Ecco la prima parte tratta dal nostro forum dell'eccezionale articolo  sui freddi inverni degli anni '40 a cura di Andrea Bascarin ( Meteoss66)

 


Sopra: pressione al suolo il 2 Dicembre 1942; notarel' anticiclone termico pellicolare sulla Russia Europea.

 

Mi permetto di aprire una discussione sui favolosi anni 40, non per motivi putroppo noti e tristi della guerra, quanto per una serie di inverni che sono passati alla storia, sia a livello Europeo che Italiano......
In particolare per il NE, sono stati incredibili

Gen, Feb, Dic: 1940
Gen: 1942
Gen: 1945
Gen: 1947

Mi occuperò di questi in dettaglio alla fine di un articolo uscito su una rivista Inglese e che cercherò di tradurre per voi e completare con appunto dati statistici:

Ecco la prima parte:

L’ANOMALIA GLOBALE DEL CLIMA di Stefan Bronnimann (Istituto Atmosferico e Climatico di Zurigo)


Nell’estate del1941, le truppe tedesche stavano avanzando all’interno dell’Unione Sovietica, generando il fronte orientale. All’inizio le truppe progredivano rapidamente, ma poi un inverno eccezionalmente rigido fermò l’assalto.
“1942: L’inverno arriva a piena forza, difficilmente è possibile avanzare mancando gli equipaggiamenti e l’abbigliamento invernali(…). A mezzanotte la temperatura precipitò segnando un nuovo punto di minima. Il 24 gennaio 1942, nella nostra postazione divisionale fu misurata una temperatura di – 56 °c”(dal diario di Otto Geipel ).
I freddi inverni europei durante la seconda guerra mondiale ( 1941/42 fu il terzo in fila ) sono famosi. Essi influenzarono perfino il corso della guerra. Tuttavia è meno conosciuto che allo stesso tempo il clima fu anche anomalo in altre parti del mondo. Le temperature furono eccezionalmente alte in Alaska, e fu riportato un Nino prolungato. Inoltre gli scienziati notarono un inusuale alto valore di ozono al di sopra di diverse zone europee. I freddi inverni russi furono soltanto una sfaccettatura di un’anomalia globale del clima comprendente la troposfera e la stratosfera, un fatto di cui non ci si rese conto fino in tempi recenti. Studiare la variabilità climatica del passato, specialmente gli estremi climatici del passato, è una chiave per comprendere i cambiamenti del clima presenti e futuri. A prescindere dal semplice( ma nondimeno importante) aspetto della documentazione, gli scienziati sperano di ottenere degli approfondimenti nei processi sottolineando tali forti eventi climatici. Analizzare in dettaglio l’anomalia dei primi anni ‘40 è considerato particolarmente vantaggioso a causa della sua grandezza spaziale e la sua estrema magnitudo. Tali eventi hanno, e avranno se si ripeteranno nel futuro, un forte impatto economico ed ambientale. Inoltre questo particolare evento si colloca bene nella attuale discussione scientifica circa il ruolo degli oceani tropicali nel sistema climatico, sulla variabilità di vasta scala del clima dell’emisfero nord, e sulla relazione tra la dinamica dell’atmosfera e l’ozono della stratosfera . Studiando il periodo dal 1940 al 1942, può dunque contribuire ad una migliore comprensione dell’accoppiamento su larga scala tra tropici ed extra tropici e tra troposfera ed stratosfera. Un altro beneficio di tale studio è che involve gli sviluppi di nuovi strumenti e tecniche per l’analisi di livelli superiori di variabilità del passato. In questo articolo riassumiamo il nostro recente lavoro sull’anomalia climatica del 1940-1942.

