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A caccia di correnti a getto

Le carte delle altezze geopotenziali a 200 e 300 hPa sono importanti da consultare, nella formulazione delle previsioni, per diversi motivi. 

Come è noto, i venti d'alta quota (Upper level winds) possono essere considerati le correnti-guida per i temporali (thunderstorms) ed i cicloni delle medie latitudini (Mid-latitude cyclones).

Se i venti alle quote più elevate sono deboli, i temporali ed i sistemi perturbati (Storm system) tenderanno a spostarsi più lentamente rispetto ad una situazione in cui invece prevalgano venti forti.

La vena d'aria più intensa (Jet streaks) che scorre all'interno della corrente a getto costringe l'aria, quella più vicina alla superficie terrestre, a risalire per colmare l'effetto "vuoto" indotto proprio dalle correnti più intense del getto. Quando il getto penetra in una saccatura (trough), ne amplifica le caratteristiche, determinando un approfondimento della bassa pressione e una caduta del geopotenziale. 

Possiamo parlare di corrente a getto di forte intensità quando la velocità del vento è 120 nodi o più.

Durante il semestre caldo (warm season), il cuore della corrente a getto è posizionato intorno a 200 hPa, mentre durante la stagione fredda (cold season) il cuore del getto è prossimo a 300 hPa. Ciò accade perché, durante la stagione calda, lo spessore dell'atmosfera (rispetto all'altezza) è più ampio poiché essa si espande, mentre nella stagione fredda lo spessore è minore poiché essa si contrae.

Esempio n.1

Con OpenGrADS tracciamo una carta delle isoipse a 300 hPa (vedi qui per come fare).

Completiamo lo script aggiungendo le righe relative al vento a 300 hPa:

'define u=ugrdprs*1.9438'
'define v=vgrdprs*1.9438'
'c'
'rgbset2'
'set display color white'
'map europe'
'set lev 300'
'set t 1'
'set csmooth on'
'set gxout shaded'
'd mag(u,v)'
'cbarn'
'set gxout contour'
'set cint 60'
'set ccolor 1'
'd hgtprs'
'printim w300.gif'
 

Il risultato sarà il seguente:

Le sfumature di colore ci aiutano ad identificare a colpo d'occhio la presenza di venti superiori ai 120 nodi. Tuttavia, se volessimo isolare soltanto le aree in cui il vento è prossimo o supera il predetto valore, potremo aggiungere la seguente riga:

'set cmin 110'

Come possiamo osservare, i jet streaks appaiono in tutta la loro evidenza: si tratta di veri e propri impetuosi fiumi d'aria in grado di governare aspetti importanti dell'evoluzione meteorologica.

Ma come si comporta il geopotenziale a 300 hPa in prossimità del massimo del getto?

Possiamo indagare questo aspetto valutando le variazioni di geopotenziale nelle tre ore successive. Vediamo come.

Con questo primo elaborato, otteniamo le variazioni triorarie di altezze geopotenziali a partire dalle 00 UTC:

* Europa - Variazione trioraria del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 UTC
* Vittorio Villasmunta 20141214
* nomefile: d300.gs
'set display color white'
'c'
'reset'
'query time'
curtime=subwrd(result,3)
ora_v=substr(curtime,1,2)
giorno_v=substr(curtime,4,2)
mese_v=substr(curtime,6,3)
anno_v=substr(curtime,9,4)
gg_set=subwrd(result,6)

'map europe'
'set map 1 1 4'
'set grads off'
'set grid off'
'set gxout contour'
'set cint 20'
'set lev 300'
'set ccolor 4'
'd hgtprs(t=2)-hgtprs(t=1)'

'draw title Variazione del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 di oggi\Valid: 'gg_set' 'giorno_v''mese_v''anno_v' at 'ora_v'Z'
'draw string 1.2 0.3 Dati GFS High Resolution - Elaborazione: V.Villasmunta'
'printim d300hPa.gif x800 y600'
 

Per conseguire l'obiettivo prefissato, occorre inserire i jet streasks nella nostra cartina:

* Europa - Variazione trioraria del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 UTC + jet streaks
* Vittorio Villasmunta 20141214
* nomefile: d300.gs
'set display color white'
'c'
'query time'
curtime=subwrd(result,3)
ora_v=substr(curtime,1,2)
giorno_v=substr(curtime,4,2)
mese_v=substr(curtime,6,3)
anno_v=substr(curtime,9,4)
gg_set=subwrd(result,6)

'map europe'
'set map 1 1 4'
'set grads off'
'set grid off'

'define u=ugrdprs*1.9438'
'define v=vgrdprs*1.9438'
'rgbset2'

'set lev 300'
'set t 1'
'set csmooth on'
'set gxout shaded'
'set cint 10'
'set cmin 80'
'd mag(u,v)'
'cbarn'
'set gxout contour'
'set cint 20'
'set lev 300'
'set ccolor 4'
'd hgtprs(t=2)-hgtprs(t=1)'

'draw title Variazione del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 di oggi\Valid: 'gg_set' 'giorno_v''mese_v''anno_v' at 'ora_v'Z'
'draw string 1.2 0.3 Dati GFS High Resolution - Elaborazione: V.Villasmunta'
'printim d300hPa.gif x800 y600'
 

