Circolazione troposfe .. ica e stratosferica media mensile e stagionale per l'analisi co .... ente della circolazione dell' alta stratosfera ::\1. MO)'lTALTO Ricevuto il 15 Oiugno I!Wl Le esigenze, appliel l,tive, ([l'Ila ::'Ileteorolo~ia aeronautica, nell'attuale fase (\i t,l~ . nsizione ,.ll'aviaziOlw i" g-etto, e quelle (\e1la ri('er(,a ~ci(mtitiell fm lllO concordemente sentim un el'('seente intere&':le IWI' la eOn08(,enZa d('1h eireolazione stmt{)sferiea ed iperstra,t{)sferica. In molti I\wsi (,onte, (\p1 !"(>sto, lwl nustro, si sono pel'tmlto inten~i· Jieati ill questi ultimi t.empi i tentat,ivi
  • SUIWl'Jiei isobal'i('.he che interessano, o mediant.e l'lI,lmlisi dei campi d!:'lla t(~mpel'atlll'a e del geopotenzialf' delle stesse sllpmtiei. Il primo (\i questi due i!hlirizzi di lavoro è ormai tradizionale (\ella >wuola italiana l' fà. eapo a Ff'~. e ll,(l almmi suoi ('ollaboratol'ij il 8P(:on(lo 1 2 M . M O N T A L T O costituisce il metodo di normale analisi indiretta dei campi di m o t o attraverso lo studio dell'ascendente del geopotenziale delle varie su- perficie isobariche. E n t r a m b i gli indirizzi richiedono, per l'analisi dei dati da rappre- sentare, un gran numero di processi di interpolazione ed estrapolazione idonei a completare la rete d'analisi: perché questi processi abbiano un senso fisico è necessario che essi vengano desunti da « a n d a m e n t i » conosciuti della funzione da estrapolare. E questo, purtroppo, non mi sembra che sia ancora il caso per i livelli della media ed a l t a stratosfera. I n alcuni dei più grandi Servizi Meteorologici del mondo, d u r a n t e il periodo dell'Anno Geofisico Internazionale, è s t a t a iniziata l'analisi retrospettiva regolare della circolazione stratosferica con metodi che si distinguono, appunto, dai processi di estrapolazione che consentono di colmare le lacune naturali e quelle occasionali della rete di osservazione. Essi in genere si basano sull'esame dei gradienti verticali medi mensili della t e m p e r a t u r a sulle singole stazioni di osservazione e sulla estrapola- zione dei dati correnti in base a quegli a n d a m e n t i , oppure sulla applica- zione di metodi di regressione agli a n d a m e n t i correnti. Qualunque sia il metodo di estrapolazione prescelto, mi sembra chiaro che u n a analisi ragionevole dei dati di osservazione per a f f r o n t a r e lo studio della circolazione in quegli strati dell'atmosfera, richieda già u n a conoscenza preventiva della circolazione stessa. Ora dobbiamo riconoscere che, fino ad oggi, la circolazione di quegli strati è ancora per molti aspetti sconosciuta quando, a d d i r i t t u r a , non si posseggano conoscenze che le prove saltuarie finora disponibili hanno rivelato erronee (e fra queste mi sembra di rilevante i m p o r t a n z a la grande variabilità della t e m p e r a t u r a a livelli t r a 50 e 20 mb — e forse oltre — che talvolta a m m o n t a , alle latitudini elevate e fors'anche a quelle intermedie, a oltre 40°C in 36-48 ore). L'unica fonte che allo stato a t t u a l e delle cose ci consente di acqui- sire conoscenza dei caratteri fondamentali della circolazione è, certamente, l'analisi del suo stato medio mensile e stagionale, quale risulta da un periodo sufficientemente lungo di osservazioni, per quanto possibile, corrette. I n attesa che tale studio possa essere perfezionato e completato con il quinquennio delle osservazioni dell'Anno Geofisico Internazionale — che scade col Giugno dell'anno prossimo — ed allo scopo di decidere sulla tecnica di estrapolazione più idonea da utilizzare per effettuare analisi correnti fisicamente accettabili e per q u a n t o possibile corrispon- C I R C O ! . A Z I O N E T R O P O S F E R I C A F, S T R A T O S F E R I C A M E D I A M E N S I L E , E C C . 