Osservazioni aerologiche effettuate nelle regioni tropicali all’inizio del ventesimo secolo .

Nei primi decenni del XX secolo, le osservazioni aerologiche furono fatte per la prima volta nelle regioni tropicali. Uno degli sforzi più importanti a tale riguardo fu la spedizione aerologica di ARTHUR BERSON in Africa orientale. Anche se l’obiettivo principale della spedizione era la circolazione monsonica dell’Africa orientale, la spedizione fornì anche altri approfondimenti che cambiarono profondamente la meteorologia e la climatologia. BERSON osservò che la tropopausa tropicale era molto più alta e più fredda di quella delle medie latitudini.Inoltre, nella bassa stratosfera furono osservati venti occidentali, contraddicendo apparentemente i venti orientali equatoriali di alta quota che erano stati conosciuti fin dall’eruzione del Krakatoa (”Krakatoa easterlies”).L’enigma è stato risolto solo cinque decenni dopo con la scoperta dell’oscillazione quasi biennale (QBO). In questo articolo si riassume brevemente la spedizione BERSON e si esaminano i risultati in un contesto storico e alla luce della ricerca attuale. Nella seconda parte dell’articolo rivisitiamo le prime osservazioni aerologiche di BERSON, le quali sono state digitalizzate. Confrontiamo i profili di vento osservati con i profili corrispondenti estratti dalla ”Twentieth Century Reanalysis”, che fornisce informazioni meteorologiche globali tridimensionali fino al 1871 basate sull’assimilazione dei dati relativi alla pressione superficiale e al livello del mare. Il confronto mostra un buon accordo sulla costa e meno verso l’interno, sulla riva del lago Vittoria, dove la circolazione è più complessa. Questi risultati mostrano che le osservazioni di BERSON sono ancora oggi preziose come input per gli attuali sistemi di rianalisi o per la loro validazione.

Introduzione

Proviamo a immaginare la meteorologia a livello tropicale intorno agli anni del 1900. I tropici rappresentavano una fonte di interesse cruciale per le potenze coloniali ed una grande quantità di persone viveva ai tropici. La scarsa attività dei monsoni (compresa la siccità del 1877-1878) e i cicloni tropicali nella seconda metà del XIX secolo avevano dimostrato quanto le società e le economie dei tropici fossero fortemente dipendenti dal tempo e quanto devastante potesse essere un’interruzione delle piogge monsoniche.Diverse organizzazioni e uffici meteorologici iniziarono programmi al fine di comprendere meglio le variazioni interannuali del clima (sia nei tropici che negli extratropici) e la loro relazione con la circolazione tropicale (e.g., SHAW, 1905; DE ORY and PALOMARES, 2005 ).Ad ogni modo, a parte il suo uso per la navigazione, non si sapeva molto sulle circolazioni monsoniche. In particolare, scarseggiavano le osservazioni aerologiche per determinare il flusso del vento nella parte più alta dell atmosfera . Con la sua spedizione aerologica in Africa orientale nel 1908, ARTHUR BERSON cercò di colmare questa lacuna.In questo articolo, che accompagna la traduzione edita di un articolo di SU¨RING (1910) sulla spedizione BERSON, viene riesaminata l’aerologia tropicale di quel tempo e in particolare la spedizione BERSON da una prospettiva attuale. Il lavoro di BERSON è stato influente fino ad oggi – non per la circolazione monsonica, ma per l’osservazione della tropopausa tropicale e dei venti occidentali presenti nella bassa stratosfera equatoriale.Le osservazioni aerologiche di EBRDON sono state digitalizzate, insieme alla maggior parte delle altre osservazioni aerologiche di quel periodo. Data l’attuale enfasi sullo sviluppo di serie storiche di dati meteorologici globali, queste osservazioni sono in grado di fornire informazioni importanti anche oggi. Compariamo le osservazioni con la ”Twentieth Century Reanalysis”, che fornisce informazioni meteorologiche globali tridimensionali fino al 1871 basate sulla pressione superficiale e sul livello del mare.

