Connections I

Sì, lo so: è estate ed è tempo di relax e non di elucubrazioni e in effetti preferisco anch'io la vibrante versione musicale degli Stones con Richards on mike. È senz'altro più accomodante...

Ma parlare di connessioni, in questi giorni, significa anche e soprattutto chiedersi se esistono:

(a) collegamenti fra gli eventi meteorologici estremi che stanno imperversando in Eurasia;

(b) collegamenti con il climate change e il GW, di rimando con (lo dico lo dico! ;-) l'intensificazione progressiva dell'effetto serra e con i suoi correlati feedback.

Sgombro subito il campo da eventuali equivoci: lungi da me il tentativo di indossare la versione in bikini del dipartimento "il tempo non è il clima" per smascherare coloro i quali ne indossano la versione in parka anche in piena estate. No, il mio è un tentativo di dire le cose come stanno e come molti scienziati, da tempo, sospettano (buon ultimo il buon Klaus...).

Allora, cominciamo con la prima connection (la seconda affiorerà nel prossimo post).

(a) evidentemente, quando si parla di teleconnessioni (vedi ad es. la keyword ENSO, ad es. qui, o gli outlooks del CS di MNW), non si può non sospettare una possibile associazione fra la bolla calda che staziona da settimane sulla parte nordoccidentale dell'Eurasia e le piogge monsoniche estreme che stanno mettendo in ginocchio regioni già con condizioni socio-economiche e ambientali a rischio quali:

. il Pakistan: anche qui 〈foto sat〉, qui 〈mappa〉, qui, qui, qui e qui gli idrografi,

. la regione del Ladakh nel Kashmir indiano: anche qui, 〈foto sat〉, e qui,

. la provincia nordoccidentale cinese di Gansu: anche qui 〈foto sat〉, qui, qui, qui, qui un video della enorme frana e qui una ricostruzione su foto (effettuata da Tom Dijsktra della Loughborough University) del bacino idrografico dal quale si è originato il flusso (notare, sullo sfondo, le montagne prive di foresta...).

Che ci sia un legame fra il monsone dell'Asia meridionale e il clima di alcune aree geograficamente poste a distanza, per es. più a ovest/nordovest o a nordest, è cosa nota già da tempo. Per es. Rodwell e Hoskins, in questi 2 basilari papers (qui e qui), hanno evidenziato l'importante ruolo che il monsone estivo indiano (ISM) esercita sul clima estivo subtropicale e delle medie latitudini europee.

Questo ricorrente fenomeno, oltre ad essere caratterizzato dalla nota circolazione meridiana fra oceano indiano ed entroterra asiatico che implica - fra estate ed autunno boreali - accumulo di aria caldo-umida da meridione e conseguente forte convezione in quelle aree, causa anche una meno nota circolazione sudest-nordovest ("monsone laterale") guidata da gradienti termici longitudinali. Il monsone laterale è caratterizzato, in generale, da convezione in area indiana e subsidenza in area mediterranea (ma può toccare anche regioni asiatiche più orientali); discesa di aria asciutta che è tanto più forte e persistente quanto più la risalita di aria caldo-umida in area indiana è altrettanto forte e persistente. La connessione fra il monsone sudasiatico e il clima subtropicale e delle medie latitudini sembra operare attraverso "ponti atmosferici", costituiti da un treno d'onda di Rossby (qui due modalità di propagazione generale) che si propaga, in questo caso, da oriente ad occidente.

Questo legame è stato recentemente integrato in un indice di teleconnessione circumglobale (CGT) che caratterizza uno dei principali e ricorrenti modi di variabilità interannuale della circolazione troposferica delle estati boreali sull'emisfero nord. La CGT è posizionata generalmente all'interno della waveguide associata al jetstream occidentale e le anomalie bariche (risp. termiche e pluviometriche) che l'accompagnano tendono a posizionarsi in fase su specifici quadranti a longitudine preferita (ad es. le regioni continentali europee e mediterranee, la Russia europea, l'India, l'Asia orientale e il Nordamerica).

La CGT è significativamente correlata con l'ENSO, ma i risultati dall'analisi della correlazione parziale mostrano come in realtà il legame sia indiretto e funzioni attraverso gli impatti che l'ENSO è in grado di indurre sull'ISM. In anni con ISM normale, la connessione CGT-ENSO sparisce, ma in anni caratterizzati da ENSO neutro, la connessione CGT-ISM rimane significativa. Come si sa, generalmente la fase positiva dell'ENSO (El Nino) tende ad inibire l'ISM, al contrario la fase negativa (La Nina) lo favorisce.

