La Madden-Julian Oscillation (MJO), e il Global Wind Oscillation, (GWO) Ai tropici il meteo non è prevedibile come alle medie latitudini. Ecco perché alle medie latitudini le variabili meteorologiche (nuvole, pioggia, vento, temperatura e pressione) sono in gran parte governate dalle onde Rossby superiori in troposfera ( upper-tropospheric Rossby waves), che interagiscono con la superficie meteo in un processo denominato instabilità baroclinica (nota 13.B). Nei tropici c'è una tale instabilità dominante o movimento d'onda, e pertanto il clima è meno prevedibile per il periodo da 1 a 10 giorni. Fino a poco tempo si credeva che le variazioni del clima tropicale su scale temporali di meno di un anno erano sostanzialmente casuali. Nel 1971 Roland Madden e Paul Julian sono "inciampati" su di un'oscillazione di 40-50 giorni analizzando le anomalie del vento zonale nel Pacifico tropicale. Hanno usato i dieci anni di record di pressione a Canton, e i venti dei livelli superiori a Singapore. L'oscillazione della superficie e i venti di livello superiori erano molto chiari a Singapore. Fino ai primi anni del 1980 è stata dedicata poca attenzione, a questa oscillazione, che divenne nota come il Madden e Julian oscillazione (MJO), e alcuni scienziati contestatarono il suo significato globale. Poiché l'evento di El Niño del 1982-83, variazioni di bassa frequenza ai tropici, entrambi su intra-annualità (meno di un anno) e tempi di inter-annualità (più di un anno), hanno ricevuto molta più attenzione, e il numero di pubblicazioni relative alla MJO crebbe rapidamente.
La MJO, nota anche come l'oscillazione di 30-60, o 40-50, giorni, si rivela per essere la fluttuazione intra-annuale principale che spiega le variazioni meteorologiche ai tropici. La MJO interessa l'intera troposfera tropicale ma è più evidente dal Pacifico occidentale e indiano. La MJO comporta variazioni nel vento, precipitazioni, nuvolosità e temperatura superficiale del mare (SST). Poiché la maggior parte delle precipitazioni tropicali è convettiva, e i top delle nubi convettive sono molto fredde (emettono poca radiazione a onda lunga), la MJO è più evidente nella variazione delle radiazioni di longwave (onda lunga) in uscita (OLR), misurata da un sensore a infrarossi installato su di un satellite. Associato con la propagazione delle anomalie convettive, la MJO comporta variazioni alla
circolazione globale. La MJO riguarda i periodi di interruzione e di intensità dei monsoni in Asia e Australia, e interagisce con El Niño. I periodi bagnati nel monsone australiano si verificano circa a 40 giorni di distanza. Sono state trovate anche abbastanza deboli correlazioni con le caratteristiche del jet stream e le precipitazioni alle medie latitudini (2). tradotto da: http://www-das.uwyo.edu/~Geerts/cwx/Notes/chap12/mjo.html Struttura di un'onda di Madden-Julian All'interno del centro di convezione soppressa, i chiari cieli connessi con un'inversione di alisei (venti) più forti del normale, permettono che più radiazione d'onda corta raggiungano la superficie dell'oceano (figura 2), causando un leggero aumento di SST come l'onda viaggia verso l'est (3). Gli alisei sono più forti del normale, spiegazione della migliorata evaporazione della superficie del mare.
Fig 2: schema della MJO. La sezione trasversale rappresenta la fascia equatoriale intorno al globo, o semplicemente l'emisfero orientale. E sta per evaporazione , SW per radiazione di onda corta netta assorbita dall'oceano. Le frecce verdi convergenti, in grassetto, indicano la posizione di forte convergenza di umidità. Le frecce verdi Cave mostrano la circolazione anomala associata alla MJO. Le aree di convezione avanzata sono indicate dalla tempesta schematica in giallo. (adattato da Elleman 1997)
I Venti orientali (e la velocità di evaporazione) si indeboliscono vicino al bordo occidentale della regione con soppressa convezione, e questo porta a livelli bassi di convergenza d'umidità. Ciò avvia la convezione profonda, conducente all'altra metà dell'oscillazione dell'OLR, cioè la regione di convezione migliorata Questa regione è composto da uno o più super ammassi nuvolosi (SCCs,super cloud clusters) che si muovono verso est con l'ondata MJO. All'interno del cluster a copia singola, si spostano ammassi nuvolosi che si formano all'estremità orientale del SCC e muoiono sul suo bordo occidentale. Questi cluster più piccoli hanno una durata di uno o due giorni. A sua volta, i singoli sistemi convettivi mesoscala (MCS, ovvero per sistema convettivo si intende un insieme di nubi a sviluppo verticale (cumuli e cumulonembi) generate quindi da moti convettivi;
la parola "mesoscala" si riferisce all'estensione dell'ammasso nuvoloso stesso, che non è grande quanto una singola cella temporalesca [pochi chilometri quadrati] e nemmeno vasto quanto una grande depressione, ma sta a metà fra queste due scale) all'interno di questi piccoli cluster, in genere con propagazione discreta nello spostamento verso est, hanno una durata di 6-12 ore. L'SCCs viaggia verso est a 5-10 m/s, non come una lunga e complessa tempesta, ma piuttosto come un movimento delle onde o oscillazione, cioè la MJO. La MJO ha un wavenumber (numero d'onda) di 1-2, e così è possibile che in ogni momento ci sono uno o due aree attorno all'equatore con convezione avanzata, e uno o due con convezione soppressa. Dinamiche della MJO Onde equatoriali intrappolate (onde Kelvin e Rossby) che illustrano l'evoluzione di un evento di El Niño (nota 11.C), sono anche il meccanismo trainante per la MJO. Queste onde si verificano nella troposfera intera da 30 N a 30 S, soprattutto nell'emisfero orientale. L'aria di superficie fluisce via dalla convezione soppressa in ambo le direzioni zonali verso regioni di convezione migliorata. Nella troposfera superiore, easterlies ( venti orientali) anomali escono dal lato ovest della migliorata convezione. Forti westerlies ( venti occidentali) escono dal lato est della migliorata convezione , sfociando nella regione di soppressa convezione (Figura 3, da (4)).
