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Dipolo Artico: l'anomalia barica del Vortice Polare che inverte l'interpretazione dell'Arctic Oscillation

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Dipolo Artico: l'anomalia barica del Vortice Polare che inverte l'interpretazione dell'Arctic Oscillation

Dettagli: Categoria principale: Didattica; Categoria: Didattica figure atmosferiche; Pubblicato 31 Ottobre 2014; Scritto da Luciano Serangeli

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L'anomalia barica polare che inverte l'interpretazione dell'Arctic Oscillation e favorisce le irruzioni fredde siberiane.

Il Dipolo Artico, scientificamente conosciuto come Arctic Dipole anomaly, ovvero anomalia del Dipolo Artico, è costituito dall'inversione di posizionamento delle normali figure bariche presenti sulle regioni artiche.

In parole povere, i centri di bassa e alta pressione, presenti stabilmente e naturalmente in precise zone del Circolo Polare Artico, si scambiano di posto.

Ne deriva, per conseguenza logica, che la lettura del più importante Indice Climatico dell'Emisfero Settentrionale per la previsione delle condizioni meteorologiche a venire, ovvero l'AO-Arctic Oscillation (Oscillazione Artica), quando in fase negativa e quindi in grado di apportare maltempo anche alle medie e basse latitudini, viene completamente invertita al riguardo delle zone di pertinenza del peggioramento atmosferico, cosa questa che ne sovverte le fondamenta statistiche.

Per facilitare la comprensione di quanto appena detto e che ad alcuni potrebbe non apparire così logico e consequenziale, mi affiderò ad un semplice ed efficace esempio.

Prendiamo in esame i poli di una batteria per l'alimentazione di una torcia elettrica.

Se inseriamo una pila in una torcia elettrica, rispettandone la corretta polarità, la nostra previsione di accensione della torcia elettrica sarà soddisfatta.

Se invece inseriamo la stessa pila nella torcia, invertendone i poli, la nostra previsione di accensione sarà inevitabilmente sbagliata e resteremo al buio.

Questo è esattamente ciò che avviene nell'interpretazione delle conseguenze meteorologiche predette dall'indice AO negativo in caso di Dipolo Artico, cioè di inversione della "polarità" barica nei territori artici.

Il contesto meteorologico da previsione risulterà invertito: la negatività dell'Arctic Oscillation porterà condizioni perturbate sui territori asiatici e stabilità su quelli europei, dove, ad eccezione del bacino del Mediterraneo (cosa che spiegheremo più avanti nell'articolo), sembrerà di essere in un contesto di AO positiva.

D'altronde l'Arctic Oscillation monitora le condizioni di tenuta (stabilità o instabilità) del Vortice Polare (area di bassa pressione semi-permanente sul Circolo Polare Artico) e in caso di negatività dell'Indice (AO-, AO--), ne segnala il cedimento verso latitudini inferiori a quelle di pertinenza.

In questo caso (AO-, AO--), qualora il centro di massa del Vortice Polare sia allocato in sede naturale, ovvero con la sua principale massa di bassa pressione sul lato occidentale del Mar Glaciale Artico, esso cederà verso i territori americani ed europei.

Al contrario, qualora il centro di massa del Vortice Polare sia allocato in sede anomala (Dipolo Artico), con evidente dislocazione del Vortice Polare, ovvero con la sua principale massa di bassa pressione sul lato orientale del Mar Glaciale Artico, esso cederà verso i territori asiatici centrali e orientali.

Procediamo ora a chiarire meglio il concetto di Dipolo Artico, aiutandoci a tal fine con alcune illustrazioni grafiche.

Artico: normale configurazione barica

La norma vuole che la configurazione barica (distribuzione della pressione atmosferica) sulle regioni artiche sia la seguente, tenendo ben presente che non si fa riferimento a condizioni fisse e immutabili nel tempo, ma alla media statistica delle condizioni atmosferiche nella specifica circostanza:

- Una vasta zona ciclonica (bassa pressione) sulle coste artiche nordamericane.

- Una vasta zona anticiclonica (alta pressione) sul comparto artico euroasiatico.

artico configurazione barica normale

Dipolo Artico: anomalia di configurazione barica

Nel caso di presenza di anomalia del Dipolo Artico lo schema è completamente invertito:

- Una vasta zona anticiclonica (alta pressione) sulle coste artiche nordamericane.

- Una vasta ciclonica (bassa pressione) sul comparto artico euroasiatico.

dipolo artico schema

Quale sia la genesi di questa anomalia barica artica è presto detto.

Spiegazione schematica semplificata

L'ormai annoso fenomeno dello scioglimento dei ghiacci nel settore artico nordamericano, lascia scoperte vaste superfici marine e terrestri, le quali, per il riscaldamento dovuto alla maggior radiazione solare, andrebbero incontro ad un inevitabile aumento delle temperature, sia del suolo che del mare.