COME STUDIARE LA CIRCOLAZIONE DEGLI ALTI STRATI DURANTE I PRIMI ANNI ‘40

Una ragione del perché il periodo dal ’40 al ’42 è sfuggito precedentemente all’ attenzione della maggior parte degli scienziati climatologi è che i dati disponibili antecedenti al 1948 sono scarsi. Praticamente nessun dato riguardante gli alti strati può essere trovato in formato elettronico. Tuttavia palloni sonda e altri rilievi ad alta quoto furono effettuati negli anni ’30 e ’40, specialmente durante la guerra. Durante l’avanzata verso Mosca le truppe tedesche eseguirono rilievi radio giornalieri nei territori occupati. Vaste reti aerologiche erano in funzione in Unione Sovietica e negli Stati Uniti. La maggior parte di questi dati possono essere trovati su carta in diversi archivi meteorologici. Un esempio di foglio dati (dal rilievo meteorologico tedesco) è mostrato in fig. 3. Rivalutare questi dati è molto utile, anche se estremamente laborioso. Esso include lavoro di archivio e ricerche letterarie in modo da collocare i dati ed ottenere le maggiori informazioni di supporto possibili. I fogli di dati consistono di migliaia di pagine e spesso di tabelle scritte a mano che richiedono di essere digitalizzate e controllate per eventuali errori. Il passo successivo è determinare adeguate correzioni, che sono necessarie perché queste antiquate misurazioni furono affette da vari problemi strumentali. Per esempio, il grande ritardo degli strumenti distorse i grafici e i radio rilievi durante il giorno e soffrirono di un forte errore di radiazione. Alla fine devono essere trovate delle strade per stabilire e dare validità ai dati per ottenere un risultato adeguato ai riferimenti scientifici. Queste procedure furono applicate per migliaia di profili di temperatura e pressione ottenuti da voli aerei e radio sonde dal 1939 al 1944. Malgrado alcuni problemi di qualità (diverse serie vennero scartate) una relativa buona copertura della troposfera extra tropicale settentrionale potè essere raggiunta. Sfortunatamente, la maggior parte dei palloni non raggiunse la stratosfera e la copertura spaziale è di gran lunga peggiore al di sopra dei 10 km di altitudine. Esempi di rivalutazione di dati di alta quota in forma di serie temporali e grafici sono riprodotti in fig. 5.
E difficile indirizzare caratteristiche spaziali della circolazione degli alti strati direttamente nei dati delle radiosonde; sono necessari campi meteorologici( incrociati ?).A questo scopo i dati degli strati superiori furono implementati con dati della superficie terrestre come temperature o pressione atmosferica al livello del mare. Questa informazione ( dato di previsione) fu usato in un’approccio statistico per la ricostruzione media dei campi degli strati superiori.La relazione tra il dato di previsione e i campi dei livelli superiori fu derivato in un periodo più recente (NCEP/NCAR ri-analisi dati 1948-1994) per mezzo della regressione dei principali componenti. Le funzioni di trasferimento ottenute furono poi applicate ai dati storici producendo carte mensili di temperatura media ed altezza geopotenziale dell’emisfero nord extra tropicale su fino alla più bassa stratosfera (100 mb ).Diverse serie degli strati sup. non furono usate nell’approccio ricostruttivo ma vennero conservate per una conferma indipendente. Furono eseguiti numerosi studi di sensibilità ed esperimenti di conferma.Può essere dimostrato che l’abilità di ricostruzione è generalmente buona, tuttavia con differenze stagionali e spaziali. I dati delle radiosonde non sono l’unica fonte di informazioni della circolazione negli alti strati. Informazioni indirette possono essere derivate dall’ozono totale, una quantità che è stata misurata per quasi 80 anni. In assenza di un forte impoverimento dell’ozono dovuto alla chimica, il totale di ozono alle medie latitudini dell’emisfero nord è controllato dai processi di trasporto stratosferici, che in alcuni casi possono essere diagnosticati nei dati. Per il nostro studio usammo sei serie storiche di ozono dagli anni ‘30 e ‘40 le quali furono recentemente rivalutate nel contesto di questo ed altri progetti.

