamento meteo nelle regioni e in Europa. “A causa di questo effetto indiretto, il ciclo solare non influisce sulle temperature medie, ma porta solo ad anomalie di temperatura regionali”, ha dichiarato Stephan Pfahl, un co-autore dello studio che ora è presso l’Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima a Zurigo . Gli autori mostrano che questo cambiamento di circolazione atmosferica porta al raffreddamento in alcune parti dell’Europa centrale, ma a riscaldamento in altri paesi europei, come l’Islanda. Quindi, le macchie solari non necessariamente raffreddano l’intero globo – il loro effetto di raffreddamento è più localizzato, ha detto Sirocko. Infatti, gli studi hanno suggerito che gli inverni estremamente freddi europei del 2010 e 2011 sono stati il ​​risultato della North Atlantic Oscillation, che Sirocko e il suo team ora collegano alla bassa attività solare in questo periodo. Nel 2010 e il 2011 gli inverni europei erano così freddi che hanno portato le temperature a minimi storici per il mese di novembre in alcuni paesi. Alcuni di coloro che contestano il verificarsi del cambiamento climatico antropogenico sostengono che tale periodo di due anni mostra che il clima della Terra non riceve alcun calore. Ma il clima è un sistema complesso, ha detto Sirocko. E a breve termine, il tuffo localizzato di temperature piú fredde hanno solo temporaneamente  mascherato gli effetti  di un mondo ib riscaldamento. Il clima non è governato da una variabile”, ha detto Sirocko (ció lo riporta alla sua fede sull AGW e ai finanziamenti che deve ricevere per continuare i suoi studi)  “In realtà ci sono cinque o sei variabili. L´anidride carbonica è certamente uno, ma l’attività solare è anche uno. ” Inoltre, i ricercatori hanno anche fatto notare che, nonostante la prospettiva dell’Europa centrale a soffrire inverni più freddi ogni 11 anni o giù di lì, la temperatura media di quegli inverni è in aumento ed ció si é verificato negli ultimi tre decenni. Come  prova del riscaldamento globale, il fiume Reno non ha ghiacciato dal 1963. Sirocko ha detto che i risultati di tale riscaldamento sono in parte dovute al cambiamento climatico. Per stabilire una registrazione più completa della temperatura basse  del passato, i ricercatori stanno cercando  altre prove, come ad esempio,la diffusione della malattia e le abitudini migratorie. “La malattia può essere trasportata da insetti e ratti, ma nel corso di un anno di congelamento forte questo non è probabile”, ha detto Sirocko. ” Inoltre, i romani fecero del Reno una difesa contro i popoli germanici, ma non appena il fiume gelò la gente poteva muoversi liberamente attraverso di esso. Il congelamento del Reno è molto importante in tempi storici.” Non è stato, tuttavia, il Reno, che per primo ha fatto pensare a Sirocko  la connessione tra fiumi in congelamento e l’attività delle macchie solari. In realtà, si trattava di una gara di corsa di 125 miglia di pattinaggio che ha fatto oltre 20 anni fa, nei Paesi Bassi, che ha scatenato idea dello scienziato. “I pattinatori potevano  fare  questa gara solo ogni  10 o 11 anni, perché in quel momento  i fiumi congelano”, ha detto Sirocko. “Ho pensato tra me e me, ‘Ci deve essere una ragione per questo,’ e si scopre che ci sia.”

Come vedete anche i fautori dell´AGW possono fare delle ricerche utili sulle connessioni tra Sole e clima….

Nella ricerca pubblicata nel link qui sotto, potete vedere anche alcuni grafici esplicativi.

http://www.agu.org/pubs/crossref/2012/2012GL052412.shtml

Journal reference: Geophysical Research Letters search and more info website

Provided by American Geophysical Union

 

 

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