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2 "nuovi indici": il pcai e pmai (con monitoraggio )

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Messaggio Da ale90 Mer Gen 02, 2013 7:23 pm

Ho scoperto 2 nuovi indici che ci torneranno utili per valutare la possibilità di irruzioni di aria artica continentale o marittima

Vi posto un artico di mtg in cui viene spiegato cos'è questo nuovo indice e come si calcola.

Il PCAI è un indice, mediante la cui scala di valori si cerca di individuare la propensione della troposfera alle irruzioni di aria fredda dai quadranti di nord est, verso l'Europa centrale, ed a cascata verso l'Italia ed il Mediterraneo.

l PCAI (www.meteogiornale.it/pcai/pcai.php) è un indice, mediante la cui scala di valori si cerca di individuare la propensione della troposfera alle irruzioni di aria fredda dai quadranti di nord est, verso l'Europa centrale, ed a cascata verso l'Italia ed il Mediterraneo; perciò esprime una Probabilità (o quanto meno una Possibilità) di avere Irruzioni Artiche di tipo Continentale.

Perché questo indice?

L'attenzione principale di molti appassionati di meteorologia è rivolta alle irruzioni di aria fredda. Come noto le irruzioni di aria fredda nell'emisfero boreale giungono dai quadranti settentrionali; fra queste, le irruzioni di aria artica continentale possiedono caratteristiche tali da imporre sulla nostra penisola condizioni di severo raffreddamento (spesso accompagnate da copiose precipitazioni nevose) qualora l'avvezione riesca a raggiungere con un certo impeto le nostre regioni; non è un caso che la maggior parte delle più forti ondate di freddo registrate in Italia in passato, siano riconducibili proprio ad irruzioni di tipo artico continentale.
Esistono numerosi indici (NAO, AO, o il BI, ovvero, Nino e Nina, Enso, Mjo) concepiti allo scopo di descrivere le modalità della troposfera (o anche della stratosfera) di presentare su media o larga scala condizioni meteorologiche riconoscibili; a ciascuno di questi indici è associabile (entro certi limiti chiaramente) un determinato comportamento meteorologico (e/o climatologico) su determinate aree del pianeta a seconda del valore assunto dagli stessi. Inoltre sono facilmente riscontrabili evidenti correlazioni ("teleconnessioni") tra alcuni di questi indici.
Tuttavia, nessuno di essi si presta appieno alla indicizzazione delle irruzioni di aria artica continentale verso i nostri territori: per nessuno di questi indici si può associare una corrispondenza sufficientemente valida tra la probabilità di avere irruzioni di aria artica continentale verso l'Italia ed il valore dell'indice stesso.
Il presente studio, essendo effettuato da un appassionato (non addetto ai lavori), non ha certo la pretesa di affiancare per qualità scientifica, metodologia e per strumenti di calcolo i prodotti realizzati da team di esperti o da importantissimi istituti di ricerca (alcuni dei quali governativi), la cui validità è pubblicamente riconosciuta dalla comunità scientifica: pur tuttavia, l'ambizioso tentativo di costruzione di un indice che sia strettamente dimensionato e "plasmato" sulle irruzioni artiche continentali dirette verso la nostra penisola, a ben vedere, sembra essere andato a buon fine.

PCAI: come si calcola

Gli input per il calcolo dell'indice sono costituiti da pressioni slm e geopotenziali corrispondenti alla pressione di 500hpa riferiti ad alcuni punti (4 in tutto) di una porzione dell'emisfero settentrionale centrata sull'Europa. Si tratta quindi di valori troposferici; l'indice, per il momento, non tiene in considerazione le dinamiche stratosferiche (peraltro ancora non comprese pienamente), che certamente giocano anch'esse un ruolo importante nella genesi delle irruzioni fredde.
Le pressioni di calcolo. Sono 3 valori di pressione riferite al livello del mare e calcolate in corrispondenza di alcune località specifiche:
p1: pressione slm in corrispondenza dell'Inghilterra meridionale (indicativamente in corrispondenza della città di Londra);
p2: pressione slm in corrispondenza della parte settentrionale della penisola scandinava (indicativamente in corrispondenza del territorio di confine tra i tre stati della penisola)
p3: pressione slm in corrispondenza dell'isola di Nuova Zemlja; (indicativamente in corrispondenza del canale che "taglia" in due l'isola).

Perché queste pressioni?: perché queste località si trovano sulla traiettoria di una figura essenziale per le sorti di una eventuale irruzione artica continentale: questa figura è un anticiclone il cui bordo orientale grosso modo dovrà posizionarsi in prossimità dei territori di confine tra il continente europeo e gli oceani atlantico ed artico (più avanti richiamata come "area di investigazione", o dominio A1); ricordiamo infatti che in questo tipo di irruzioni l'aria fredda proviene dalle pianure della Russia e della Siberia occidentale (ma anche della Siberia centrale, nei casi più clamorosi): queste correnti, in presenza di tale anticiclone, scorreranno verso l'Europa centrale, scivolando in senso orario lungo il bordo orientale dell'anticiclone stesso. Se tale struttura barica è ben organizzata e sufficientemente duratura (anticiclone di blocco) l'aria fredda riuscirà ad invadere il mediterraneo (vedi figura a lato riferita alla celeberrima ondata di freddo di inizio febbraio 1956).

