image_pdfimage_print

Autore: Admin
Data di pubblicazione: 25 Marzo 2019
Fonte originale:  http://www.climatemonitor.it/?p=50559

di Franco Zavatti e Luigi Mariani

In questo post viene studiata la velocità del vento geostrofico, vedere anche “Il vento” (47 slide sul vento), nell’Atlantico orientale tramite un indice di intensità  delle tempeste di vento. Prendiamo lo spunto da un lavoro sulle Isole Orcadi (Krueger et al., 2019) dove, nella loro figura 2 riprodotta in figura 1, sono riportate le serie temporali del 95.mo e 99.mo percentile delle velocità dei venti geostrofici “mediate su 10 triangoli” nell’Atlantico orientale.

Pubblicità

Fig.1: Serie del 95.mo e 99.mo percentile dell’indice di velocità dei venti geostrofici.

Come riportato nell’abstract del lavoro di Krueger et al., 2019: “Geostrophic wind speeds calculated from mean sea level pressure readings are used to derive time series of northeast Atlantic storminess. The technique of geostrophic wind speed triangles provides relatively homogeneous long-term storm activity data and is thus suited for statistical analyses.” (le velocità del vento geostrofico, calcolate dalle letture di pressione media a livello del mare, vengono usate per ricavare la serie temporale della intensità  delle tempeste di vento nell’Atlantico nord-orientale. La tecnica dei triangoli del vento geostrofico fornisce dati relativamente omogenei sull’attività di tempesta a lungo termine ed è quindi adatta alle analisi statistiche). Qui usiamo solo la serie digitalizzata del 99.mo percentile con lo scopo di verificare se la velocità del vento è in qualche modo legata a ciclicità oceaniche, cioè se da questi dati è possibile derivare una interazione oceano-atmosfera.


Fig.2: Serie temporale della intensità delle tempeste di vento dell’Atlantico nord-orientale e suo spettro LOMB. Digitalizzazione della figura 2 di Krueger et al., 2019 (solo 99.mo percentile).

Lo spettro LOMB mostra una serie di massimi di cui i principali hanno periodi di 36.8 e 1.8 anni; nello spettro non sono trascurabili i massimi a 11 e 22 anni mentre sono più deboli ma ben visibili i picchi dello stesso ordine di quelli di El Nino (4.5, 6, 6.5, 7.2 anni). Un massimo non presente in figura 1, perché appare più incerto degli altri, è quello a 116.6 anni; questo è un periodo paragonabile o poco inferiore all’estensione temporale del dataset.

È ragionevole pensare che i venti geostrofici sull’Atlantico possano dipendere dalla temperatura marina per cui abbiamo fatto un tentativo di confrontare lo spettro di figura 2 con quello delle temperature superficiali globali (SST) e con quello dell’emisfero nord.


Fig.3: Temperature marine superficiali globali. Da HadCrut

Fig.4: Temperature marine superficiali dell’emisfero nord. Da HadCrut.

L’indice NAO, che si ricava dalle differenze di pressione tra due stazioni lontane (es: Lisbona e Reykjavik), e specialmente la sua serie invernale (DJFM), ha una importante e riconosciuta influenza sul clima europeo, anche su quello continentale. Si può ipotizzare con un buon livello di certezza che la sua azione si faccia sentire anche nel caso dell’indice di intensità delle tempeste di vento che viene derivato dai venti geostrofici, la cui velocità si calcola da differenze di pressione. Il confronto con NAO complessivo (estate+inverno) e NAO invernale mostra che l’intensità delle tempeste di vento dipende in egual misura da entrambe le serie.


Fig.5: Indice NAO annuale, estate+inverno. Da HadCrut.

Rispetto alle SST, qui manca il massimo a 9.2 e quello a 15 anni, sostituiti dal massimo principale dello spettro a 7.8 anni e da quello a 13 anni. Dal confronto diretto tra i due spettri NAO si vedono alcune differenze, ma il compendio dei risultati riportato in tabella 1 rappresenta il fatto che le due serie (di cui una è contenuta nell’altra) non differiscono sensibilmente.


Fig.6: Indice NAO annuale invernale (DJFM). Da HadCrut. Il massimo di periodo 7.8 anni ha una potenza pari a 32.

La tabella seguente mostra come i massimi spettrali si distribuiscono tra le serie esaminate. I massimi indicati dalle caselle gialle sono presenti in tutte le serie; la colonna di colore avana (bisque) elenca i massimi presenti in quattro su cinque serie, mentre le caselle celesti (anche se comprendono 4 massimi comuni su cinque serie) sono di minore interesse dato che non sono presenti i massimi dell’intensità  delle tempeste di vento.

Tabella 1: Confronto tra i periodi (in anni) dei massimi spettrali di ntensità  delle tempeste di vento (Wind), SST globale e nord-emisferica; NAO Complessiva ed invernale

Wind11753.836.821.911.18.27.26.55.94.51.8
SST Glob58.73422.31510.69.24.83.82.7
SST NH683123.415.511.59.264.53.83.5
NAO Ann33.6(20.4)13.211.27.84/52.4
NAO Inv3622.2137.85.852.7

Conclusioni
Una possibile conclusione è che l’indice di intensità delle tempeste di vento nell’Atlantico orientale sia legato a periodi di 30-35 anni e a quelli di circa 22 anni. I periodi di 4-5 anni si fanno notare come espressione di El Nino, anche se l’assenza dei periodi inferiori (3.8, 2.7, 1.8 anni) induce a pensare ad un’influenza articolata (e non diretta, come succede in altre situazioni) di El Nino.
Da sottolineare anche il fatto che l’indice di figura 2, che potremmo forse chiamare di “tempestosità”, non mostra una pendenza positiva, come ci si sarebbe aspettato, secondo i modelli climatici, dall’aumento di temperatura causato dai gas serra. La sua pendenza è nulla, cioè minore di (0.003±0.014) unità/decade. Da figura 2 si vede solo un aumento dell’ampiezza dell’indice tra il 1960 e il 1995 che nel periodo successivo sembra rientrare nei valori normali.

Tutti i grafici e i dati, iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui.

Bibliografia

  • Krueger, O., F. Feser, and R. Weisse: Northeast Atlantic Storm Activity and its Uncertainty from the late 19th to the 21st Century, J. Climate , in press, 2019. doi.org/10.1175/JCLI-D-18-0505.1 (a pagamento)
  • Laurenz et al., 2019 Laurenz, L., Lüdecke, H.-J., Lüning, S.: Influence of solar activity changes on European rainfall , Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 2019. doi:10.1016/j.jastp.2019.01.012
  • Iürg Luterbacher, Christoph Schmutz, Dimitrios Gyalistras, Eleni Xoplaki and Heinz Wanner: Reconstruction of monthly NAO and ED indices back to AD 1675 , GRL , 26, 17, 2745-2748, 1999.
Pubblicità