Nell’ emisfero settentrionale, alle medie ed alte latitudini, possono essere individuate durante la stagione invernale una considerevole mole di teleconnessioni (Hurrel,2002). Tra le più importanti è appunto la NorthAtlanticOscillatio(NAO), un’oscillazione meridionale di masse atmosferiche tra il centro di alta pressione subtropicale posto vicino alle Azzorre e quello di bassa pressione subpolare situato vicino all’Islanda(Walker, 1924; Walker e Bliss, 1932; van Loon e Rogers, 1984, Barnston e Livezey, 1987).
L’Oscillazione fu scoperta nel 1920 dal meteorologo inglese, Sir Gilbert Walker, durante le sue enciclopediche indagini a scala mondiale sul clima. L’interesse scientifico verso tale fenomeno è però cresciuto in tempi relativamente recenti, in particolare quando gli studi effettuati hanno evidenziato l’enorme estensione spaziale delle aree che ne risentono.
La NAO presenta una fase positiva ed una negativa , anche se spesso l’oscillazione assume caratteristiche che non sono specificatamente riconducibili ad una fase precisa. La fase positiva è caratterizzata da valori di pressione e geopotenziale al di sotto della media (anomalia negativa) nell’Atlantico settentrionale e da valori al di sopra delle medie (anomalie positive) nell’Atlantico centro-meridionale.La fase negativa dell’oscillazione è caratterizzata dalla situazione opposta,con anomalie positive nell’Atlantico settentrionale ed anomalie negative nell’Atlantico centro-meridionale (Wallace e Gutzler, 1981; Hurrel et al., 2003).
L’ampiezza dell’oscillazione nord atlantica si esprime quantitativamente tramiteun indice che, nella sua formulazione più generale, è la differenza standardizzata dell’anomalia di pressione al livello del mare tra due stazioni di riferimento scelte vicino al centro delle aree di bassa ed alta pressione descritte sopra (Rogers, 1984; Hurrel ,1995). La fase di NAO positivo corrisponde a valori alti della differenza, quella di NAO negativo a valori bassi della stessa. Questi sistemi di pressione determinano la posizione e l’ampiezza dei venti Occidentali che dominano i regimi climatici e sinottici alle medie latitudini dell’Atlantico. Il baricentro di tali venti a getto, responsabili dello scambio termico tra Nord America, Oceano Atlantico settentrionale ed Europa, si sposta a Nord o a Sud della sua latitudine climatologica che può essere posta tra 400 e 500N (Lamb e Peppler, 1987). Durante la fase positiva della NAO, poiché nell’emisfero nord l’aria ruota in senso antiorario intorno alle zone di alta pressione, il baricentro dei Venti Occidentali è posizionato a latitudini più alte investendo la Groenlandia e l’Artico canadese. Le temperature crescono sulle coste orientali degli Stati Uniti e sopra il nord Europa diminuendo invece sulla Groenlandia, l’Europa del sud ed il Medio Oriente. La piovosità aumenta sulle regioni settentrionali del continente europeo e diminuisce su quelle centrali e meridionali.
Situazioni opposte si riscontrano durante i periodi caratterizzati da una fase negativa: i venti occidentali provenienti dall’America si spingono a latitudini più basse, investono l’Europa meridionale portando aria umida sul Mediterraneo, mentre il Nord Europa e l’America orientale sono interessate da inverni freddi ed asciutti.
Tempi particolarmente prolungati, dominati dalla medesima fase della NAO, portano ad un’estensione spaziale degli effetti: le anomalie nelle variabili atmosferiche possono estendersi fino alla Russia ed alla Siberia centrosettentrionale.