Meteorologia tropicale e aerologia intorno al 1900

Nel 1900 la circolazione dei monsoni risultava molto poco conosciuta . Mentre gli alisei in superficie erano stati studiati per molto tempo (HALLEY, 1686; HADLEY, 1735) e si era tentato di trarre alcune conclusioni generali sulla circolazione atmosferica media zonale (FERREL, 1856; vedi anche GRAMELSBERGER, 2009), il flusso dei venti presente ai piani più alti dell atmosfera risultava essere poco conosciuto. Una ragione di ciò era la mancanza generale di informazioni sulla circolazione dell’aria nella parte alta dell atmosfera tropicale e subtropicale, che a quel tempo era limitata a pochi siti d’alta quota e alle osservazioni del movimento dei cirri o della diffusione delle nubi di cenere di origine vulcanica.La figura 1 (da ROTCH, 1902) riassume lo stato delle conoscenze. Le isobare e le frecce più corte (basate sull’Atlas of Meteorology, HANN, 1887) mostrano rispettivamente la pressione superficiale e gli alisei, mentre le frecce più lunghe indicano il movimento dei cirri. Alcune delle osservazioni delle nuvole, così come le osservazioni da Tenerife, suggerivano un vento antitrade alle quote superiori, ma le prove osservative risultavano molto limitate.

Le osservazioni aerologiche furono sviluppate solo di recente e portate a livelli operativi. All’inizio c’erano i voli in mongolfiera con equipaggio che iniziarono in Germania nel 1888, effettuati dal cosiddetto Luftschifferbataillon. I primi voli con aquiloni meteorologici furono intrapresi da EDY 1891 e ROTCH 1894 negli USA. I primi palloni sonda erano stati lanciati nel 1892 dai francesi HERMITE e BESANC¸ ON. Essi costituivano un mezzo più indipendente per ottenere misurazioni verticali e raggiunsero in breve tempo la quota di 20.000 m (PRINCE ALBERTO DI MONACO, 1907).Anche in Europa e nel Nord America, le osservazioni aerologiche erano ancora agli inizi, con solo pochi siti come l’osservatorio di Blue Hill (a sud di Boston), l’osservatorio di Trappes vicino a Versailles o l’osservatorio aeronautico di Tegel e più tardi di Lindenberg (a sud-est di Berlino) dove le osservazioni venivano effettuate regolarmente. Gli aerologi erano organizzati nell’Associazione Aeronautica Internazionale (vedi anche STEINHAGEN, 2009a).Le osservazioni aerologiche sembravano destinate a migliorare la comprensione dei monsoni e della circolazione tropicale. Intorno al 1900, molti importanti aerologi (tra cui ABBOTT LAWRENCE ROTCH, direttore dell’Osservatorio di Blue Hill e uno dei principali sviluppatori dell’aquilone meteorologico, HUGO HERGESELL, direttore dell’Osservatorio Aerologico di Strasburgo e capo dell’Associazione Aeronautica Internazionale, ARTHUR BERSON, e LE´ON-PHILIPPE TEISSERENC DE BORT) disponevano di progetti per effettuare osservazioni aerologiche ai tropici . Progetti che furono presentati alla Associazione Aeronautica Internazionale e alla comunità meteorologica.Ben presto iniziarono diverse attività. HUGO HERGESELL e PRINCE ALBERT DI MONACO fecero osservazioni aerologiche a bordo della ”Princess Alice” a Tenerife nel 1904 e 1905 (STEINHAGEN, 2009a). LE´ON-PHILIPPE TEISSERENC DE BORT e LAWRENCE ROTCH fecero osservazioni aerologiche nel 1905 a Tenerife e nel 1906 nelle acque circostanti (DE ORY e PALOMARES, 2005). Nel 1906/1907, la ”MS Planet” navigò dall’Europa intorno all’Africa e all’Oceano Indiano fino alle Filippine, facendo osservazioni aerologiche con aquiloni e palloni di registrazione (BRO¨ NNIMANN et al., 2011). Nel 1908 ARTHUR BERSON iniziò la sua spedizione aerologica in Africa orientale e nel 1909 gli olandesi, equipaggiati e sostenuti da ASSMANN, iniziarono le osservazioni aerologiche a Batavia (VAN BEMMELEN, 1911). I risultati di questi sforzi, specialmente quelli della spedizione di BERSON, furono molto fruttuosi e cambiarono profondamente la climatologia. La prima guerra mondiale mise fine all’ulteriore estensione di queste attività. Anche se le misurazioni aerologiche furono effettuate nei tropici negli anni ’20 e ’30, l’era moderna della meteorologia tropicale non iniziò fino a dopo la seconda guerra mondiale (RIEHL, 1954).