RISULTATI: UN’ANOMALIA CLIMATICA GLOBALE


Il clima del periodo 1940-42 è stato finora solamente studiato da punti di vista regionali, indirizzando le anomalie nel Pacifico o in Europa. I nuovi elementi mostrano ora per la prima volta che l’anomalia dei primi anni ’40 comprendeva la troposfera e la stratosfera dell’intero pianeta. Una caratteristica sorprendente fu la persistenza delle caratteristiche anomali, specialmente sulla superficie terrestre, durante tutte le stagioni per un periodo di oltre due anni dal gennaio 1940 al febbraio 1942 La fig. 7b mostra le anomalie (con raffronto al periodo 1961-1990 ciclo anuale medio) della temperatura del suolo e la media SLP del periodo. In Europa le anomalie estremamente negative appaiono nel campo delle temperature medie dovute principalmente agli inverni freddi, compresi i due più freddi del ventesimo secolo in molte regioni. Basse temperature vennero registrate anche in altre stagioni. Un esempio di un forte e prolungata ondata di freddo nell’autunno del’41 è mostrata in fig.5 a nei grafici della temperatura di Freiburg. Il clima fu anomalo anche altrove nel nord al di fuori dei tropici. Alte temperature furono osservate in Alaska fig.8 e in Canada, compreso il più caldo inverno del ventesimo secolo in parti dell’ Alaska,come pure in Asia centrale. Basse temperature vennero registrate nel centro del nord Pacifico, dove’40 e ’41 furono gli anni più freddi del ventesimo sec., e nella Siberia del nord.Clima anomalo fu osservato non solo nel nord extra tropicale ma anche nella regione tropicale del Pacifico. Un forte e prolungato El Nino durò dall’autunno del ’39 sino alla primavera del’42 fig.7. Il clima fu anomalo anche nell’emisfero sud, con basse temperature della superficie marina alle medie latitudini in tutti i bacini oceanici come caratteristica principale. Le deviazioni della temperatura sulla superficie terrestre sono in eccellente accordo con le anomalie nel campo del SLP. Le principali caratteristiche sono una forte bassa nelle Aleutine, una debole bassa Islandese, ed alta pressione sulla Scandinavia. L’intensificarsi della bassa delle Aleutine portò ad un anomalo sollevamento di aria calda nel suo fronte contribuendo ad incrementare le temperature in Alaska. La debole bassa sull’Islanda e l’alta SLP sulla Scandinavia sono in concordanza con i più frequenti blocchi ed interruzioni delle basse e sollevamento di aria fredda continentale sull’est europeo. Questa configurazione di anomalie di pressione sul settore del Pacifico e nord americano è ben conosciuto come il metodo positivo del così chiamato modello Pacifico-Nord Americano, mentre le anomalie nel settore Atlantico-Europeo sono in relazione con la fase negativa dell’Oscillazione del Nord Atlantico (NAO). I due modelli di circolazione sono normalmente considerati indipendenti e perciò le forti anomalie concomitanti nella regione del Pacifico ed in Europa sono degne di nota. Le carte dell’alta troposfera ricostruite forniscono l’evidenza di un cambiamento nella struttura delle onde planetarie . Più in alto a 100 mb (circa 16 km di altitudine) nella stratosfera inferiore extra tropicale, la circolazione è normalmente dominata dal vortice polare invernale. Le carte geopotenziali di alta pressione ricostruite riferite a questo livello fig.7 a dimostrano che il vortice era debole ed esteso meridionalmente in tutti i tre inverni, così come la media nel periodo(pressioni positive anomali sulla regione polare, negativa alle medie latitudini). Questo in concomitanza con una debole bassa Islandese sulla superficie terrestre (o fase negativa del NAO). Le carte della temperature a 100 mb mostrano pure un modello caratteristico nel ’40-’42, con anomalie positive sull’Eurasia del nord e il Pacifico del nord e anomalie negative su zone del nord Atlantico e del Canada.Alle medie latitudini, questo modello riflette parzialmente struttura planetaria delle onde. Le temperature della bassa stratosfera tendono ad essere al di sopra delle saccature della troposfera superiore, quando la