Schema dei processi attivi durante la fase positiva (pannello superiore) e negativa
(pannello inferiore) della NAO (figura tratta dal sito
https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/site_index.shtml
ARCTIC OSCILLATION (AO)
Esiste una stretta correlazione tra l indice AO e l indice NAO.La NAO è un aspetto del più generale fenomeno della AO (Artic Oscillation). Nella porzione di Emisfero Boreale al di sopra dei 50° di latitudine è situato difatti il Vortice Polare, una profonda depressione in quota il cui centro insiste per tutto l’anno in prossimità del Polo Nord. Nel semestre freddo la pressione atmosferica nel suo centro scende talvolta fino a valori prossimi a 960 hPa, mentre la sua struttura si estende fino ad abbracciare buona parte del continente europeo. Quando, sempre nel semestre freddo, la pressione atmosferica al livello del mare diminuisce alle alte latitudini, con conseguente intensificarsi del Vortice Polare, aumenta contemporaneamente nel Medio Atlantico e nel Medio Pacifico, rinforzando in tal modo l’Anticiclone delle Azzorre e l’Anticiclone del Pacifico: aumenta così il dislivello barico tra i 45° e 55° di latitudine. Quando
viceversa la pressione al livello del mare aumenta sul Circolo Polare Artico (generalmente nel semestre caldo), diminuisce in corrispondenza delle medie latitudini: diventano deboli allora le differenze di pressione lungo i meridiani tra i 45° e i 55° di latitudine. Questa oscillazione nord-sud nel nostro emisfero è nota appunto come Artic Oscillation (AO).
L’intensità e il segno della AO sono espressi mediante la differenza tra l’anomalia media mensile della pressione al livello del mare alle alte latitudini e la corrispettiva anomalia osservata alle medie latitudini. La NAO si può considerare come il “ramo atlantico” della AO. La North Atlantic Oscillation difatti è caratterizzata da una teleconnessione tra la pressione al livello del mare alle alte e medie latitudini atlantiche: la fase positiva si ha quando la pressione atmosferica media stagionale aumenta alle latitudini delle Azzorre, o comunque del Sud Europa, con una simultanea diminuzione alle latitudini dell’Islanda; viceversa per la fase negativa. La NAO, oltre ad esser collegata alla distribuzione delle perturbazioni atlantiche sull’area europea, incide anche sull’intensità dei venti occidentali, e quindi indirettamente anche sulla circolazione oceanica (influenza fortemente ad esempio il ciclo di formazione degli icebergs e la popolazione ittica del Nord Atlantico). La NAO mostra i suoi maggiori effetti in inverno, quando ha forte influenza sul clima del Nord America, Europa, Nord Africa e alcune regioni settentrionali dell’Asia. Come già accennato valori positivi fortemente anomali della NAO comportano un inusuale dislivello barico tra l’Anticiclone delle Azzorre e il Ciclone d’Islanda: le perturbazioni che si generano ad ovest dell’Islanda, in questo caso più veloci e numerose, sono costrette però a seguire traiettorie molto alte in latitudine, interessando in tal modo solo la parte settentrionale delle Isole Britanniche e successivamente la Scandinavia, e da qui poi, dopo aver lambito il bordo settentrionale dell’Anticiclone delle Azzorre, ripiegano vers sudest, terminando il loro ciclo di vita sull’Egeo, e mantenendosi in tal modo abbastanza lontane dall’Europa Sud-Occidentale e dall’Italia. L’intensità e il segno della NAO sono espressi da un indice calcolato come differenza tra le anomalie medie mensili di pressione al livello del mare a Punta Delgada (Azzorre) e le corrispondenti anomalie osservate ad Akureyri (Islanda). Si ottiene così un indice NAO mensile.
Un’ulteriore differenza tra i due indici, risiede nel fatto che l’AO mostra una forte interconnessione pure nei confronti della variabilità stratosferica, mentre la NAO presenta interdipendenze prevalentemente troposferiche.
Un’AO pienamente positiva è indice di un Vortice Polare (VP) molto forte, per cui si assiste ad una “contrazione” delle westerlies e ad una intensificazione delle stesse.
Un’AO pienamente negativa indica al contrario l’instaurarsi di un robusto anticiclone tra la Groenlandia e il mar Artico con conseguente indebolimento del VP che tende a “collassare” verso latitudini inferiori.
Qui sotto la mappa delle anomalie geopotenziali (rosse positive / blu negative) a 1000hpa, corrispondenti alla fase positiva, e la serie storica dell’indice nel periodo Novembre-Marzo:
Di seguito le anomalie delle temperature superficiali dell’emisfero se onda delle fasi dell’indice:
Fonte immagini: Comitato Scientifico Meteonetwork (https://www.meteonetwork.it/wp-content/uploads/2017/06/Teleconnessioni-Introduzione-Generale1.pdf )