BERSON, SU¨ RING e la spedizione in Africa orientale del 1908

ARTHUR BERSON

ARTHUR BERSON (Fig. 2) nacque il 6 agosto 1859 a Neu Sandez, in Galizia (oggi Nowy Sa˛cz, Polonia). Inizialmente studiò e insegnò lingue, quando nel 1887 iniziò a studiare geologia (con FERDINAND VON RICHTHOFEN) e meteorologia (WILHELM VON BEZOLD) a Berlino (vedi STEINHAGEN, 2009b, per la continuazione). Il suo interesse principale era la fisica dell’atmosfera. Nel 1890, BERSON divenne assistente di RICHARD ASSMANN (vedi EMEIS, 2012) presso l’Osservatorio Aeronautico di Berlino Tegel, dove era impegnato in osservazioni con palloni aerostatici. Infatti, prese parte a 50 delle 65 spedizioni di palloni aerostatici nell’ambito delle ”Berliner wissenschaftliche Luftfahrten”. (BERNHARDT, 2000).I risultati di queste campagne furono pubblicate da ASSMANN e GROSS. BERSON proseguì i voli in mongolfiera sopra l’Europa, ma stava già pianificando una spedizione in altre regioni del globo. Il 31 luglio 1901, BERSON e SU¨RING stabilirono un record di altitudine per i voli in pallone con equipaggio. In una gondola aperta salirono a circa 10.800 m, dove riuscirono ad aprire una valvola prima di perdere conoscenza. Entrambi sopravvissero al volo. Oltre a stabilire un nuovo record, le misurazioni ottenute durante il volo confermarono le osservazioni di un’ascesa parallela di un pallone di registrazione. Questo fatto fu importante per stabilire l’affidabilità delle misure e aprì la porta alla scoperta della stratosfera nel 1902 da parte di RICHARD ASSMANN e LE´ON-PHILIPPE TEISSERENC DE BORT (ASSMANN, 1902; ASSMANN e BERSON, 1902; TEISSERENC DE BORT, 1902).Nel 1905, BERSON si trasferì all’Osservatorio Aeronautico di Lindenberg, appena fondato. In questa posizione, BERSON guidò finalmente la sua spedizione in Africa orientale. Nel 1910, un anno dopo il suo ritorno dall’Africa, EBRDON lasciò Lindenberg per diventare direttore del dipartimento di strumenti meteorologici e aeronautici presso l’Optische Anstalt C.P. Go¨ rz. Egli pianificò una seconda spedizione ai tropici, tuttavia, solo una spedizione preparatoria poté essere effettuata a causa dello scoppio della guerra mondiale. BERSON lavorò poi per Junkers e si occupò di aerologia artica. BERSON morì nel 1942 (SU¨RING, 1943).

REINHARD SU¨ RING

REINHARD SU¨RING (Fig. 2, a destra) nacque il 15 maggio 1866 ad Amburgo. Studiò matematica e scienze naturali e poi divenne assistente presso l’Istituto Meteorologico Prussiano nel 1890 e successivamente presso il Meteorologisch-Magnetisches Observatorium di Potsdam. Partecipò a numerosi voli scientifici in mongolfiera, compreso il volo da record con BERSON nel 1901. Divenne capo dipartimento e dopo il 1928 direttore del Meteorologisch-Magnetisches Observatorium di Potsdam. SU¨RING è anche conosciuto per il suo famoso libro di testo, co-autore con JULIUS HANN, sulla meteorologia (HANN e SU¨RING, 1915). SU¨RING fu anche co-editore della Meteorologische Zeitschrift – inizialmente insieme a JULIUS HANN – dal 1908 al 1944 e dal 1946 al 1950 editore della successiva rivista Zeitschrift fu¨r Meteorologie (vedi EMEIS, 2008).