Per descrivere queste dinamiche attraverso i valori delle 3 pressioni, si utilizzano due parametri:

PS = somma (pi - p0) sommatoria delle 3 pressioni decurtate di un valore pressorio di riferimento p0
PU = somma (| pi-pj |) sommatoria delle differenze (prese in valore assoluto) dei 3 valori di pressione

Il parametro PS è indicativo della Forza del campo delle Pressioni nell'area di investigazione; il parametro PU, della Uniformità del campo di Pressioni stesso. I due parametri, combinati assieme:

BAS = PS - a PU

sono rappresentativi della Forza dell'Anticiclone di Blocco: è chiaro infatti che maggiore è PS, maggiore il campo delle pressioni; minore il valore PU, maggiore l'uniformità delle stesse nell'area: questa situazione descrive la presenza di un anticiclone lungo l'area di investigazione (A1), tanto più strutturato quanto maggiore è BAS. a rappresenta un coeff. correttivo che riduce il termine PU quando PS supera un determinato valore (70hpa) mentre lo aumenta in caso contrario.

I geopotenziali di calcolo.
L'efficacia e l'entità di una eventuale irruzione artica continentale, dipende, a parità delle figure pressorie slm (a parità di BAS), anche dalla "qualità" e dalla "quantità" dell'aria fredda presente in sede artica continentale. Tale ulteriore fattore viene espresso valutando il campo dei geopotenziali in quota (500hpa) in particolare in corrispondenza di una seconda area di investigazione (dominio A2) posizionata in corrispondenza dei territori ricompresi nelle pianure della Russia e Siberia delle elevate latitudini (dominio 64-72N 40-70E): la presenza di una saccatura del campo dei geopotenziali è infatti indicativa della presenza di un vortice freddo in quota (sovente il vortice è presente a tutte le quote), cui corrispondono bassi valori delle temperature della colonna d'aria (facile verificare la presenza di bassi valori della temp. alla quota corrispondente alla pressione di 850hpa per presenza di saccature dei geopotenziali a 500hpa).

L'ulteriore parametro di calcolo è quindi il valore del minimo geopotenziale (a 500hpa) presente nell'area di investigazione (dominio A2) sopra definito.
Con esattezza il terzo parametro che entra nel calcolo del PCAI è il seguente:

CT = H0,500 - min(H500 )A2

pari alla differenza tra un valore di riferimento del geopotenziale alla pressione di 500hpa (552dam) ed il valore minimo del geopotenziale nel dominio di investigazione A2. Per quanto detto sopra CT è rappresentativo dell'entità (ovvero della "qualità" e della "quantità") dell'aria fredda disponibile per l'irruzione, ovvero indicativa del "serbatoio freddo" ("Could tank") presente in sede artica continentale in corrispondenza del bordo orientale dell'anticiclone di blocco, eventualmente pronto ad essere trasferito ai territori dell'Europa centrale e del mediterraneo qualora le condizioni bariche (BAS) lo consentano.

Il PCAI sarà pertanto pari a:

PCAI = BAS - CT = PS - a PU + CT = S (pi - p0) - a somma (| pi-pj |) + [ H0,500 - min(H500 )A2 ]

La taratura dell'indice è stata effettuata adottando specifici valori per p0, a e H0,500 attraverso il ricalcolo delle configurazioni degli anni passati (reanalisys), ed in particolare studiando con attenzione gli episodi delle irruzione artiche continentali più significative.

PCAI: scala dei valori.
Il PCAI può variare da valori minimi inferiori a -150 a valori massimi prossimi o superiori a +150.
Innanzitutto va detto che, in linea di massima, ed entro i limiti di efficacia dell'indice stesso, quanto più elevato è l'indice, tanto maggiore la probabilità di avere irruzioni artiche continentale; ma si può anche stabilire il principio secondo cui, tanto più elevato è l'indice, tanto maggiore la probabilità che queste irruzioni siano di notevole entità.
Un ulteriore importantissimo elemento da valutare è la persistenza dell'indice, intesa come mantenimento di elevati valori dell'indice; se per più giorni (in genere dovranno essere almeno 3gg) sussiste una configurazione consona alle irruzioni artiche continentali (PCAI elevato), v'è maggiore garanzia che l'irruzione possa effettivamente raggiungere i nostri territori; qualora l'indice assuma un valore elevato ma isolato, ovvero seguito da un successivo decadimento, è certamente probabile che si verifichi uno spostamento delle masse d'aria dalle regioni artiche continentali alle regioni di sud ovest (avvio vero e proprio dell'irruzione); tuttavia l'aria fredda potrebbe non raggiungere (o quanto meno potrebbe non raggiungere con la medesima efficacia) i territori italiani, limitandosi invece ad interessare le regioni della Russia occidentale, o al più, dell'Europa orientale o balcanica.
La valutazione della persistenza dell'indice è oggetto di ulteriori approfondimenti; in prima approssimazione si può valutare questo parametro in funzione dell'area sottesa dalla curva PCAI (t), ovvero l'integrale nel tempo dell'indice stesso.

