Autunno 2022 segnato da un Anticiclone Nordafricano record

L’Anticiclone Nordafricano affonda le radici nell’autunno 2022 e supera il record di presenza stagionale dell’ultimo ventennio. Il 2022 ha dipinto un ritratto perfetto del cambiamento climatico in corso e ci mostra, con ben poche sfumature, le tinte forti dei suoi effetti: tra caldo, siccità ed eventi estremi, ogni stagione ha portato i suoi record, purtroppo anche con conseguenze tragiche.

Da dicembre 2021 ad agosto 2022, soprattutto durante l’inverno e la primavera, il protagonista della circolazione atmosferica sull’Italia è stato l’Anticiclone di blocco, che ha in parte contribuito a rendere il 2022 relativamente simile allo storico 2003.

Cosa è accaduto nell’ultima stagione di questo anno eccezionale, l’autunno? Quali sono state le anomalie della circolazione atmosferica? Come si sono comportati i modelli numerici di previsione meteorologica? Per rispondere a queste e ad altre domande, come di consueto abbiamo  utilizzato SOM (Self Organizing Map), una rete neurale artificiale ad apprendimento non supervisionato che, opportunamente addestrata, riconosce le configurazioni della circolazione atmosferica e le assegna, a seconda delle loro caratteristiche, ad un numero prestabilito di classi. Abbiamo scelto di descrivere la circolazione atmosferica sull’Italia utilizzando dodici classi, che chiamiamo  “Tipi di Circolazione”. Con questa tecnica di classificazione aggiorniamo la serie storica dei dodici Tipi di Circolazione (TC)  giornalieri osservati alle ore 12 UTC (in Italia le 13 con ora solare, le 14 con ora legale) a partire dal 2002 e, a livello operativo, elaboriamo i TC previsti da diversi modelli globali di previsione meteorologica per la settimana successiva.

I dodici Tipi di Circolazione atmosferica sull’Italia

La figura 1 mostra la configurazione della pressione a livello del mare dei dodici Tipi di Circolazione (TC) identificati da SOM per il dominio geografico centrato sull’Italia 35°- 52°N, 3°W – 24°E, e la loro posizione all’interno della mappa creata dalla rete neurale partendo da TC1.  Quanto più i TC sono vicini nella mappa, quanto più sono simili fra loro. In base a queste configurazioni sono stati assegnati i nomi riportati nella tabella 1. Alla classificazione dei TC contribuiscono anche le configurazioni di geopotenziale a 700 e 500 hPa, temperatura a 850 hPa e umidità specifica a 700 hPa, che per semplicità non mostriamo.

La figura 2 riporta per ciascun TC la copertura nuvolosa ripresa dal satellite meteorologico in un giorno qualsiasi dell’autunno 2022 e, sebbene mostri solo una situazione istantanea e quindi poco rappresentativa, può aiutare, insieme alla figura 3, a familiarizzare con i dodici pattern.

TC11-Anticiclone Nordafricano non ha bisogno di presentazioni. Associato a tempo stabile sull’intero territorio italiano, insieme a  TC10-Anticiclone AfroIberico è il protagonista delle più intense ondate di calore che colpiscono tutti i settori del Paese. E’ spesso accompagnato da TC6-Anticiclone AfroAtlantico, la cui matrice è duplice: frequentemente si tratta di un anticiclone con radici nelle basse latitudini africane esteso fino al Mediterraneo centro-occidentale, più raramente coincide con le estensioni verso est, quindi anche in direzione del Mediterraneo e dell’Italia, dell’ Anticiclone delle Azzorre.

TC9-Anticiclone di blocco è invece caratterizzato da un forte e vasto anticiclone posizionato sull’Europa centrale, esteso anche sui settori settentrionali della penisola balcanica e dell’Italia. Questa configurazione, che in quota vede un promontorio anticiclonico isolare dal flusso occidentale una depressione alle basse latitudini, si configura in una cosiddetta “situazione di blocco” che tende a insistere per più giorni consecutivi. Tipico del semestre freddo, è  associato all’irruzione dai Balcani di aria artica continentale. Può portare nubi e  precipitazioni sulle regioni del Medio Adriatico e al Sud, mentre nel resto dell’Italia mantiene tempo stabile.

