Le ondate di freddo intenso in inverno. Ormai quasi certa quella tra il 25 e 30 dicembre
Ecco come si innescano le ondate di freddo più intense in inverno
di Mario Giuliacci
www.meteogiuliacci.it
Il ruolo delle ondulazioni meridiane nelle correnti atmosferiche
Le ondate di freddo i più intense in inverno sono quasi sempre collegate ad un evento di Stratospheric Warming (SW) un brusco riscaldamento oltre 10 gradi e fino a 30 gradi della stratosfera (atmosfera tra 20 e 50 km) del circolo polare artico, causato da forcing in arrivo dalla troposfera come risposta al blocco della propagazione da Ovest verso delle onde planetarie (onde di Rossby) ovvero alle forti ondulazioni in verso meridiano delle correnti occidentali (westwerly) che poi si propagano anche al gelido vortice polare presente a tutte le quote al di sopra del circolo polare (vortice polare stratosferico = VPS).
Ricordiamo che il Vortice polare (VP) che staziona sul circolo polare è composto da aria gelida a tutte le quote e che ruota in senso antiorario (ciclonico) ossia da Ovest verso Est.
Semplificando potremmo dire che la situazione di blocco avviene nelle ondulazioni planetarie (onde lunghe di Rossby) molto ampie, ovvero onde che abbracciano in verso meridiano quasi tutto l’emisfero Nord e immobili (blocco).
Le situazioni di blocco nelle ondulazioni atmosferiche planetarie
La Fisica dell’Atmosfera insegna che la velocità C di propagazione da Ovest verso Est delle onde di Rossby decresce con la lunghezza dell’ondulazione e cresce con la velocità U come velocità media delle correnti occidentali,
C = U – K L2
Ove L lunghezza dell’onda (la distanza tra due creste d’onda) , 0,4 come parametro di Rossby calcolato alle nostre latitudini,
Quando l’onda diventa stazionaria ossia immobile (C=0), si ottiene come risposta un’azione di blocco del promontorio anticiclonico nelle onde di Rossby denominata blocking.
L’energia via via accumulata nell’onda può generare una spinta verso l’alto (forcing), che in determinate situazioni riesce a penetrare in medio-alta stratosfera gettando le basi per uno SW.
Infatti la parte Nord delle onde planetarie è costituita da un promontorio che si distacca verso Nord negli anticicloni permanenti che sono appunto caldi a tutte le quote (come anticiclone delle Azzorre nell’Atlantico e anticiclone del Pacifico)
In inverno si verificano più spesso le condizioni per situazioni di blocco e quindi di intrusione delle onde lunghe troposferiche nella stratosfera polare. In genere le situazioni favorevole al blocco sono quelle nelle quali i venti zonali (lungo i paralleli) stratosferici sono adeguatamente deboli da permettere la propagazione d’onde lunghe (wavenumber 1 e 2 = solo 1 o 2 onde nel verso dei paralleli ) nella stratosfera, innescando analoghe ondulazioni meridiane nel VPS.
Il ruolo delle teleconnessioni
Una forzante molto importante nei in queste dinamiche è rappresentata dalle teleconnessioni con altri fenomeni a scala emisferica, quali: la circolazione di Brewer-Dobson BDC (trasporto meridiano verso i poli a quote stratosferiche dell’Ozono prodotto all’equatore; la QBO ( Quasi Biennal Oscillation =inversione quasi biennale della direzione dei venti stratosferici sulla fascia equatoriale); il ciclo di Schwabe (ciclo solare di circa 11 anni). Prerogativa di una forte BDC (dettata a sua volta dalla circolazione secondaria della QBO) è quella di disturbare il VP facendo in modo che la componente meridiana risulti essere maggiore di quella lungo i paralleli. In questi casi la tendenza estremo allungamento meridiano delle onde planetarie fino al Cut-off è garantita, e di conseguenza aumentano le possibilità di blocco nelle onde planetarie
Le ondulazioni che riescono a penetrare nella stratosfera polare, vi producono un rallentamento della circolazione media atmosferica ( flusso di Eliassen e Palm) ed una inversione del gradiente termico meridiano tra polo e medie latitudini.
Genesi dello SW (StratWarming)
Ma, l’aspetto più visibile e con alto valore prognostico dell’intrusione di onde planetarie nella stratosfera polare è il surriscaldamento della Stratosfera stessa, un fenomeno noto come stratwarming (stratospheric warming).
Lo stratwarming è causato dalla produzione di calore nella Stratosfera polare interessata dalla intrusione delle onde planetarie. Il calore è ivi prodotto sia attraverso l’attrito e trasporto dal basso di quantità di moto da parte dell’intrusone da parte dell’onda “bloccata” sia attraverso la formazione di ozono, frutto della miscelazione verticale di masse d’aria. I surriscaldamento avviene solo sull’area penetrata dalle onde planetarie e dura intorno 7-10 giorni con temperature in brusco rialzo tra 10 e 20 gradi e talvolta, seppur più raramente anche fino 30 gradi
Stratwarming e ondate di freddo intenso
L’intrusione anticiclonica dell’onda lunga nella stratosfera costringe il VP ad uscire di là del circolo polare (splitting) dalla parte opposta però rispetto all’area dell’intrusione. Ma con lo splitting del vortice polare inizia l’irruzione di aria gelida fino alle medio-basse latitudini. L’imminente irruzione è preannunciata non solo dal SW ma una profonda modifica della originaria circolazione stratosferica polare che dalla inziale rotazione ovest verso Est, trasforma in una circolazione da Est verso ovest nella porzione di vortice più prossimo al polo.
Ecco perché anche il calo previsto nella componente U del vento nel VPS fino a diventar negativo (venti da est verso ovest) è un altro indice utile per stimare l’imminente arrivo di un’ondata di freddo polare.
Se l’intrusione anticiclonica e lo stratwarming avvengono sul lato del Pacifico, allora lo splitting avviene verso il nostro continente e con conseguente outbreak delle gelide correnti polari verso le medie-basse latitudini, Italia compresa.
E’ quello che i modelli oggi 20 dic prevedono per il 25 dic (vedi immagine di copertina)
Fonte Articolo: Col. Mario Giuliacci
