CM71

Anche El Niño ha i suoi numeri.
2. Confronto tra e con gli indici SOI, SOIBOM e MEI

Franco Zavatti

Riassunto: Il confronto tra gli spettri degli indici ENSO mostra alcune diversità che modificano l'impronta spettrale del fenomeno rispetto a quanto si vede negli spettri delle temperature marine superficiali (SST). Questo complica un'eventuale definizione delle frequenze di El Niñ/La Niña.

La prima parte di questo post si trova su CM qui.

Gli indici che definiscono o meno la presenza di ENSO (El Niño/La Niña)sono calcolati in modo diverso:

Malgrado il modo diverso di combinare i dati e l'uso di dati diversi, il confronto tra i valori degli indici e le anomalie mesili delle SST della regione 3.4 mostra una notevole somiglianza, come si vede nelle figure 1 (pdf), 2 (pdf), e 3 (pdf).

Fig.1: Confronto tra l'indice SOI e l'anomalia SST delle regione 3.4. SOI ha il segno cambiato a causa della relazione inversa tra pressione e temperatura



Fig.2: Confronto tra l'indice SOI del BOM e le SST mensili della regione 3.4 moltiplicate per 10. SOIBOM ha il segno cambiato.



Fig.3: Confronto tra l'indice MEI e le SST mensili della regione 3.4. Qui non è necessario cambiare segno all'indice.

I tre indici sono quindi buone rappresentazioni dell'evoluzione temporale delle temperature (anomalie) della zona equatoriale del Pacifico, dove si propaga ENSO.

Gli spettri invece raccontano, almeno parzialmente, una storia diversa: buon accordo tra SOI e MEI pur con qualche differenza sia nella posizione (periodo) che nell'ampiezza relativa di alcuni massimi e diversità tra questi due indici e SOIBOM anche se si vede qualche somiglianza tra alcuni massimi. Le figure a (pdf), b (pdf) e c (pdf) mostrano gli spettri MEM degli indici e sono visibili nel sito di supporto.

I periodi (in anni) dei massimi spettrali delle regioni El Niño e degli indici sono nella tabella seguente:

Tab.1: Periodi delle regioni e degli indici ENSO (anni).
             (Parzialmente pubblicata nel primo post)

Weekly Data from Jan 1990
nino 1+218.0  7.25.1----3.712.912.291.861.500.90
nino 3--12.06.0----3.992.992.341.831.520.91
nino 3.4--12.06.0----3.993.082.341.831.520.96
nino 4--12.06.0----3.992.992.451.741.520.95

Monthly Data from Jan 1982
nino 1+217.3  8.25.54.783.652.892.432.101.480.88
nino 3--  9.95.84.783.652.952.482.171.490.91
nino 3.4--11.65.54.783.743.012.481.901.490.86
nino 4--10.75.54.783.753.012.482.201.490.91

Monthly Data from Jan 1990
nino 1+217.8  7.15.1----3.682.882.271.831.480.90
nino 3--11.95.9----3.952.962.271.801.500.90
nino 3.4--11.95.9----3.952.962.421.721.500.86
nino 4--11.95.9----4.103.052.321.801.500.90

SOI, 1951-2016
43.7716.4111.426.415.364.864.103.602.532.432.172.081.921.721.671.51

SOI from BOM, 1872-2016
112.5346.8925.5818.1513.099.087.406.325.685.214.77 4.104.083.75
3.563.413.143.042.871 2.772.532.332.10

MEI, 1950-2016
66.6717.7811.116.505.564.854.173.652.902.542.452.131.901.771.49

mentre il confronto diretto tra gli spettri è: in fig.4 (pdf)

Fig.4: Spettri degli indici ENSO. Per un confronto più diretto l'ampiezza dell'indice SOIBOM è divisa per 10.

L'indice SOI mostra un massimo a circa 44 anni che trova un vago riscontro negli spettri degli altri indici mentre MEI ha un massimo a circa 67 anni, valore che compare con una certa frequenza negli spettri di altre variabili climatiche e che, però, qui si presenta come un ampio pianerottolo, quasi invisibile come massimo classico. SOIBOM evidenzia un massimo a circa 113 anni, non visibile negli spettri degli altri indici a causa della loro minore estensione temporale.

Gli spettri degli indici ENSO non mostrano la somiglianza visibile tra i valori degli stessi indici. Il processo di costruzione dell'indice cambia "l'impronta spettrale" di ENSO, contribuendo a rendere più caotica un'eventuale (im-possibile?) definizione delle frequenze caratteristiche di questo evento di interazione oceano-atmosfera del Pacifico equatoriale.

In particolare, i massimi netti delle SST delle regioni El Niño (v ad esempio questo grafico) vengono persi quasi completamente (resistono solo, con qualche difficoltà, i massimi a circa 2.3 e 2.8 anni e, bene, quello a 1.5 anni) e in alcuni casi si trovano in opposizione di fase rispetto ai massimi degli indici, come si vede in fig.5 (pdf)

Fig.5: Confronto tra gli spettri degli indici di fig.4 e lo spettro (linea nera tratteggiata) dell'anomalia di temperatura della regione 3.4 (valori mensili)

Tutti i grafici e i dati, iniziali e derivati, relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui, in particolare i grafici e i dati descritti scritti nel sito con un colore del testo diverso dal nero.


29.9.2016