In tutti i grandi eventi del passato, si riscontra un importante aumento, in estensione geopotenziali e temperatura, del canale altopressorico che fa da scivolo verso SO della colata fredda, durante lo sviluppo ed il flusso temporale della colata stessa verso l’Europa. Questo è un fatto che può essere spiegato fisicamente, ma che per i modelli è un vero rompicapo, in quanto dipende in maniera sostanziale dall’interazione fluidodinamica e termodinamica delle masse temperate, competenti al flusso zonale, con le masse gelide, legate alla colata in atto.
Di seguito si cerca di spiegare la dinamica descritta sopra.
Esaminiamo la carta GFS 06z di oggi, portata sotto:
In una zona nevralgica per lo sviluppo della colata, nord Scandinavia - Barents, zona in cui gfs ha sempre visto un naso di vorticità che andava a divider il flusso gelido, vengono individuate tre aree principali:
-una di flusso zonale, legata al ramo canadese del vpt;
-una legata al blocco gelido, legato alla colata in formazione e discesa verso SO,
- una zona di interferenza fra le due masse d’aria.
Inoltre, è segnata, sulla carta, una linea di sezione, intersezione fra il piano verticale di sezione e, la superficie terrestre proiettata sul piano di rappresentazione.
Di seguito si riporta la sezione verticale con tracciante su piano riportato in pianta
In sezione si vede bene la zona di flusso zonale che incontra il muro gelido costituito dalla colata di origine siberiana. Occorre premettere che l’aria del blocco gelido, presenta un peso specifico superiore a quella pertinente al flusso zonale.
Ogni volume d’aria elementare, risulta caratterizzato da una grandezza che ne indica la potenzialità ad instabilizzarsi e produrre vorticità; questa grandezza è la vorticità potenziale su di una superficie isoentropica di temperatura X.
La vorticità potenziale, a livello fisico matematico, si individua con il rapporto fra, la vorticità del campo vettoriale delle velocità delle particelle d’aria del volume elementare e, la distanza fra due superfici isoentropiche successive. Le masse d’aria, durante le dinamiche atmosferiche, procedono cercando di conservare questa grandezza, la vorticità potenziale appunto.
La superficie isoentropica, per semplificare, è una superficie lungo la quale, ogni volume d’aria, possiede lo stesso potenziale di scambiare calore o, alternativamente, a compiere lavoro.
Bene, allora consideriamo il nostro volume dv che procede slungo una linea di flusso del flusso globale zonale e su di una superficie isoentropica in troposfera; questo volume elementare, ad un certo punto istante temporale ed una certa coordinata spaziale, incontra il muro gelido; per la differenza di peso specifico, l’aria più calda zonale, tende a sollevarsi. Sollevandosi, nelle porzioni di volume più vicine al muro gelido si tende ad avvicinare le superfici isoentropiche successive (H1, H2).
Quindi nel differenziale di tempo dt, le superfici isoentropiche dell’aria in risalita, si saranno avvicinate di un dH. Per conservazione della vorticità potenziale, se il denominator diminuisce, deve diminuire anche il numeratore proporzionalmente; pertanto per l’aria in risalita diminuirà la vorticità.
Diminuire la vorticità, vuol dire passare da una circolazione ciclonica ad una anticiclonica. Quindi nella zona di sollevamento, o zona di interferenza, si creeranno, per quanto detto sopra, i presupposti per un’instaurazione di un regime anticiclonico, più pronunciato quanto più è forte la risalita dell’aria e, quindi quanto più è forte l’opposizione del muro gelido, e quindi quanto più è bassa la temperatura dell’aria di colata fredda nella stessa zona.
Ed ecco in pianta gli effetti di quanto detto; con una zona anticiclonica in espansione durante l’esplicarsi della discesa fredda.
Bene, questo fenomeno fluido-termodinamico, è il più difficile da scorgere da parte dei gm nel lungo medio termine, poiché il muro gelido si comporta come un vero e proprio ostacolo orografico; ma, mentre quest’ultimo è fisso nello spazio e nel tempo, il muro “orografico” costituito da una colata gelida, risulta variabile nello spazio, nel tempo e nell’intensità di blocco. Pertanto gli input alla base della resistenza di questo muro possono variare e di molto, e causare delle distorsioni significative delle soluzioni nei gm.
In pratica quello che è successo con gfs in questi giorni in zona subpolare e zona Barents.
