La “Madden Julian Oscillation”: correlazioni con l’attività dei CICLONI TROPICALI e influenze sulla stagione invernale alle medie latitudini

Con il termine di “Madden–Julian oscillation“, sigla abbreviata “MJO”, si intende un’oscillazione interstagionale tropicale ad 1-2 onde emisferiche, della durata, generalmente, di 30-60 giorni. È più vigorosa nella stagione invernale, specialmente nell’emisfero orientale, con un massimo d’intensità tra l’oceano Indiano centro-orientale e l’Indonesia. Questo indice teleconnettivo è molto importante per la circolazione generale dell’atmosfera. In genere nelle aree in cui la “Madden Julian Oscillation” determina un incremento dell’attività convettiva, si sviluppano intensi e frequenti “Clusters temporaleschi” a ridosso della fascia equatoriale o sub-equatoriale, mentre al contempo, in risposta all’attività convettiva molto intensa, si generano delle cellule anticicloniche nell’alta troposfera tropicale a nord e a sud dell’area di forte convenzione, con risentimenti importanti sulla circolazione emisferica.

statphase_fullLa “MJO” è caratterizzata da una progressione verso est di grandi aree di pioggia tropicale, osservata soprattutto fra l’oceano Indiano orientale, l’area indonesiana, i mari attorno Papua Nuova Guinea e il settore centro-occidentale dell’oceano Pacifico. Le precipitazioni anomale di solito sono prima evidenti sopra l’oceano Indiano occidentale, propagandosi successivamente verso le acque dell’oceano Indiano orientale, l’Indonesia, fino al Pacifico occidentale e centrale, ove si riscontra un notevole incremento dell’attività convettiva, con la nascita di imponenti sistemi temporaleschi a mesoscala “Clusters temporaleschi” che scaricano piogge torrenziali per svariati giorni. Queste forti precipitazioni, molte volte, vanno a localizzarsi sopra gli atolli del Pacifico centro-occidentale, dove quasi quotidianamente si verificano forti temporali e battenti rovesci di pioggia che nel giro di 24 ore possono scaricare anche più di 200-300 mm d’acqua. La forte area convettiva legata alla “MJO”, evolvendo verso est, tende a riapparire in modo più disorganizzato sopra le più fredde acque del Pacifico orientale, ove comunque si verifica un importante incremento dell’attività convettiva, specie a largo delle coste centroamericane, Panama, la Colombia e l’Ecuador. Successivamente la “MJO” ricompare con un’ampiezza più bassa pure sopra l’Atlantico tropicale e sub-equatoriale, per poi riattraversare il continente africano e riorganizzarsi in un nuovo ciclo che va a svilupparsi sulle calde acque superficiali dell’oceano Indiano occidentale, a largo delle coste somale e keniote. In genere la fase umida che accompagna il passaggio della “Madden–Julian oscillation“ viene poi seguita da una fase molto più secca, che tende a inibire l’attività temporalesca, regalando un periodo più stabile e soleggiato.

cfs_olr_mjo_51L’avanzamento della “Madden–Julian oscillation“ è generalmente associato all’avvento di una ventilazione superficiale che si dispone più dai quadranti occidentali lungo il lato orientale della “MJO”, indice del progressivo rafforzamento dell’attività convettiva da ovest. Recentemente si è anche notato che con l’arrivo della “MJO” pure le correnti oceaniche, fino a 100 metri di profondità dalla superficie dell’oceano, seguono l’andamento dei venti in superficie, spingendo masse d’acqua più calde verso est. Nella sua scia, o ad ovest della zona di maggiore piovosità, i venti in quota si dispongono da Est o dai quadranti orientali. Questi cambiamenti del vento, anche notevoli, sono prodotti dalle grandi divergenze presenti in prossimità dei “Clusters temporaleschi” attivi, durante la fase avanzata. Sono proprio queste divergenze delle correnti alle varie quote, con una componente più occidentale nei bassi strati e una più forte ventilazione orientale nella media troposfera, ad autoalimentare l’attività convettiva dentro la “MJO”, facendo scoppiare le forti correnti ascensionali che costruiscono gli imponenti sistemi convettivi che scaricano le forti precipitazioni.

