CM61

Precipitazioni di 22 stazioni Histalp
3. L'anomalia media

Franco Zavatti

Le prime due parti di questo post sono, rispettivamente,post1 e post2.

Dalla mappa di post1 si vede che le staioni usate nn comprendono località strettamente alpine: l'aomalia media può essere considerata descrittiva della precipitazione più continentale (a nord delle Alpi) e di quella più influenzata dal Mediterraneo (a sud). Entrambe le zone dovrebbero essere influenzate anche dall'Oceano Atlantico, in misura variabile con la longitudine. Uso il condizionale perché le figure 6-9 di post2 non sembrano mostrare particolari raggruppamenti, almeno per quanto riguarda la pendenza media. la fig.1 (pdf) mostra l'anomalia annuale media (su base 1961-1990), il suo fit lineare e un filtro passa-basso su 5 anni e, in basso, lo spettro MEM.
Fig.1. Anomalia media del cumulato annuale, rispetto al periodo 1961-90, e il suo spettro MEM. Nel riquadro in scala bilogaritmica: da notare il massimo attorno a 200 anni che deve essere considerato con cautela, vista l'estensione temporale della serie pari a 213 anni.

La precipitazione media diminuisce, nel periodo di 213 anni disponibile, di poco più di 4 cm, ad un tasso di 2 cm/secolo; si nota, però, tra il 1855 e il 1875, una forte diminuzione seguita da un recupero solo parziale della precipitazione. Sembra che dopo il 1875 l'anomalia si attesti su valori costanti o in leggero aumento e infatti, separando la serie tra "prima del 1855" e "dopo il 1875", i singoli fit mostrano pendenze incompatibili tra loro. Bisognerà quindi assumere precipitazioni costanti, e pari alla media del periodo base, dal 1875 al 2012, per 137 anni.
Questo aspetto viene visualizzato in fig.2 (pdf)
Fig.2. Precipitazione prima e dopo il periodo ventennale di diminuzione e parziale recupero, centrato attorno al 1865.

Assumendo che le precipitazioni siano in qualche modo condizionate da NAO (North Atlantic Oscillation) e dai Raggi Cosmici (RC), provo a verificare se, combinando gli spettri di NAO e CR sono in grado di ricostruire i massimi spettrali della precipitazione (mostrati nella parte inferiore di fig.1). Le figg. 3 (pdf) e 4 (pdf) mostrano gli spettri MEM di NAO (https://climatedataguide.ucar.edu/sites/default/files/nao_station_djfm.txt) e di CR (Usoskin et al., 2002)
Fig.3.Spettro MEM dell'indice NAO. Nel riquadro lo spettro in scala log-log.

Fig.4.Spettro MEM dei raggi cosmici modellati da Usoskin et al, 2002. Nel riquadro lo spettro in scala log-log.

Per NAO e CR uso i massimi elencati in tab.1, mentre in tab.2 confronto la combinazione di questi massimi con gli "osservati".

                        cr.per
nao.per|112.0  53.6  30.0  20.9  11.2  10.6  10.0
-------|-------------------------------------------
  74.5 | 44.7  31.2  21.4  16.3   9.7   9.3   8.8
  39.7 | 29.3  22.8  17.1  13.7   8.7   8.4   8.0
  22.1 | 18.5  15.6  12.7  10.7   7.4   7.2   6.9
  16.6 | 14.5  12.7  10.7   9.3   6.7   6.5   6.2
  13.2 | 11.8  10.6   9.2   8.1   6.1   5.9   5.7
   9.8 |  9.0   8.3   7.4   6.7   5.2   5.1   4.9
   8.6 |  8.0   7.4   6.7   6.1   4.9   4.7   4.6
   7.6 |  7.1   6.7   6.1   5.6   4.5   4.4   4.3
Tab.1. Le combinazioni possibili tra i periodi di NAO e CR.

OBS38.728.421.317.813.512.310.08.78.27.06.76.0
COMP44.729.321.418.513.712.79.78.78.37.46.76.1
Δ%1330.541.53-301501.5
Δ%=(COMP-OBS)/COMP
Tab.2. Confronto tra i massimi spettrali osservati e quelli calcolati dalla combinazione degli spettri NAO e CR.

La tab.2 mostra come sia possibile ricostruire il periodo dei massimi spettrali dell'anomalia pluviometrica dai massimi spettrali di NAO e CR, con differenze massime di qualche percento (in un solo caso la differenza è del 13%). Questo fatto può far pensare che sia possibile ricostruire la precipitazione a partire dalle serie temporali di NAO e CR; la realizzazione pratica illustrata in fig 5 (pdf), però, ci dice che la modellazione delle precipitazioni è
Fig.5. Modello (linea rossa) della anomalia pluviometrica media (linea nera). Notare che, per una migliore chiarezza, i valori delle precipitazione sono stati divisi per 100. La pendenza del modello è circa 40 mm/secolo. più complessa di quanto si possa ottenere dalla combinazione lineare dei due indici climati usati. Questa combinazione produce, tra l'altro, una pendenza positiva di circa 40 mm/secolo che non trova riscontro nei dati osservati.

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

Bibliografia

  • Usoskin, I.G., K. Mursula, S.K. Solanki, M. Schuessler, and G.A. Kovaltsov. A physical reconstruction of cosmic ray intensity since 1610., J. Geophys. Res., 107(A11), 1374, 2002.


    24.02.16