Tuttavia, questa associazione non è sempre valida, in primis perché sulla forza dell'ISM agiscono anche altre variabili. Poi, questo legame sembra essere divenuto più debole grossomodo a partire dalla seconda metà degli anni 70. Fra le diverse cause (dal noise stocastico frutto del residuo della variabilità climatica interna al ruolo delle oscillazioni oceaniche multidecennali come l'AMO fino agli effetti che il GW induce sulle teleconnessioni e/o sulla posizione della cella di Walker...), le due principali e più direttamente associate al mutamento delle dinamiche del sistema oceano-atmosfera degli ultimi decenni sono probabilmente da ricercarsi nel cambiamento del tipo di circolazione invernale sul settore euro-atlantico (vedi NAO/AO+) e nella sensibilità alla tipologia spaziale dell'ENSO associata alla localizzazione delle SSTA del Pacifico (tipologie di ENSO Eastern-Pacific, EP, più intense negli ultimi decenni, immagine tratta da questo studio).

Ciononostante, quest'anno il legame ENSO-ISM sembra funzionare. Probabilmente il freddo inverno euro-asiatico (in associazione al pattern NAO/AO--) così come il tipo di ENSO Central-Pacific, CP (sia il Nino 2009/10 sia la Nina attuale hanno il core delle SSTA nel Pacifico centrale) hanno favorito il suddetto legame.

Anche la connessione fra l'ISM e le precipitazioni sul nord della Cina e nell'estremo oriente (via CGT) è, in qualche modo, favorito dall'ENSO, a sua volta più "performante" nel manifestare i suoi effetti sul nord della Cina durante gli anni con ISM più attivo.

Summa summarum: ci sono diverse buone ragioni per collegare alcuni dei fenomeni che stanno colpendo l'Eurasia durante questa estate.

Ma c'è un ma: perché l'aria calda e secca è scesa proprio sulla Russia e non più a sudovest, come di solito? Intervistato recentemente a proposito di questi eventi estremi, anche Kevin Trenberth conferma la possibile associazione fra di essi e, per il momento, non se la sente di fare speculazioni sul particolare pattern mediante il quale si è manifestata/si sta manifestando la connessione.

Provo a costruire un paio di speculazioni a freddo. Seguirò 2 piste: la prima fa capo a precedenti episodi di HWs estive su Russia europea e Ucraina, per la seconda ci affidiamo al punto (b).

Dunque, la prima: anche se non così estreme come questa, negli ultimi 130 anni ci sono state almeno altre 4 intense e persistenti HWs, comunque lontanissime da questa per intensità (luglio 2010: scarti fino a quasi + 9° rispetto alla media!): nel 1972 (scarti fino a + 4/5°), nel 1938 (scarti fino a +5°), nel 1929 (agosto: scarti fino a + 4/5°) e nel 1882 (luglio: scarti di + 5/6°).

Ebbene: 3 di queste (1882, 1929 e 1938, la prima e l'ultima con Nina entrante, pur se nel primo caso di tipo EP e abbastanza debole mentre nel secondo CP e moderata/forte; nel 1929 la Nina, debole e di tipo EP, era uscente) furono pure accompagnate da intense piogge monsoniche sul Pakistan nordorientale e sul Kashmir indiano e da relativa scarsità di pioggia nell'India centro-orientale (come quest'anno). Assenti le piogge, invece, in occasione dell'evento di HW del 1972 che, anzi, fu uno degli anni con maggior siccità e più debole monsone sull'intera Asia meridionale (estate con un El Nino di tipo EP entrante).

Probabilmente, dunque, una sorta di effetto teleconnettivo euroasiatico da "monsone laterale" ma con asse traslato nello spazio, forse - come suggerisce Trenberth fra le righe dell'intervista - favorito anche dalle temperature molto positive e sopra la media della superficie dell'oceano indiano (oggi a quasi + 2° sopra la media degli ultimi decenni nel WTIO, mentre nei 4 precedenti esempi le SST erano nettamente più basse) e dell'aria sovrastante che - con un contenuto di vapore maggiore - dà maggior vivacità e vigore alle precipitazioni convettive e alla struttura monsonica generale.

To be continued with (b), stay tuned....

[Update 28/8/1010: ho trovato altri 3 anni con HWs abbastanza simili agli altri 4 esempi già trattatati, tutte avvenute in luglio e tutte comunque lontane parenti della HW2010. Trattasi degli anni 1931, 1981 e il recente 2002, nel primo caso passaggio da Nino EP a Nina EP, nel secondo ENSO neutro, nel terzo Nino CP entrante. Ebbene: in altri 2 casi - i primi - si sono manifestati parallelamente cospicue piogge monsoniche sul Pakistan NE e sul Kashmir indiano (1931) con siccità sull'India SE - come nei casi precedenti -, risp. piogge su gran parte dell'India ma soprattutto sul NW (1981) e solo nel 2002 piogge monsoniche in generale particolarmente deboli].