La spedizione in Africa orientale di BERSON

Dalla fine degli anni 1890, BERSON stava progettando spedizioni aerologiche in altre regioni del globo (vedi STEINHAGEN, 2009b, e SU¨RING, 1910, per il seguito). Egli presentò i suoi piani ad ASSMANN già nel 1900, ma il finanziamento del progetto non poté essere assicurato, mentre allo stesso tempo altri aerologi avevano già iniziato ad effettuare misurazioni nelle regioni tropicali. L’ambizioso piano dovette essere ridimensionato e fu rimandato più volte.Berson si concentrò sui continenti tropicali e sulle circolazioni monsoniche, che secondo lui risultavano non sufficientemente studiate . ASSMANN finanziò privatamente i preparativi per la spedizione, ma tutti i tentativi di ottenere finanziamenti per la spedizione non ebbero successo, l’ultimo tentativo fu fatto il giorno dell’inizio della spedizione. ASSMANN incoraggiò BERSON a partire comunque, mentre lui continuava a cercare finanziamenti. Alla fine, ASSMANN riuscì ad assicurarsi il finanziamento da parte di diversi contribuenti privati.Insieme a HERMANN ELIAS, ARTHUR BERSON condusse attività aerologiche sul Lago Vittoria, a Dar es Salaam, e più tardi in Mozambico e nel Canale del Mozambico (vedi Fig. 3). Furono effettuate anche ascensioni simultanee (Mombasa, Lago Vittoria). BERSON e ELIAS utilizzarono palloni pilota, aquiloni (vedi Fig. 4), e palloni di registrazione. L’obiettivo era quello di utilizzare le navi come piattaforme considerate adatte sia per i kite che per i palloni. Tuttavia, fu possibile trovare solo una nave lenta e i palloni di gomma erano di bassa qualità. In mare, fu usato un piroscafo, l’incrociatore leggero S.M.S. Bussard della Marina imperiale tedesca. In totale vennero effettuate 25 ascensioni di palloni , 65 ascensioni di aquiloni e 84 ascensioni di palloni pilota.Uno dei principali obiettivi scientifici della spedizione BERSON era quello di analizzare la circolazione monsonica dell’Africa orientale. Una figura schematica della circolazione è data nell’articolo, concentrandosi sull’interazione dei sistemi di circolazione che variano stagionalmente e diurnamente (inclusa la brezza marina proveniente dal lago Vittoria). I sistemi di circolazione locale modulano pesantemente il sistema di alisei su larga scala nei 4 km più bassi dell’atmosfera. Altri risultati includono l’osservazione che la tropopausa tropicale è molto più alta e più fredda di quella delle medie latitudini. Inoltre, BERSON ed ELIAS osservarono venti occidentali nella bassa stratosfera tropicale. I risultati della spedizione furono pubblicati in una relazione di BERSON (1910) nella serie “Ergebnisse der Arbeiten des Ko¨niglich Preußischen Aeronautischen Observatoriums bei Lindenberg” (a cura di ASSMANN). L’articolo nella Meteorologische Zeitschrift di SU¨RING, tradotto ed edito in questo volume (SU¨RING, 1910), è un riassunto di quel rapporto.

