Per capire le proiezioni stagionali: analisi a ritroso dell’estate 2014 e considerazioni.

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Abbiamo già molte volte discusso sull’affidabilità delle proiezioni stagionali, ovvero dell’ultima frontiera della meteorologia che si occupa, ancora a titolo sperimentale, di prevedere attraverso l’uso di modelli accoppiati oceano-atmosfera quelli che potrebbero essere i segnali dominanti della circolazione atmosferica su scale spaziali che abbracciano un continente (focalizzando magari l’attenzione anche su una parte di esso) e su scale temporali che abbracciano trimestri: questi segnali, quasi sempre, sono espressi in termini di anomalie, calcolate rispetto ad un trentennio di riferimento, dei parametri meteo più comuni come ad esempio l’altezza di geopotenziale a 500 hPa, la temperatura a 850 hPa e le precipitazioni. Ed abbiamo anche visto come, purtroppo, un uso troppo fidato di tali proiezioni può portare a veri e propri fallimenti perché poi, magari, le reali condizioni meteorologiche prendono una strada completamente opposta rispetto a quella che era stata “prevista” anche diversi mesi prima. Abbiamo ora tutti in mente come si è comportata l’estate 2014 e quindi credo che possa essere utile ritornare sull’argomento per riparlare meglio di alcuni concetti, sperando che possano essere compresi ed assimilati meglio. Per fare questo, partiamo allora con l’analizzare brevemente la magnitudo dell’anomalia di temperatura a 850 hPa (cioè a circa 1500 metri) di questa stagione appena finita dal punto di vista meteorologico: come possiamo osservare in figura, il continente europeo è stato interessato da una sorta di “dipolo termico”, con temperature mediamente al di sopra della norma alle alte latitudini (vedi segno “più”) ed al di sotto della norma sui paesi centro-occidentali posti a latitudini inferiori, Italia compresa (vedi segno “meno”). Adesso ribaltiamo completamente la questione: supponiamo cioè di essere a fine maggio, supponiamo che questa distribuzione dell’anomalia di temperatura a scala continentale sia la proiezione stagionale emessa da un modello climatico e limitiamoci a discutere tale proiezione concentrando la nostra attenzione sul Mediterraneo e sull’Italia, proprio come se dovessimo fare una “previsione” sul comportamento dell’estate ormai alle porte. Ovviamente, come potrete già intuire, l’analisi che ci proponiamo di fare è forzata già in partenza, perché noi sappiamo che quella illustrata in figura è l’esatta distribuzione dell’anomalia, mentre se fosse una proiezione climatica dovremmo tener conto della probabilità di accadimento associata a questa distribuzione. Per ipotesi, quindi, supponiamo di sapere che quella è la proiezione di un modello climatico… divino, a cui associamo la probabilità di accadimento pari al 100%: siamo cioè sicurissimi che andrà realmente così e che, in ogni parte del continente, si registreranno a fine stagione proprio quelle anomalie! Ma pur restando nel mondo dei sogni per esserci proprio cercati la proiezione stagionale impossibile, dimostriamo che le incognite ed i dubbi sul comportamento della stagione non sono affatto finiti. Anzi… se le difficoltà nel capire il comportamento della stagione fossero misurabili su una scala da 1 a 10, pur avendo a nostra disposizione un modello climatico “divino” capace di fornirci una proiezione simile, dal livello 10 scenderemmo forse al livello 8 o 9. Perché affermo questo? Perché con quella distribuzione di anomalia stagionale, noi possiamo sempre limitarci ad affermare che, in media, sull’Italia centro-settentrionale l’estate sarà (e neanche “potrebbe essere” perché abbiamo detto che l’affidabilità è pari al 100%) più fresca della norma tra 0.5 e 1 °C (vedi la scala cromatica). Abbiamo così fornito solo un’indicazione di massima che però non accontenterà davvero la stragrande maggioranza dell’utenza che invece inizierà a chiedere, nel migliore dei casi, come si comporteranno rispettivamente giugno, luglio ed agosto. E qui, le ipotesi si aprono a ventaglio. Perché partendo da una media trimestrale, bisogna ora risalire la china e vedere come questa anomalia – ripeto… mediata su tre mesi e considerando che tale proiezione è corretta nella distribuzione spaziale ed è anche corretta al decimo di grado per quanto riguarda la magnitudo – si può plasmare strada facendo: una bella impresa, sapendo che le combinazioni possibili che danno come risultato finale uno scostamento dalla norma compreso tra -0.5 e -1.0 °C non sono poche. Ora, con il senno del poi – perché solo ora sappiamo come realmente si sono comportati giugno, luglio ed agosto – sappiamo che:

– a giugno (fig. A), la temperatura è stata mediamente più alta del normale sulle regioni centro-settentrionali, con l’anomalia positiva più intensa al Nord-Ovest;

– a luglio (fig. B), la temperatura è stata mediamente inferiore alla norma su tutta l’Italia, con lo scarto superiore che si è verificato sulle coste tirreniche;

– ad agosto (fig. C), la temperatura è stata mediamente inferiore alla norma sulle regioni centro-settentrionali (con scarti maggiori al Nord e sulle Alpi) e superiore alla norma sulle regioni del Sud (con scarti maggiori sulla Sicilia).