hector-noaa20-aug6L’influenza diretta della “MJO” sulla nascita dei cicloni tropicali

Anche se cicloni tropicali si verificano durante la stagione calda nell’emisfero boreale (in genere da Maggio a Novembre) sia nel nord Pacifico che sull‘Atlantico tropicale, in alcune annate si verifica un sensibile aumento delle ciclogenesi tropicali, in altre invece la formazione dei cicloni tropicali viene dimezzata. E’ chiaro che queste variazioni siano correlate con l’attività della “Madden–Julian oscillation“. Infatti la “MJO” fornisce l’ambiente favorevole (o sfavorevole) per lo sviluppo dei cicloni tropicali. L’intensa attività convettiva che accompagna la “MJO” spesso funge da base per lo sviluppo dei temibili tifoni e dei cicloni tropicali che si spingono ben oltre la fascia tropicale. Molti dei cicloni o delle tempeste tropicali che raggiungono le coste meridionali e orientali dell’Asia e le coste di Messico, USA, Canada, sono nate in seguito all’approfondimento di intensi “Clusters temporaleschi” legati alla “MJO” che tendono a spostarsi in direzione dell’area tropicale, finendo su aree con debole “Wind Shear verticale” che agevolano la nascita dei forti moti convettivi, pronti a fungere da innesco, assieme all’effetto di Coriolis, per lo sviluppo della circolazione depressionaria a cuore caldo. Non è un caso se le stagioni più intense delle tempeste siano associate sempre al transito della “MJO” sull’area equatoriale. Proprio con lo spostamento verso est della “MJO” anche la regione favorita per l’attività dei cicloni tropicali si sposta verso est, in genere dal Pacifico occidentale al Pacifico orientale, ed infine al bacino atlantico.

hector-hwrf-aug6Esiste pure una relazione inversa tra l’attività dei cicloni tropicali nel Pacifico nord-occidentale, quelli del Pacifico orientale e il bacino dell’Atlantico settentrionale. Quando in un bacino l‘attività dei cicloni tropicali è molto attiva, l’altro è normalmente tranquillo, e viceversa. La ragione principale sembra imputabile alla fase della “MJO“, che normalmente è in modalità opposta tra i due bacini in qualsiasi momento. Tuttavia la “Madden–Julian oscillation“ influenza anche le condizioni che facilitano a sopprimere la formazione dei cicloni tropicali, quando tende a spostarsi verso est, favorendo la nascita di importanti aree di “Subsidenze” (moti discendenti) nella zona a nord e ad ovest dell’anomalia delle precipitazioni. Nei prossimi giorni, l’intensificazione della “MJO” sopra l’oceano Indiano occidentale, dovrebbe favorire lo sviluppo dei primi cicloni tropicali sull’oceano Indiano meridionale, a largo delle Mauritius e del Madagascar.

current_anom_200windLe influenze della “MJO” sulla circolazione emisferica lungo le medie latitudini, tra USA, Canada, Africa settentrionale ed Europa

Gran parte dei grandi eventi piovosi che hanno colpito il settore nord-orientale del Pacifico e la West Coast di Canada e Stati Uniti sono collegati agli spostamenti della “Madden–Julian oscillation“ lungo il Pacifico equatoriale occidentale. Queste sarebbero le tipiche anomalie climatiche invernali che precedono le forti precipitazioni nel nord-ovest del Pacifico. Nei 8-10 giorni che precedono le forti precipitazioni sul Pacifico nord-orientale forti piogge tropicali, associate alla “MJO”, si spostano verso est dall’oceano Indiano orientale al Pacifico tropicale occidentale. In questa fase un flusso di masse d’aria molto umide e temperate si estende dal Pacifico tropicale occidentale verso il tratto di oceano a ridosso delle Hawaii. Al contempo un forte anticiclone di blocco (“blocking”) si localizza con i propri massimi barici poco a sud del golfo dell’Alaska, con un fortissimo “getto polare” che borda il suo fianco settentrionale. Ad appena 5 giorni dall’arrivo delle forti precipitazioni pesanti piogge e temporali tropicali si spostano verso est, verso la linea di cambiamento data, cominciando ad indebolirsi. Il flusso umido e temperato tropicale che raggiunge le isole Hawaii si estende ulteriormente verso nord-est, favorendo un indebolimento del robusto anticiclone di blocco che si sposta verso ovest. In mezzo al Pacifico centro-orientale il ramo principale della “Jet Stream” si divide in due, formando un “delta” che erode progressivamente il margine più meridionale dell’anticiclone di blocco.