Ma come si può osservare, la carta che risulta, pure collegando in qualche modo le variazioni di geopotenziale, non ci restituisce quell'evidenza che ci saremmo aspettati. Ma è sufficiente imporre limiti meno "restrittivi" sulla velocità minima, che si ottiene qualcosa di diverso. Osservate:

* Europa - Variazione trioraria del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 UTC + jet streaks
* Vittorio Villasmunta 20141214
* nomefile: d300.gs
'set display color white'
'c'
'query time'
curtime=subwrd(result,3)
ora_v=substr(curtime,1,2)
giorno_v=substr(curtime,4,2)
mese_v=substr(curtime,6,3)
anno_v=substr(curtime,9,4)
gg_set=subwrd(result,6)

'map europe'
'set map 1 1 4'
'set grads off'
'set grid off'

'define u=ugrdprs*1.9438'
'define v=vgrdprs*1.9438'
'rgbset2'

'set lev 300'
'set t 1'
'set csmooth on'
'set gxout shaded'
'set cint 10'
'set cmin 80'
'd mag(u,v)'
'cbarn'
'set gxout contour'
'set cint 20'
'set lev 300'
'set ccolor 4'
'd hgtprs(t=2)-hgtprs(t=1)'

'draw title Variazione del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 di oggi\Valid: 'gg_set' 'giorno_v''mese_v''anno_v' at 'ora_v'Z'
'draw string 1.2 0.3 Dati GFS High Resolution - Elaborazione: V.Villasmunta'
'printim d300hPa.gif x800 y600'
 

(Vedi casi di studio).

Tre delle quattro variazioni negative di geopotenziale sono legate alla presenza di un ramo del getto. Per l'esattezza, con la testa del getto, laddove la velocità bruscamente diminuisce.

Allarghiamo la nostra vista su tutto l'emisfero nord (map nps2), isolando le sole variazioni negative (impostando set cmax -1) e aumentando a 30 (set cint 30) lo step di variazione da tracciare:

* Europa - Variazione trioraria del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 UTC + jet streaks
* Vittorio Villasmunta 20141214
* nomefile: d300nps2.gs
'set display color white'
'c'
'set t 1'
'query time'
curtime=subwrd(result,3)
ora_v=substr(curtime,1,2)
giorno_v=substr(curtime,4,2)
mese_v=substr(curtime,6,3)
anno_v=substr(curtime,9,4)
gg_set=subwrd(result,6)

'map nps2'
'set map 1 1 4'
'set grads off'
'set grid off'

'define u=ugrdprs*1.9438'
'define v=vgrdprs*1.9438'
'rgbset2'

'set lev 300'
'set csmooth on'
'set gxout shaded'
'set cint 10'
'set cmin 80'
'd mag(u,v)'
'cbarn'
'set gxout contour'
'set csmooth on'
'set cmax -1'
'set cint 30'
'set lev 300'
'set ccolor 4'
'd hgtprs(t=2)-hgtprs(t=1)'

'draw title Variazione del geopotenziale a 300 hPa dalle 00 di oggi\Valid: 'gg_set' 'giorno_v''mese_v''anno_v' at 'ora_v'Z'
'draw string 1.2 0.3 Dati GFS High Resolution - Elaborazione: V.Villasmunta'
'printim d300hPa_nps2.gif x800 y600'
 

Per ottenere uno strumento diagnostico e prognostico di maggiore efficacia, dobbiamo operare come segue. Aumentare il numero di ore durante cui valutiamo la variazione di geopotenziale ed evidenziare le sole variazioni negative, filtrando quelle uguali o maggiori di zero:

* Europa - Variazione trioraria
del geopotenziale a 300 hPa
dalle 00 UTC + jet streaks
* Vittorio Villasmunta 20141214
* nomefile: d300.gs
'set display color white'
'c'
'query time'
curtime=subwrd(result,3)
ora_v=substr(curtime,1,2)
giorno_v=substr(curtime,4,2)
mese_v=substr(curtime,6,3)
anno_v=substr(curtime,9,4)
gg_set=subwrd(result,6)

'map europe'
'set map 1 1 4'
'set grads off'
'set grid off'

'define u=ugrdprs*1.9438'
'define v=vgrdprs*1.9438'
'rgbset2'

'set lev 300'
'set t 1'
'set csmooth on'
'set gxout shaded'
'set cint 10'
'set cmin 80'
'd mag(u,v)'
'cbarn'
'set gxout contour'
'set cint 40'
'set cmax -1'
'set lev 300'
'set ccolor 4'
'd hgtprs(t=3)-hgtprs(t=1)'


'draw title Variazione del
geopotenziale a 300 hPa dalle
00 di oggi\Valid: 'gg_set'
'giorno_v''mese_v''anno_v' at
'ora_v'Z'
'draw string 1.2 0.3 Dati GFS
High Resolution - Elaborazione:
V.Villasmunta'
'printim d300hPa.gif x800 y600'
 

Da quest'ultima cartina possiamo facilmente osservare che davanti alla fronte del getto si produce una caduta di geopotenziale, fenomeno previsto proprio quando il getto descrive una curva stretta. Per dirla con Jeff Haby, "rising air occurs north of jet axis if jet is in a highly curved flow".

Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta

Ultimo aggiornamento: 14/05/16