Come naturale conseguenza del suddetto riscaldamento, si svilupperebbe sulle medesime zone un esteso anticiclone che, con moto pressochè meridiano sud-nord, richiamerebbe aria calda dalle latitudini subtropicali sino sul Polo, andando a innescare sul lato opposto di tale figura altopressoria, la formazione di un'opposta figura barica di bassa pressione sul settore artico euroasiatico.

Ne deriverebbe richiamo di aria estremamente fredda, che dalle zone polari si riverserebbe sul comparto territoriale siberiano.

Conseguenza accessoria di tale insieme di dinamiche atmosferiche, sarebbe quella della destabilizzazione e del decentramento (dislocazione) del campo di massa e del relativo centro di massa del Vortice Polare dalla sua sede naturale, per cui l'attuale indice climatico "Arctic Oscillation" non avrebbe più affidabilità predittiva "specifica" per il comparto europeo, bensì per quello asiatico.

Per meglio dire e non essere quindi fraintesi, l'AO manterrebbe la sua proprietà predittiva, ma con un tipo di lettura della fenomenologia meteorologica futura, territorialmente ribaltata: Asia per Europa, ed Europa per Asia.

Proprio per questo, alcuni scienziati, a partire dall'inizio degli anni 2000, hanno preso in considerazione l'opportunità di studiare le dinamiche di quest'anomalia, che andrebbe ad affiancare, e per alcuni a sostituire, gli studi relativi all'Oscillazione Artica (AO-Arctic Oscillation) e all'Oscillazione Nord-Atlantica (NAO-North Atlantic Oscillation). ^{[rif1] [rif2]}

E' lecito pensare che questo nuovo Indice Climatico, che molto verosimilmente potremmo denominare AD index (Arctic Dipole index), possa sostituire definitivamente, e questo è il punto focale della questione, l'Arctic Oscillation?

I sempre più frequenti periodi di insorgenza dell'anomalia di Dipolo Artico, giustificherebbero l'utilizzo permanente del nuovo indice come predittivo delle condizioni meteorologiche a venire?

Solo se tale situazione barica, fosse incontrovertibilmente provato essere ormai immutabile nel lungo periodo, in campo scientifico si potrebbe giungere alla decisione di "dismettere" la teleconnessione (indice climatico) per eccellenza, ovvero l'Arctic Oscillation (AO), alla quale sono strettamente collegate e correlate altre importantissime teleconnessioni quali la North Atlantic Oscillation (NAO) e il North Annular Mode (NAM).

Per ora non ci sono prove a favore di questa tesi estrema e quindi agli scienziati non resta che continuare il monitoraggio di tale evento nei prossimi anni, prima di giungere alla conclusione di uno schema circolatorio conclamato e irreversibile, che manderebbe definitivamente in pensione i vecchi Indici.

Dopo aver dibattuto ampiamente del concetto di Dipolo Artico, andiamo ora ad analizzare le conseguenze climatiche che esso apporta territorialmente sui vari comparti dell'Emisfero Settentrionale, ovvero Europa, Asia e America Settentrionale.

Europa

Europa: La vasta struttura anticiclonica che si estende su Groenlandia e Canada settentrionale, impedisce la normale traiettoria di uscita dal continente nordamericano del Getto Polare, costringendolo ad aggirare il blocco altopressorio da nord e a transitare sul Polo Nord, per poi dirigere il flusso artico verso il territorio siberiano.

A sud della figura altopressoria, periodicamente, il campo barico dell'anticiclone atlantico di blocco, ovvero quello delle Azzorre, che spesso si unisce in un corpo unico con l'anticiclone artico, perde di consistenza, lasciando la strada aperta al transito del mite flusso ciclonico zonale, il quale raggiungendo l'Europa Meridionale, apporta condizioni di instabilità e mitezza termica, accompagnate da elevato tasso di umidità nei periodici intervalli anticiclonici.

A differenza di quella Meridionale, l'Europa Settentrionale risente del mancato arrivo di correnti perturbate oceaniche, a causa del blocco alla circolazione zonale, costituito dall'imponente figura di alta pressione artica. A causa di ciò, il clima risente di lunghi periodi di siccità dovuti all'assenza di precipitazioni, nonchè di frequenti giornate nebbiose, causate dal notevole ristagno di umidità al suolo apportato dalle prolungate condizioni anticicloniche.

Asia

Asia:Il flusso artico, in uscita dal versante nord della possente figura anticiclonica presente su Canada e Groenlandia, dopo aver attraversato il Mar Glaciale Artico giunge sui settori settentrionali e centrali dell'Asia centro-orientale, generando una vastissima area ciclonica e apportando al suo interno temperature gelide ed estese precipitazioni nevose.

La Siberia è la regione colpita più duramente dai fenomeni appena descritti, che anche se in misura minore, ma sempre molto intensa, colpiscono il Tibet, la Cina settentrionale e nord-orientale, la Corea del Nord e il Giappone centro-settentrionale.

Il gelo che si accumula al suolo, va a costituire un immenso serbatoio di quello che in gergo meteorologico è conosciuto come "freddo pellicolare", vero e proprio carburante gelido a disposizione di possibili futuri moti retrogradi, che in taluni casi, di solito tra gennaio e febbraio, muovendo dalla steppa siberiana possono giungere sin sul bacino del Mediterraneo, portando con se freddo molto intenso e nevicate abbondanti.