Lo stesso risultato, però, lo avremmo ottenuto sostituendo la distribuzione dell’anomalia di giugno con quella di luglio, oppure quella di giugno con quella di agosto o, ancora, quella di luglio con quella di agosto: vale a dire che, partendo da una proiezione stagionale perfetta perché proveniente come detto da un modello “divino”, noi avremmo avuto ugualmente tre combinazioni diverse che poi, tirate le somme, avrebbero portato allo stesso risultato stagionale. Sarebbe stato possibile avere la certezza di azzeccare proprio questo ordine, in sede di previsione, associando proprio quell’anomalia a quel mese per come sono andare realmente i fatti? No. Combinazioni che, peraltro, non sono ancora finite, perché bisognerebbe discutere ora proprio le combinazioni delle magnitudo delle singole anomalie mensili: tenendo per esempio fissa l’anomalia di agosto, si potrebbe pensare ad una diversa distribuzione, anche in termini di intensità, dell’anomalia del mese di giugno compensata da una diversa distribuzione dell’anomalia del mese di luglio, in modo che l’anomalia stagionale risulti sempre immutata, a parità delle condizioni fissate per agosto. E se tenessimo fissa anche l’anomalia prima di giugno e dopo di luglio, lavorando sulle possibili combinazioni della distribuzione e dell’intensità dell’anomalia degli altri mesi? Anche in questo caso, le combinazioni possibili si sprecano e lascio a voi il divertimento di sbizzarrirvi con la fantasia, tenendo però fede al fatto che poi, tirando le somme della stagione, l’anomalia media della temperatura a 850 hPa deve essere quella illustrata in figura. Ma le possibili combinazioni non finirebbero ancora. Perché se uno volesse sapere, a maggio, come si comporterà la settimana di Ferragosto (purtroppo, ci sono anche queste richieste)? Potete ben capire che le combinazioni aumentano ancora perché possono essere tanti i casi che mi permettono di raggiungere la distribuzione dell’anomalia di agosto proprio come quella indicata, pensando a diverse configurazioni sinottiche che, di settimana in settimana o ad intervalli inferiori, possono susseguirsi in questo mese e che magari alternano un periodo stabile e caldo ad uno fresco e piovoso: ma in quale dei due capiterà la settimana di Ferragosto? E se nella settimana di Ferragosto non ci sarà né un tipo di tempo e nemmeno l’altro, perché prevarrebbe una fase di mezzo, magari con condizioni di variabilità, a patto che poi l’anomalia della temperatura media sia sempre quella indicata? È possibile, no? Insomma… è facile capire che siamo entrati in un vero e proprio ginepraio da cui è difficile uscire.

MORALE DEL DISCORSO. Anche se abbiamo iniziato l’analisi associando una probabilità del 100% alla distribuzione dell’anomalia stagionale ed alla sua intensità ed anche se abbiamo quindi fatto delle ipotesi assolutamente irreali, abbiamo ugualmente trovato un’incertezza sempre più crescente man mano che ci siamo incamminati nel voler differenziare il comportamento di un mese dall’altro o addirittura all’interno di un singolo mese. Si può allora ben comprendere, a questo punto, che questa incertezza su come potrebbe comportarsi una stagione aumenta a dismisura se invece di un irreale 100% di probabilità di accadimento di un segnale dominante a scala stagionale considerassimo una percentuale molto più bassa: per esempio, la probabilità del 30% che la stagione estiva vada come mediamente illustrato in figura (ipotesi molto più realistica ed adottata dalla modellistica). E possiamo allora ancora di più capire come l’incertezza su come potrebbe comportarsi addirittura un mese della stagione tenda all’infinito nel momento in cui si considera un segnale di anomalia (previsto peraltro con 3-4 mesi di anticipo) che non è accompagnato da una probabilità di accadimento, che cambia periodicamente nel giro di pochi giorni a seconda della corsa del modello che si considera e su cui si ricamano configurazioni sinottiche per tempi limitati. Ma nonostante tutto, proprio su questo ultimo aspetto, la previsione di “un nucleo di aria gelida dalla Siberia, a fine dicembre al Centro Nord”, la si fa lo stesso e finisce sulle pagine dei quotidiani.

estate 2014 a ritroso

Andrea Corigliano
Andrea Corigliano

Andrea Corigliano, laureato in fisica, meteorologo e divulgatore scientifico, ha collaborato con il col. Mario Giuliacci presso il centro MeteoGiuliacci. E' stato docente di meteorologia. Collabora con l’Associazione Bernacca.

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