L'indice PCAI si trova aggiornato in base all'ultimo run GFS disponibile al seguente link: www.meteogiornale.it/pcai/pcai.php


Legenda PCAI breve

Indice compreso tra:
-175/-75 Probabilità di IAC (Irruzione Artico Continentale) pressoché nulla. Moderate possibilità di IAC di modesta entità nei giorni successivi;
-75/-25 Probabilità di IAC prossime a Zero;
-25/+25 Probabilità di IAC molto bassa o nulla nell'immediato, modesta nei giorni successivi;
+25/+50 Probabilità di IAC bassa, discreta se nella parte superiore del limite;
+50/+85 Probabilità di IAC media ma di modesta intensità;
+85/+120 Probabilità di IAC elevata, in caso di persistenza dell'indice su detti valori, molto elevata;
> +120 Probabilità di IAC molto elevata, in caso di persistenza, probabilità IAC storicamente rilevante.

Posto il grafico PCAI: in aggiornamento automatico

2 "nuovi indici": il pcai e pmai (con monitoraggio ) Pcai


Il indice PMAI indica, invece, la probabilita di irruzioni di aria artico marittima sull' Euopa centrale

Grafico PMAI in aggiornamento automatico

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http://www.meteogiornale.it/pcai/pcai.php

Prometto di aggiornare il 3D ogni 3/4 giorni per monitorare gli indici, sperando in buone notizie cyclops


[url=http://www.meteogiornale.it/notizia/7771-1-pcai-un-tentativo-di-indicizzazione-delle-irruzioni-artiche-continentali]http://www.meteogiornale.it/notizia/7771-1-pcai-un-tentativo-di-indicizzazione-delle-irruzioni-artiche-continentali[/url]
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Messaggio Da eb717 Mer Gen 02, 2013 10:56 pm

Molto interessante. Grazie!
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Messaggio Da ale90 Gio Gen 03, 2013 1:22 pm

@eb grazie!

Da gfs06 si nota un' interessante impennata del PCAI oltre le 160h, valori oltre +85 verso le 180h

"+85/+120 Probabilità di IAC elevata, in caso di persistenza dell'indice su detti valori, molto elevata" Wink
Vedremo se i prossimi run confermeranno Cool

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Messaggio Da eb717 Gio Gen 03, 2013 2:42 pm

Vedremo se avrà ragione!

Il Pmai è basso, quindi niente irruzioni artico-marittime...dato che il Pcai è alto è più probabile la discesa di aria continentale, vista anche la configurazione che si va delineando! Wink
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Messaggio Da ale90 Gio Gen 03, 2013 2:58 pm

Sarei curioso di vedere com' era il PCAI a febbraio 2012 affraid

Comunque basandosi sul run di gfs credo sia affidabile soprattutto entro le 120h, poi perde un po' di affidabilità Rolling Eyes
Vedremo Wink
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Messaggio Da eb717 Gio Gen 03, 2013 3:01 pm

caravaggio90 ha scritto:Sarei curioso di vedere com' era il PCAI a febbraio 2012 affraid

Comunque basandosi sul run di gfs credo sia affidabile soprattutto entro le 120h, poi perde un po' di affidabilità Rolling Eyes
Vedremo Wink
Infatti già grandi differenze tra quello basato su Gfs serale e quello odierno...quando a 180h oggi il modello uno split interessante!
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Messaggio Da Lorenzo Dom Gen 06, 2013 12:24 pm

guardate quest immagine il PCAI nel 1985
http://forum.meteogiornale.it/attachment.php?attachmentid=117364&d=1357474198
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Messaggio Da ale90 Dom Gen 06, 2013 12:33 pm

Lorenzo ha scritto:guardate quest immagine il PCAI nel 1985
http://forum.meteogiornale.it/attachment.php?attachmentid=117364&d=1357474198

non riesco a vederla perchè non sono registrato in mtg, non riesci a copiarla ? cyclops
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Messaggio Da Lorenzo Dom Gen 06, 2013 12:40 pm

2 "nuovi indici": il pcai e pmai (con monitoraggio ) Attach11
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Messaggio Da ale90 Dom Gen 06, 2013 1:24 pm

Lorenzo ha scritto:2 "nuovi indici": il pcai e pmai (con monitoraggio ) Attach11

Shocked Shocked Shocked

Grazie!! Wink
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Messaggio Da koko Lun Gen 07, 2013 5:02 am

e vai.. altri 2 indici... poveri noi vecchietti dalla memoria fragile.. clown
ottimo...
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Messaggio Da cerex Lun Gen 07, 2013 8:54 pm

Come ho ringraziato Koko, ringrazio anche te Ale per l'articolo interessante Smile
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Messaggio Da ale90 Mar Gen 08, 2013 8:53 pm

Cerex ha scritto:Come ho ringraziato Koko, ringrazio anche te Ale per l'articolo interessante Smile

grazie Wink

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