Quando la soppressa convezione è forte dall'Oceano Indiano al Pacifico centrale, anomali cyclonic gyres (vortici ciclonici) a 200 MB , percorrono il sentiero della regione con convezione soppressa.
Analogamente, anticyclonic gyres (vortici anticiclonici) a 200 MB percorrono il sentiero della regione di convezione rafforzata, una volta che questa diventa forte nel Pacifico occidentale e indiano. Vortici in senso opposto sono prodotti in superficie, ma sono molto più deboli rispetto a quelli nella tropopausa. La circolazione zonale e i vortici orizzontali sono importanti processi mediante i quali la MJO mescola la massa intorno ai tropici. La spiegazione di cui sopra è semplicistica, nel senso che idealizza l'oscillazione, in quanto la isola dalle altre varianti.Come accennato prima, la velocità e le dimensioni sono variabili, e la MJO colpisce principalmente le precipitazioni in Indonesia e nelle aree circostanti. Non tutti gli elementi della MJO, convezione, vento zonale, convergenza dell'umidità e anomalie SST, sono sempre visibili (5). È solo quando le oscillazioni da 30 a 60 giorni sono estratte da una serie di eventi MJO, che emerge l'immagine idealizzata della MJO. Oscillazioni consecutive hanno diverse ampiezze, periodi e lunghezze d'onda.
La MJO presenta la struttura di onde di Kelvin-Rossby miste sopra l'emisfero orientale, ma sopra l'emisfero occidentale, mostra solo una Kelvin ondulata. Si muove attraverso l'emisfero orientale, a
circa 5 m/s e l'emisfero occidentale ad una velocità superiore (almeno 10 m/s). L'oscillazione è più forte nell'inverno dell'emisfero settentrionale. È anche in questa stagione che le anomalie OLR negative sono più probabili propagare lungo l'equatore dall'Oceano Indiano al Pacifico centrale. Durante l'estate dell'emisfero settentrionale, molte delle anomalie voltano a partire dai tropici, prima che lo facciano nel Pacifico centrale . Nonostante la sua complessità e dipendenza dalla convezione, l'essenza della MJO (sua periodicità, struttura e asimmetria zonale) può essere simulato in un GCM .
Interessante da riportare anche questo grafico, per capire la connessione trà le fasi della madden, e le ripercussioni sulle figure bariche...Si valuta ogni fase, abbinata con 4 previsioni tra NAO+, NAO-, blocco atlantico e blocco scandinavo, che succedevano da 1 a 15 giorni più tardi (nella figura sopra, fasi MJO da 1 a 8). COME VALUTARE TALE INDICE... Il metodo più semplice è quello dell'osservazione del diagramma RMM: http://www.bom.gov.au/bmrc/clfor/cfstaff/matw/maproom/RMM/phase.Last40days.gif http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/MJO/foregfs.shtml La MJO viene suddivisa nelle 8 fasi a cui fa riferimento i link sopra, abbinata ai vari indici che può influenzare, e l'intensità deriva dalla distanza dei punti giornalieri dal cerchio. Se questi si trovano all'interno di esso, gli effetti della MJO sono trascurabili, praticamente annullati. Se si distanziano molto dal cerchio allora gli effetti saranno particolarmente forti, e le onde di rossby a livello globale tenderanno ad essere più incisive e profonde. Le fasi solitamente favorevoli (per favorevoli si intende per un inverno freddo sulle nostre zone...) oscillano tra la 7 e la 8, a seconda che sia estate o inverno, e la 2,3, e 4 durante quasi tutto l'anno. Oscillazione del vento globale (GWO) Per interpretare le dinamiche globali dobbiamo riferirci al bilancio totale del GLAAM in termini di anomalie e che deriva dalla somma del Mountain Torque (il momento torcente che si ottiene dall'inclinazione con cui il getto attraversa le catene montuose) e del Frictional Torque. Il GLAAM va abbinato all'interno del grafico GWO (Global Wind Oscillation), in quanto ad ogni Stage corrispondono determinate configurazioni.
Lo Stage 1 (Fase 3) corrisponde ad un pattern tipicamente Nina, lo Stage 3 (Fase 7) ad un pattern tipicamente Nino. L'oscillazione del vento Globale (GWO) è all'avanguardia teleconnetiva della ricerca sulla previsione del clima.Sposta il concetto di GLAAM ad una fase a seguito di acquisizione delle dinamiche dell'interazione dell'atmosfera, oceani e la terraferma, attraverso i tropici ed extratropici, in modo che può essere utilizzata come strumento di previsione. La GWO individua 8 fasi o modelli meteorologici, 4 del tipo La Nina e 4 di tipo El Nino. Durante una forte fase di episodi con El Nino, dove l'atmosfera è condizionata da venti di direzione ovest,l'orbita del GWO è nelle fasi 5, 8 con una tendenza o attrazione per le fasi 5 e 6. Queste sono associate ad alta pressione sull'Europa e a bassa pressione sull'Artico e l'Islanda. Comunque, essendo nozioni ancora in definizione, aggiorneremo l'articolo, appena avremo nuove notizie su questi affascinanti argomenti. Paolo Lui.Newsclima.it