Panoramica dei risultati ottenuti da BERSON

tropopausa tropicale

Dal punto di vista odierno, la spedizione BERSON fu una pietra miliare nella storia della meteorologia. Ma non fu tanto lo studio del flusso monsonico, che è difficilmente ricordato al giorno d’oggi, ad avere un grande impatto (per una panoramica più recente sul monsone dell’Africa orientale vedi NICHOLSON, 1996). Tuttavia, lo studio dell’ alta quota e della bassa temperatura della tropopausa tropicale in contrasto con le medie latitudini e la scoperta dei venti occidentali nella bassa stratosfera tropicale rappresentarono riferimenti scientifici molto importanti.Quando BERSON iniziò la sua spedizione, la scoperta della tropopausa era ancora recente e si ignorava se un’inversione o uno strato isotermico si sarebbe trovato anche ai tropici, e se sì, a quale altezza. Oggi, la differenza nella struttura termica verticale della troposfera e della stratosfera tra le regioni tropicali e le alte latitudini è ben nota (vedi Fig. 5, a sinistra). La tropopausa tropicale è, in media, quasi il doppio di quella delle medio-alte latitudini e notevolmente più fredda. Questa conoscenza risale alla spedizione di BERSON e al suo confronto dei risultati con osservazioni precedenti a Berlino (vedi Fig. 5, destra). BERSON assunse che le loro misure relative la temperatura della stratosfera inferiore tropicale (84,3 C) rappresentassero le temperature più basse misurate nell’atmosfera terrestre fino a quel momento. Le basse temperature della tropopausa tropicale sono la ragione per cui la stratosfera è secca. A causa del suo importante ruolo nei processi radiativi, nella formazione dei cirri e nella composizione stratosferica, la regione della tropopausa tropicale è diventata un’area di ricerca molto attiva negli ultimi anni (FUEGLISTALER et al., 2009). Una delle lezioni apprese dalle recenti ricerche è che la tropopausa tropicale non è una superficie chiaramente definita, ma uno strato di transizione in molteplici modi.

BERSON westerlies

Molta attenzione negli anni e nei decenni successivi è stata data ad una nota minore del rapporto di BERSON e del documento di SU¨RING. BERSON riferì di aver osservato venti occidentali nella bassa stratosfera equatoriale. Questa scoperta era in apparente conflitto con la nozione che i venti orientali fossero prevalenti nelle regioni equatoriali ad alta quota. Nozione che era emersa dalle osservazioni della nube di cenere dopo l’eruzione del Krakatoa (SYMONS 1888, vedi HAMILTON, 2012 per i dettagli). SU¨RING (1910) notò che VAN BEMMELEN trovò inoltre la presenza di venti occidentali nei rilevamenti effettuati a Batavia.Nel 1914, HANN e SU¨RING (citato da HAMILTON, 2012) riferirono che dopo l’eruzione del Semaru (3.780 m) su Java il 15 novembre 1911, una nube di cenere salì a 19-24 km dove fu deformata dalle correnti occidentali (vedi HAMILTON, 2012). Le correnti orientali e occidentali dovevano quindi essere riconciliate. Per molto tempo, si è creduto che le correnti occidentali di BERSON occupassero una piccola sezione nella bassa stratosfera, circondata da venti orientali (vedi Fig. 6, da HASTENRATH, 2007). Questa visione venne proposta nei libri di testo fino ai primi anni ’60. Il problema fu risolto solo quando l’oscillazione quasi-biennale (QBO) fu finalmente scoperta intorno al 1960 da REED et al. (1961) e VERYARD e EBDON (1961) (vedi anche LABITZKE e VAN LOON, 1999; BALDWIN et al., 2001; HAMILTON, 2012).Oggi, la QBO è considerata importante per comprendere la variabilità interannuale nella dinamica dell’atmosfera e dell’ozono (BALDWIN et al., 2001) e gli effetti del forcing solare nella stratosfera polare (per esempio, LABITZKE et al., 2006). Può anche influenzare il tempo alle medie latitudini (BALDWIN et al., 2001). Conoscere la fase della QBO a ritroso nel tempo risulta pertanto essere utile. Una ricostruzione del ciclo della QBO fino al 1908 è stata tentata da BRO¨ NNIMANN et al. (2007) basandosi, tra le altre fonti, sui dati di VAN BEMMELEN pubblicati in forma sintetica in EBDON (1963).La figura 7 mostra il periodo compreso tra il 1908 e il 1913 in base a questa ricostruzione. La ricostruzione si adatta bene alle osservazioni di EBRDON, ma un po’ meno bene alla nube di cenere di Semaru, per la quale la ricostruzione suggerisce che sia principalmente ad est. I risultati non sono incoerenti, in quanto solo un leggero ritardo di cambiamento di fase nella ricostruzione o una sottostima dell’altitudine della nube da parte di HANN e SU¨RING potrebbero spiegare tali differenze. Questo dimostra quanto sia difficile stimare la fase della QBO sulla base di osservazioni frammentarie. Ulteriori osservazioni storiche potrebbero aiutare a conciliare le diverse informazioni. Anche se dal punto di vista odierno la QBO appare come un fenomeno abbastanza regolare, non poteva essere rilevato prima che fossero disponibili osservazioni più frequenti dalla stratosfera equatoriale con l’Anno Geofisico Internazionale nel 1957.

