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Precipitazioni di Montevergine e attività solare.

Franco Zavatti e Vincenzo Capozzi

Durante l'analisi della serie di precipitazione annuale (cumulata) di Montevergine (AV), il suo spettro MEM ha attirato l'attenzione, in particolare il "doppio corno" tra 9 e 11 anni. Infatti, appena il giorno prima uno di noi aveva terminato un post sul confronto tra l'indice geomagnetico AA e l'energia dei cicloni ACE (qui) e lo stesso doppio massimo era presente nello spettro di AA.
Il confronto tra i due è in fig.1 (pdf)

Fig.1. Spettro MEM della precipitazione annuale cumulata di Montevergine (nero) e dell'indice geomagnetico AA (marrone). Il quadro inferiore è uno zoom di quello superiore.

Gli spettri hanno i massimi quasi sempre in posizione (periodo) diversa ma con tutta evidenza mostrano la stessa struttura; Montevergine (nero) sembra "dilatato", "espanso" lungo l'ascissa rispetto a AA.

In questa situazione non è chiaro se

Una teoria (v. ad esempio Yu e Luo, 2014, in bibliografia) dell'interazione Sole Terra vede i raggi cosmici come innesco per i nuclei di condensazione del vapore acqueo in nubi; nei periodi di maggiore attività solare (AA alto) l'atmosfera terrestre interagisce con un numero minore di raggi cosmici (sono galattici e un campo geomagnetico più forte agisce da barriera nei loro confronti) e quindi si hanno meno nubi, meno precipitazioni e temperature più elevate.
Qui osserviamo esattamente questo: in media la temperatura cresce (fig.2, pdf),

Fig.2. Temperatura media annuale di Montevergine (nero), fit lineare (blu) e filtro passa-basso su 5 anni (rosso)

la precipitazione diminuisce e l'attività solare aumenta (fig.3)

Fig.3. a) Precipitazione annuale cumulata di Montevergine. b) Indice geomagnetico AA scalato alla precipitazione e con segno rovesciato. Da notare la quasi coincidenza tra le pendenze.

In fig.3b l'indice AA è stato invertito di segno e scalato al quadro superiore per un migliore confronto. Anche la sua pendenza è data in (mm/decade) per meglio sottolineare la scalatura. Quindi la diminuzione apparente dell'indice AA in realtà corrisponde ad un aumento.

Quanto abbiamo illustrato porta a pensare all'influenza solare nelle precipitazioni di Montevergine. Non siamo però in grado di spiegare l'aumento di periodo dei massimi spettrali. Lo scopo di questo post è quello di mostrare una coincidenza, senza nessuna pretesa di generalizzazione.
La situazione meteo-climatica di Montevergine, illustrata in un post precedente potrebbe essere la causa di una serie particolare di dati. In realtà la stazione di Montevergine sembra essere esattamente il contrario di un luogo particolare, come possiamo dedurre dalla fig.4 (pdf) che mostra il confronto tra la precipitazione novembre-aprile e il MCI (Mediterranean Circulation Index, Brunetti et al.,2002), anch'esso calcolato come medie del periodo novembre-aprile, un indice rappresentativo della circolazione generale del Mediterraneo. Rispetto alla precipitazione, almeno per la metà fredda dell'anno, Montevergine sembra essere esemplare della situazione generale del Mediterraneo.

Fig.4. a) Precipitazione cumulata del periodo novembre-aprile a Montevergine, scalata opportunamente (divisione per 1000 e sottrazione di 1.5) e filtrata su finestra di 5 anni (arancio) e MCI medio su novembre-aprile e con il segno invertito (nero). b) Funzione di cross-correlazione tra le due serie. La correlazione massima, pari a 0.599, si ha a lag=0.

Ci proponiamo comunque di verificare ulteriormente, sia con i dati stagionali che utilizzando i dati di precipitazione delle altre stazioni che abbiamo selezionato.

Tutti i grafici e, parzialmente, i dati relativi a questo post si trovano nel sito di supporto qui

Bibliografia

  • Brunetti M., Maugeri M., Nanni, T.: Atmospheric circulation and precipitation in Italy for the last 50 years., International Journal of Climatology, 22, 1455-1471, 2002.
  • Yu F., Luo G.: Effect of solar variations on particle formation and cloud condensation nuclei, Environ. Res. Lett., 9, 045004, (7 pp), 2014. doi:10.1088/1748-9326/9/4/045004 (full text)
    2.12.2015