Le particolarità climatiche degli inverni anni 40 - FU UNA COINCIDENZA O EL NINO?
Cosa provocò l’anomalia climatica del ’40-’42? Fu semplicemente la coincidenza di un forte Nino riguardante la regione del Pacifico concomitante ma senza relazione con le variazioni climatiche nel settore Atlantico-Europeo ? O furono le anomalie in Europa e nella stratosfera in relazione con il Nino? Le caratteristiche nella zona del Pacifico-America settentrionale possono essere spiegate in larga misura dal Nino attraverso i cambiamenti nella circolazione di Hadley e la generazione di onde di Rossby. Queste relazioni sono relativamente ben documentate. I possibili effetti del Nino sull’Europa sono meno certi. Secondo diversi studi di osservazione e di modelli, i segnali invernali del Nino in Europa consistono in fredde temperature nel nord Europa, alta SLP dall’Islanda verso la Scandinavia e bassa SLP sull’Europa centrale ed orientale.Inoltre si è scoperto che intensi El Nino sono associati con un debole vortice polare e più frequentemente con maggiori riscaldamenti stratosferici. Quindi, tutte anomalie trovate nel periodo ’40-’42, sia al suolo che nella stratosfera ,sono in conformità con un possibile effetto del Nino. Tuttavia altri studi non trovano segnali consistenti e i risultati sono controversi, o perfino a volte contraddittori. Rilevare un segnale del Nino in Europa, lontano dalla sua regione, è difficile perché la variabilità della circolazione extra tropicale settentrionale è molto ampia ed allo stesso tempo il numero di eventi significativi collegati ad esso è esiguo. Inoltre, violente eruzioni vulcaniche come pure l’effetto serra di origine antropogenica e l’impoverimento della quantità di ozono nella stratosfera possono interferire col un effetto del Nino, in particolare nei decenni più recenti. E stato inoltre suggerito che lo stesso segnale non sia stazionario ovvero l’effetto del Nino sul clima europeo non sia lo stesso in momenti differenti. Quasi certamente,dipende dallo stato e dalla storia della circolazione sul settore Atlantico-Europeo al momento dell’inizio del Nino. Fino ad un certo punto, questa incertezza nell’ampiezza globale degli effetti del Nino è anche riflessa nelle nostre serie di dati selezionate. Analizzando i dati degli ultimi 50 anni appare chiaro che non tutti i Nino mostrano le stesse caratteristiche come quello del ’40-’42. C’è la tendenza per gli eventi dovuti al Nino di essere associati con temperature inferiori alla norma nell’Europa nord orientale, con una debole bassa Islandese e una forte bassa Aleutina,un debole vortice polare( altezza Z100) e un totale di ozono al di sopra del normale ad Arosa. Ad esempio, i Nino del ’69-’70, ’76-’78, ’86-’87, e in una certa misura il ’97-’98 dimostrano questo comportamento. Una tendenza opposta si osserva per gli eventi legati alla Nina. Tuttavia, altri intensi eventi dovuti al Nino mostrano un diverso modello. I modelli climatici offrono una via alternativa di studiare le possibili relazioni tra El Nino, il clima del nord Pacifico ed Europeo, e la stratosfera settentrionale. Analizziamo i 650 anni del modello di controllo dell’andamento di associazione climatica(CCSM-2.0). Il modello consiste di moduli di oceano, atmosfera, superficie terrestre, e ghiacci marini e produce una variabilità realistica e “naturale”, includendo una buona rappresentazione del Nino. Dai risultati del modello, la stessa serie come mostrato per l’osservazione furono calcolate ,livellate con una media di movimento di 2 anni e analizzate facendo attenzione ad i loro estremi. Riguardo al Nino (NINO3.4), i tre picchi maggiori sono comparabili a quelli degli anni ’40, non solo per l’intensità (serie livellate >1.2 degC),ma anche per la durata(25-37 mesi consecutivi >0°) e valori massimi(2.4-2.6 degC,che è leggermente più forte che nel ’40-’42). Ognuno dimostra tutte le maggiori caratteristiche del periodo ’40-’42 con intensità comparabili, cosa veramente degna di nota. Per ottenere un campione più ampio di forti El Nino è stata abbassata la soglia. I picchi degli 11 NINO3.4 al di sopra dei 0.9 degC (comparabili con gli eventi del ’97-’98 o del ’86-’87) mostrano deviazioni molto significative rispetto a tutte le serie analizzate (lo stesso risultato viene ottenuto indirizzando la scala ad anno per anno, focalizzandosi solo sugli inverni). Ciò è riprodotto in fig.10, dove sono esposte le serie composite , incentrate sul picco dell’indice livellato NINO3.4 e i loro intervalli di sicurezza al 95%. Ognuno degli 11 intensi El Nino fu accompagnato da una TEURO, La bassa Islandese e il vortice polare stratosferico furono indeboliti rispettivamente in dieci e nove casi. Le stesse caratteristiche anomale del 1940 appaiono costantemente nel modello. I campi di anomalia media del suolo e quelli a 100 mb nei Nino selezionati nel modello (11, periodi di 2 anni, perciò corrispondente all’anno 0 fig.10 a destra) sono mostrati in fig. 11. Un raffronto di questa figura con la n. 7 rivela forti similarità. Ricapitolando, la maggior parte delle caratteristiche dell’anomalia climatica del ’40-’42, al suolo così come nella stratosfera, sono prodotte da un modello climatico associato durante forti e prolungati eventi dovuti al Nino. Questo dimostra che la concomitanza degli estremi climatici nel Pacifico tropicale e settentrionale, in Europa, e nella stratosfera settentrionale nei primi anni ’40 non fu una coincidenza. Piuttosto, essa rappresenta un costante stato estremo del sistema globale troposfera-stratosfera su periodi inter-annuali relativi a forti El Nino. Esso è non solo l’unico modo possibile della circolazione globale , in una condizione di intensi e prolungati El Nino, come mostrano le osservazioni degli ultimi 50 anni, ma anche un modo conforme e ricorrente. IL RUOLO DELLE ONDE PLANETARIE
Di particolare interesse è l’accoppiamento tra la troposfera e la stratosfera e la relazione tra El Nino e l’ozono totale. Sfortunatamente, il modello CCSM2.0 non simula l’ozono totale, ma esso facilita lo studio delle proprietà dinamiche relative all’accoppiamento invernale tra troposfera e stratosfera. Può essere dimostrato che l’anticipo nel medio inverno del flusso meridionale di calore incrementato, generato dal vortice a 100 mb accompagna i più forti modelli di Nino. Questa è una misura per la propagazione verso l’alto dell’attività delle onde planetarie che raggiungono la stratosfera interagendo con il flusso medio. La maggiore attività delle onde è la causa del rallentamento della circolazione zonale (occidentale) e del potenziamento di quella meridionale (verso il polo) nel mezzo della stratosfera riversandosi sulla regione polare. Questo influenza la temperatura stratosferica inferiore e i campi di pressione col risultato di un debole vortice polare e alte temperature nell’Artico in primavera. Inoltre, pulsi di flussi dovuti all’incrementata attività delle onde sono l’innesco per la maggior parte dei riscaldamenti stratosferici, e quindi ci si aspettano riscaldamenti più frequenti. Tutto questo è conforme con le osservazioni dei primi anni ’40. Tuttavia i risultati devono rimanere sperimentali dal momento che i dati degli anni ’40 non permettono il calcolo diretto dei flussi vorticosi di calore. Una circolazione meridionale rinforzata e un incrementato riversamento sulla regione polare influenza anche l’ozono totale.