Rivalutazione dei dati di BERSON

Nel contesto del progetto europeo ERA-CLIM, sono state digitalizzate grandi quantità di dati storici riguardanti gli strati superiori atmosferici , compresi quelli della spedizione BERSON (così come la maggior parte delle altre osservazioni aerologiche menzionate). Alcuni di questi dati sono presentati di seguito. I dati della spedizione BERSON includono le osservazioni effettuate nell’ottobre 1908 con palloni pilota e aquiloni a bordo della S.M.S. Bussard che stava navigando lungo la costa dell’Oceano Indiano del Kenya, Tanzania e passando l’isola di Zanzibar attraverso il Canale di Mozambico, così come 12 registrazioni atmosferiche ottenute in punti fissi sulla terraferma e a bordo del battello a vapore “Husseini” sul lago Vittoria.Di questi 12 set, 6 contengono dati sul vento provenienti da palloni pilota registrati a Beira (Mozambico), Dar es Salaam (Tanzania), Mombasa (Kenya), e tre diverse località sul lago Vittoria (vedi Fig. 3). Gli aquiloni sono stati lanciati in cinque località: Dar es Salaam, Inhambane (Mozambico), Mombasa, e due località sul lago Vittoria. Infine, un registro storico contenente i dati relativi alle salite dei palloni aerostatici effettuate in una località sul lago Vittoria (vedi Fig. 3).Le prime registrazioni iniziarono presso il Lago Vittoria nel mese di luglio 1908. Durante i mesi di settembre e ottobre 1908, furono fatte osservazioni simultanee presso il lago Vittoria e Mombasa. Le misurazioni in Mozambico furono fatte più tardi, da ottobre a dicembre 1908.