tropopausa discende ad altitudini inferiori(esse sono spesso non in correlazione con le temperature della troposfera ,fig5a ). Nella regione polare durante l’inverno dominano altri processi. Il riscaldamento nella Siberia del nord fu dovutola debole vortice polare. Sebbene non esistano dati meteorologici al di sopra dei 100 mb, ci sono indicazioni di una circolazione anomala nella media stratosfera (30-10 mb o 25-33 km). L’evidenza suggerisce maggiori riscaldamenti nel medio inverno nella stratosfera in ognuno dei tre inverni in particolare gennaio1940, febbraio 1941 e febbraio 1942. Ciò è comparabilmente frequente,dal momento che tali eventi si verificano ogni terzo inverno su una media degli ultimi 50 anni. Maggiori riscaldamenti di medio inverno sono definiti come un completo collasso del vortice polare nel mezzo della stratosfera, spesso accompagnato da improvvisi riscaldamenti di 30-40° C nell’ambito di pochi giorni. Benché rari, questi eventi sono importanti perché possono propagare verso il basso e condizionare la circolazione troposferica. Un’altra indicazione di un’anomalia troposferica viene evidenziata dai dati storici dell’ozono totale fig.9. Tutte le sei serie disponibili mostrano un picco nel ’40-’42 in zone distanti fra loro come Cina, Nord America, Europa Centrale e l’Artico. Questo non può essere spiegato con processi chimici, ma punta al trasporto anomalo dell’ozono e perciò ad una circolazione stratosferica anomala. Riassumendo,i freddi inverni in Europa dal ’40 al ’42 non furono l’unica anomalia climatica del periodo . I dati del suolo e degli strati superiori mostrano notevoli deviazioni di temperatura e pressione su tutti gli extra tropici del nord come pure nei tropici. Inoltre,i dati storici relativi agli strati superiori danno evidenza che l’anomalia si estese su fino alla stratosfera. Il periodo 1940-1942 può quindi essere bollato come un’estrema anomalia del sistema globale troposfera-stratosfera. Di conseguenza , l’evento ha avuto impatti economici ed ambientali. A parte l’aver condizionato la seconda guerra mondiale, le anomalie causarono forti inondazioni in Peru, severe siccità nella regione del Sahel, alcuni dei più estesi incendi mai registrati in Alaska, come anche siccità e perdita dei raccolti in Borneo e in Australia. La pesca di alcuni tipi di pesci commerciali (salmone del pacifico, sardine) continuò ad essere eccezionale durante questi ann, dovuto in parte alle temperature oceaniche anomale nel nord Pacifico. In modo di analizzare le anomalie del ’40-’42 nel contesto della variabilità climatica del ventesimo secolo, furono formati diversi indicatori che catturano le caratteristiche principali delle anomalie del periodo preso in esame e permettono di tracciare delle serie temporali del ventesimo secolo fig.10. Per focalizzare la scala temporale di questo evento inusuale e considerare la sua persistenza, tutte le serie vennero livellate con un movimento medio di 2 anni. Queste serie includono il largamente usato indice El Nino NINO 3.4, temperatura media del suolo dell’Europa centrale, settentrionale e orientale denominata TEURO(10-55° E/ 45-70° N), la differenza del periodo invernale tra le anomalie SLP delle basse pressioni Islandese e delle Aleutine (IL-AL), una misura della debolezza del vortice polare a 100 mb (Z 100) in inverno, e l’ozono totale ad Arosa. Le anomalie nei primi anni ’40 erano chiaramente estreme nella scala temporale prescelta. Questo è vero specialmente per la TEURO e per l’alternanza tra la bassa dell’Islanda e quella delle Aleutine. In entrambe le serie, il picco ’40-’42 fu ben al di fuori della variabilità incontrata altrimenti nel ventesimo secolo. Lo stesso è vero per l’ozono totale ad Arosa, le più lunghe serie disponibili. Gli anni ’40-’41 hanno il più alto valore medio registrato.NINO.3inoltre esibisce un massimo assoluto all’inizio degli anni ’40 il quale è dovuto sia all’intensità che alla durata del fenomeno(in effetti, nel 1982/83 e nel 1997/98 si ebbero El Nino più intensi ma più brevi).

 

Andrea Bascarin