hgt300La rottura del promontorio anticiclonico di blocco permetterà al flusso di aria molto umida, proveniente dalle latitudini tropicali, di spostarsi verso il Pacifico nord-orientale, a largo delle coste occidentali degli USA. Le masse d’aria calde e umide si scontreranno con l’aria più fredda che dall’Alaska scivola verso sud, scorrendo lungo il margine orientale dell’anticiclone di blocco, pronto ad essere eroso. Lungo la linea di confluenza, fra le correnti fredde settentrionali, d’estrazione sub-polare, in discesa dal golfo dell’Alaska, e quelle molto più umide e calde che salgono direttamente dalla fascia tropicale del Pacifico centrale, si sviluppa una profonda circolazione depressionaria extratropicale (avvezione di vorticità positiva) a largo della West Coast nord americana, pronta a pilotare verso le coste della British Columbia, stato di Washington, Oregon e California, intensi corpi nuvolosi carichi di precipitazioni, in un letto di umide correnti da SO e O-SO (pre-frontale) che possono dare luogo a persistenti eventi piovosi, spesso esaltati dallo “stau” esercitato dai rilievi della Catena Costiera, dai monti della California e dal versante occidentale delle Montagne Rocciose (dove in quota cadono abbondanti nevicate, con accumuli anche superiori ai 3-4 metri di neve fresca), la cui acclività costringe l’aria temperata e molto umida oceanica a salire bruscamente verso l’alto, favorendo la sua rapida condensazione, con la conseguente formazione di estesi annuvolamenti e precipitazioni. In genere questa configurazione quando si verifica può portare diversi giorni di tempo instabile e fortemente perturbato sugli stati della West Coast, dalla British Columbia alla California, creando le situazioni adatte per drammatiche inondazioni e alluvioni.

920x920Questi eventi sono spesso indicati con il termine di “Pineapple Express”, così chiamati per indicare l’origine tropicale del flusso di aria molto umida che dal Pacifico centrale, passando per le Hawaii, si sposta verso le coste dello stato di Washington, Oregon e California, dopo aver percorso migliaia di miglia sopra l’oceano, cagionando forti precipitazioni e spesso pure degli eventi alluvionali, con inondazioni, smottamenti e frane. Ma la “MJO” è in grado di influenzare in maniera più o meno indiretta l’andamento meteo/climatico sul vecchio continente e sul Mediterraneo, specie nel periodo invernale. Quando il fenomeno della “Madden–Julian oscillation” si va a localizzare fra il Pacifico orientale e i mari antistanti l‘America centrale, alle medie latitudini dell’Oceano Atlantico viene favorito lo sviluppo di promontori anticicloni troposferici per l’azione di intensi “forcing” tramite vigorose pulsazioni anticicloniche dinamiche ad onda lunga, che dall’America centrale e dall’Atlantico tropicale occidentale si elevano fino all‘Atlantico settentrionale, ergendo quei robusti anticicloni di blocco che arrestano l‘umido flusso perturbato zonale che esce dal nord America, stabilendo un tipo di circolazione più meridiana. La lenta migrazione verso levante della fase di “MJO” produrrà l’insorgenza di una struttura di alta pressione sub-tropicale fra l’Africa nord-occidentale, il Mediterraneo centro-occidentale e l’Europa occidentale. Tale pattern climatico è all’origine dei campi anticiclonici che durante la stagione invernale invadono il Mediterraneo, mentre le avvezioni fredde di matrice artica si propagano sull’est europeo e la Russia.

La “Madden Julian Oscillation” e la sua importanza sulla circolazione generale: correlazioni con l’attività dei cicloni tropicali e influenze sulla stagione invernale alle medie latitudini


Articolo di:
Daniele Ingemi

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