America Settentrionale

America Settentrionale: lo scenario meteo-climatico più difficile da spiegare perchè intervengono a determinarlo un gran numero di figure bariche.

Dalla vasta zona gelida di bassa pressione posta sulla Siberia, il flusso artico si dirige ad est verso l'Oceano Pacifico, ad alimentare la Bassa Pressione delle Aleutine.

L'anomala posizione molto settentrionale dell'Anticiclone del Nord Pacifico, che normalmente nella stagione fredda migra invece a latitudini più meridionali verso l'equatore, restringe il campo di estensione della Bassa Pressione delle Aleutine, impedendole di pescare nelle acque più miti del medio Pacifico.

In queste condizioni, il flusso artico in uscita dalla Siberia Orientale perde pochissima energia fredda e approda alle coste dell'Alaska ancora carico di moltissima aria gelida. Il punto focale dell'intero sviluppo delle dinamiche meteorologiche successive si sviluppa proprio sui territori ghiacciati della freddissima penisola.

Nel suo naturale moto ovest-est, il flusso artico proveniente da Siberia e Mar di Bering, incontra l'invalicabile ostacolo costituito dalla vastissima figura altopressoria dell'Anticiclone Artico, generato dalle condizioni di anomalia del Dipolo Artico.

Una parte del flusso, seguendo la normale rotazione oraria dell'Anticiclone Artico, lo scavalca sul versante settentrionale, per poi attraversare il Mar Glaciale Artico, il Polo Nord, e approdare infine nuovamente in territorio siberiano.

Un secondo ramo del flusso, seguendo anch'esso il normale moto orario delle figure altopressorie, scivola sul bordo settentrionale dell'Anticiclone del Nord Pacifico, ma a differenza del primo si dirige verso sud, insinuandosi nello stretto varco lasciato dalla presenza ad est dell'Anticiclone Artico.

Da questa strozzatura tra i due anticicloni, prende il via un lungo treno di basse pressioni, che scendendo molto più a sud del normale flusso perturbato nordamericano, portano gelo e neve fin sulle zone centro-settentrionali degli stati sudoccidentali statunitensi a clima caldo o caldo-temperato, come Texas, Louisiana, Mississippi, Alabama, Georgia e Florida, mentre feroci venti di blizzard si abbattono sul Midwest e la costa orientale degli Stati Uniti piomba in una situazione quasi siberiana.

Dipolo Artico: l'anomalia che favorisce le irruzioni fredde siberiane sull'Europa nel tardo inverno

Ultimo ma non certamente meno importante, dei fenomeni associati al Dipolo Artico, è quello che riguarda i possibili moti retrogradi in territorio europeo nel tardo inverno.

Dipolo artico evoluzione moti retrogradi animazione La dinamica della trasformazione barica della figura atmosferica, nelle due fasi stagionali, è visibile nello schema animato a destra.

Nella prima diapositiva è illustrato lo schema barico del Dipolo Artico (anomalia di configurazione barica), che è presente ad inizio stagione alle latitudini artiche e che abbiamo illustrato in apertura di articolo¹.

Nella seconda diapositiva, possiamo osservare come, con l'avanzare della stagionale invernale e il punto di massima copertura dei ghiacci artici, temperatura e pressione su Groenlandia e Canada Settentrionale, riallineandosi alla norma, fanno venire meno i motivi di anomalia termico-barica alla base della genesi del persistente e vasto Anticiclone Artico.

Lo stesso, scalzato dalla posizione lungamente occupata a causa dell'instaurarsi di una vasta e fredda zona di bassa pressione, tende a traslare verso est, trovando però un ostacolo alla sua naturale progressione verso oriente, costituito dall'altrettanto vasta e coriacea zona di bassa pressione siberiana.

Ne deriva una sorta di schiacciamento dell'anticiclone tra le due potenti figure depressionarie, che lo portano a inclinare il suo asse verso nord-est.

In questo modo, l'area anticiclonica si allunga in senso diagonale dall'Oceano Atlantico sin sulla Scandinavia e sui territori interni siberiani, innescando, a mo' di carambola, sul suo bordo orientale, il moto retrogrado (progressione da est-verso ovest) della preesistente aria gelida a componente artico-continentale, che muove così in direzione dell'Europa occidentale e del bacino del Mediterraneo, ad apportare lunghi periodi di gelo e insistenti precipitazioni nevose².

Non sempre questo episodio tardo invernale di irruzione fredda verso l'Europa Occidentale ha luogo, come ha dimostrato lo scorso inverno 2013-2014, che ha visto imperversare senza sosta, sul continente nordamericano, una stagione fredda interminabile, durata da novembre a marzo, a causa dello stazionamento permanente dell'Anticiclone Americano tra Canada e Groenlandia, il quale non ha mai abbandonato la sua zona di stazionamento.

Luciano Serangeli mpi end