1 3 denti al vero, è stato intrapreso uno studio accurato delle circolazioni mensili medie esistenti a tuttoggi. Il risultato di questa ricerca preliminare è che sembra estrema- mente evidente che la circolazione stratosferica risenta in modo sensibile, nel nostro emisfero, della circolazione troposferica. Ciò è posto in rilievo sia dal persistere nei grandi vortici polari, ciclonico o anticiclonico, a seconda della stagione, di un sistema di promontori e saccature che cor- risponde al sistema delle grandi onde della circolazione troposferica e ai grandi sistemi geografici della superficie della terra, sia dall'anti- cipo di circa un mese e mezzo dell'estate stratosferica boreale rispetto a quella australe. I n base a tali constatazioni, e considerato che i grandi sistemi delle correnti a getto dell'alta troposfera rappresentano u n a sintesi delle, perturbazioni correnti ed un « carattere » della circolazione troposferica, è stato dato inizio a un programma di lavoro preparatorio per l'analisi corrente delle circolazioni della media e a l t a stratosfera (fino a 10 mb), basato sui seguenti punti: 1 - Suddivisione delle regioni di analisi col seguente criterio: n) regioni del versante caldo del getto ad almeno 500 km di distanza da esso; b) regioni del versante freddo del getto ad almeno 300 km da esso; e) regioni intorno al getto entro i limiti delle due precedenti. 2 - Calcolo, per un numero discreto di stazioni rappresentative, degli a n d a m e n t i mensili medi del gradiente termico verticale in corri- spondenza della- loro appartenenza alle regioni a), b), e e). 3 - Estensione al periodo più lungo possibile del calcolo dei se- guenti elementi: a) vento medio sulle superficie isobariche di 200 - 100 - 50 - 30 - 20 - 10 m b ; b) geopotenziali medi delle superficie, anzidette; c) isopachie medie degli strati 200/100, 100/50, 50/30, 30/20, 20/10 m b ; fi) temperature medie delle superficie isobariche anzidette; e) scarti dalla media degli elementi b), c), d), e). Con la scorta di tali analisi le estrapolazioni per l'analisi corrente verranno f a t t e in base alla circolazione troposferica quale è rappresentato dalle carte del getto e dalla topografia della tropopausa, tenendo debito 1 4 M . M O N T A L T O conto dei valori medi e dei loro scarti, ed estrapolando fino ai livelli desiderati con le leggi suggerite dagli a n d a m e n t i di cui al precedente par. 2. RIASSUNTO La scarsità di dati a livelli superiori a 100 mb rende finora pratica- mente impossibile l'analisi sinottica della circolazione nell'alta stratosfera, a meno di sostituire i dati mancanti con altri estrapolati. Lo studio preli- minare delle circolazioni mensili e stagionali nella troposfera, nella bassa e media stratosfera e nell'alta stratosfera ha rivelato che esse sono in certo modo interdipendenti. Ciò è posto qualitativamente in evidenza, ad esem- pio, dalla corrispondenza dei cunei e delle saceature delle configurazioni bariclie dell'alta stratosfera con le aree oceaniche e continentali dell'Emi- sfero Nord. Considerandole correnti a getto come sintesi delle grandi pertur- bazioni dell'alta troposfera atte ad influire sulla struttura e circolazione dell'alta stratosfera, le conclusioni precedenti mi hanno indotto a program- mare una classificazione della struttura e della circolazione osservate, su ciascuna delle stazioni aerologiche Mediterranee, in relazione alla loro posi- zione rispetto alle correnti a getto, onde reperire sperimentalmente le formule che consentano una logica estrapolazione delle osservazioni correnti ai livelli desiderati. SU M MARY The scarcity of radiosonde observations above 100 mb makes up to noie current synoptie analysis of upper stratosphere circulation practically im- possible, unless me try to substitute missed data with extrapolatcd ones. A preliminari/ studi/ on monthly and seasonal circulation for tropospheric, stratospheric and upper stratospheric levels shows that they are very pro- babili linked to each other: this faci is qualitatively evidenced, for instance, by clear correspondence between the large Continental and Oceanie areas in Northern Hemisphere and ridges or throughs in upper stratospheric meau pressure -patterns. Considerilig jet streams as syntheses of large tropospheric and stratospheric disturbances able to affect upper stratospheric structure and circulation, the above conclusions led us to project the analysis and classification of the atmospheric structure and circulation as indicated by individuai aerological data for the Mediterranean basili, according to their location relative to the jet streams. The results unii be used to find ex-peri- mentaliy extrapolation formulae to be applied in different atmospheric air inasses in order to logicali// complete upper stratospheric analysis network.