La determinazione della circolazione monsonica non fu solo un problema per EBRDON, ma anche per gli attuali set di dati di rianalisi che non concordano nelle regioni monsoniche. Per la metà del ventesimo secolo, sono state trovate distorsioni legate alle osservazioni che sono grandi quanto la media (STICKLER e BRO¨ NNIMANN, 2011). È quindi importante confrontare i nuovi set di dati storici di rianalisi con le osservazioni effettuate in passato, che, tuttavia, non sono state disponibili fino a poco tempo fa. Una grande quantità di dati storici riguardanti i venti degli strati superiori atmosferici sono stati recentemente elaborati da STICKLER et al. (2010). I nuovi dati digitalizzati saranno aggiunti a questa raccolta.In questa sezione si confrontano i dati EBRDON con i dati corrispondenti estratti dalla ”Twentieth Century Reanalysis” (20CR, COMPO et al., 2011). 20CR è un set di dati atmosferici globali e tridimensionali che si basa solo sull’assimilazione della pressione superficiale e del livello del mare, con temperature mensili della superficie del mare e del ghiaccio marino utilizzate come condizioni limite. 20CR fornisce dati fino al 1871, ma le prime validazioni hanno mostrato che la sua qualità è peggiore ai tropici che alle medie latitudini (COMPO et al., 2011; BRO¨ NNIMANN et al., 2011; BRO¨ NNIMANN e COMPO,2012).Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che la pressione dell’aria non condiziona abbastanza bene la circolazione atmosferica ai tropici a causa della scomparsa dell’accelerazione di Coriolis. Potrebbe anche essere semplicemente dovuto al fatto che quasi nessuna informazione sulla pressione era disponibile per i tropici. Nel 1908, la pressione atmosferica era disponibile solo da tre stazioni in tutta l’Africa (a parte i dati occasionali delle navi), due delle quali erano in Africa orientale (Entebbe, Dar es Salaam, vedi Fig. 3). È interessante confrontare la circolazione atmosferica nel 20CR, vincolata da così poche informazioni, con le informazioni storiche indipendenti sull’ aria superiore.Come confronto è stata utilizzata la media ensemble di 20CR dal tempo sinottico più vicino (20CR è disponibile per 0, 6, 12 e 18 UTC), interpolata linearmente alle coordinate della stazione. In questa sede mostriamo solo i risultati dei profili di vento ottenuti con palloni pilota a Shirati e Dar es Salaam (inoltre, due profili di temperatura da Shirati sono mostrati in Fig. 5).Le osservazioni sono state interpolate ai livelli di pressione 20CR usando l’altezza geopotenziale 20CR. In rari casi, più di un profilo è stato disponibile per lo stesso tempo sinottico; in questo caso è stata fatta la media dei profili. I profili che non raggiungevano i 500 m dal suolo sono stati ignorati. A causa dell’interpolazione spaziale di 20CR e poiché si utilizza la media dell’insieme, ci aspettiamo che 20CR mostri profili piuttosto regolari con poca variabilità.I risultati (Fig. 8) mostrano chiare differenze tra il sito interno di Shirati sulle sponde del lago Vittoria e il sito costiero di Dar es Salaam. A Dar es Salaam, le indagini sono state effettuate durante la stagione dei monsoni di nord-est. I venti da est sono dominanti sopra i 2 km circa. Negli strati più bassi, c’è una transizione tra i venti meridionali (durante i primi profili) e quelli settentrionali. Sia nel 20CR che le osservazioni concordano bene per quanto riguarda la circolazione media, ma anche per quanto riguarda la variabilità giornaliera. A Shirati, il quadro è più complesso sia nelle osservazioni che nel 20CR.In questo caso i profili sono stati ottenuti durante la stagione dei monsoni di sud-est secondo SU¨RING (1910). Le osservazioni sembrano essere molto più rumorose, il che tuttavia potrebbe anche essere dovuto ai cambiamenti diurni del vento (che potrebbero essere più locali e quindi meno ben catturati dal 20CR) oltre ai cambiamenti stagionali e intrastagionali. Alcune delle caratteristiche, come i frequenti venti meridionali a circa 4 km e l’aumento della velocità dei venti orientali al di sopra o anche alcune delle caratteristiche intra-stagionali appaiono in entrambi i set di dati. Tuttavia, l’accordo complessivo risulta chiaramente peggiore.Si noti che solo due gruppi di stazioni sulla pressione dell’aria erano disponibili e quindi hanno fornito la maggior parte delle informazioni sulla variabilità giornaliera per 20CR. Considerando questo fatto, l’accordo tra 20CR e i dati EBRDON appare promettente. Tuttavia, emergono delle differenze per quanto riguarda la complessa circolazione vicino alla riva del lago Vittoria. Questo dimostra che includere i dati BERSON nei futuri approcci di rianalisi potrebbe fornire informazioni molto più dettagliate.

Conclusione

La spedizione aerologica di ARTHUR BERSON in Africa orientale nel 1908 avvenne in un periodo in cui si esplorava la meteorologia tropicale e si espandeva il nuovo strumento delle osservazioni aerologiche ad altre regioni, promosso con entusiasmo dall’Associazione Aeronautica Internazionale. Dal punto di vista odierno, la spedizione BERSON fu una pietra miliare nella storia della meteorologia. Ma non fu tanto lo studio del flusso monsonico (l’intenzione originale) che rende il lavoro rilevante oggi, ma l’osservazione della tropopausa tropicale alta e fredda e la presenza dei venti occidentali nella bassa stratosfera tropicale.Le correnti occidentali erano in conflitto con le correnti orientali che erano note dall’eruzione del Krakatoa – un enigma che fu risolto solo cinque decenni dopo con la scoperta dell’Oscillazione Quasi-Biennale (QBO). Sono stati digitalizzati i dati aerologici di BERSON e confrontati i profili del vento con la ”Twentieth Century Reanalysis”. Un buon accordo si trova vicino alla costa (il che è sorprendente considerando l’input molto povero che si trova nel 20CR), ma l’accordo si deteriora più all’interno. Questo dimostra che le osservazioni di BERSON sono ancora oggi preziose come input per gli attuali sistemi di rianalisi o per la validazione al fine di migliorare la qualità e arrivare a una ricostruzione globale del tempo quotidiano all’inizio del 20° o anche del 19° secolo.