TC1–Maestrale e TC2–Depressione Egeo sono i tipi di circolazione più simili fra loro ed  entrambi in grado di innescare venti di Foehn al Nordovest. Insieme a TC3-Depressione Padana, sono associati all’irruzione nel Mediterraneo di aria fresca atlantica proveniente dalle alte (TC1 e TC2) e dalle medie (TC3) latitudini. Frequente dalla primavera inoltrata a inizio autunno e spesso responsabile di eventi estremi soprattutto al Nordest,  TC3 negli ultimi venti anni ha subito un sensibile declino nella stagione estiva e, come vedremo, un significativo incremento in autunno.

TC8–Scirocco è potenzialmente il tipo di circolazione più piovoso, insieme a TC4-Depressione Ligure, spesso sua naturale evoluzione. Frequenti soprattutto nelle stagioni intermedie, questi due TC possono rendersi responsabili di forte maltempo su ampie porzioni del Paese e TC8 può contribuire anche al fenomeno dell’acqua alta a Venezia.

La circolazione atmosferica dell’autunno 2022: Anticiclone Nordafricano da record

La tabella 1 mostra il numero di giorni di presenza di ciascun Tipo di Circolazione (TC) durante l’autunno meteorologico (1 settembre – 30 novembre) 2022. Dopo tre stagioni consecutive da protagonista, con all’attivo una frequenza quasi da record, TC9-Anticiclone di blocco ha ceduto proprio nella stagione in cui solitamente dovrebbe iniziare a farsi sempre più largo, l’autunno. Nell’ultimo ventennio la sua frequenza autunnale è stata più bassa solo in due occasioni, nel 2010 e nel 2019, in entrambi i casi con solo 4 giorni di presenza (non mostrato). Al suo posto è invece dilagato TC11-Anticiclone Nordafricano, che con 18 giorni di presenza ha superato di tre giorni il record del 2012 e si è presentato con una frequenza più che doppia rispetto all’ultima decina di anni. Anche il perturbato TC3-Depressione Padana è stato particolarmente frequente, a un soffio dal record del 2019 e in linea con il trend del ventennio (non mostrato), che vede un incremento statisticamente significativo di questo TC in autunno. A completare il quadro, la notevole scarsità di TC4-Depressione Ligure e TC8 – Scirocco, le configurazioni tipiche delle stagioni intermedie, molto spesso precedute da TC12-Depressione Iberica, il TC più frequente in questo autunno strano, ma non con una presenza record.

Non stupisce quindi il grafico 4, che mostra le anomalie della frequenza dei dodici TC rispetto alla media stagionale del ventennio 2003-2022 ed evidenzia, per il 2022, la marcata anomalia positiva (+10 giorni) di TC11-Anticiclone Nordafricano, un più contenuto eccesso di TC3-Depressione Padana e TC12-Depressione Iberica, ed il difetto soprattutto di TC8-Scirocco (-8 giorni). Per trovare nel ventennio la situazione più simile in termini di frequenza autunnale dei dodici TC, seppur con una correlazione bassa, bisogna risalire al 2006, che vide un identico difetto di TC8-Scirocco, ma un eccesso soprattutto di TC12-Depressione Iberica, quindi di una situazione in cui l’Italia risultò spesso esposta all’influenza della circolazione anticiclonica di matrice africana, ma prevalentemente solo sulle regioni centro-meridionali.

Quest’anno TC3-Depressione Padana è stato dunque coinvolto in numerosi eventi piovosi, anche estremi, come quelli associati ai temporali autorigeneranti e alla tragica alluvione nelle Marche del 15 settembre,  quelli tra Campania e Lazio a fine mese e quelli occorsi in novembre (figura 5), in particolare il giorno 4, che ha visto la formazione di un ciclone sul Basso Tirreno, e il giorno 22, con il transito di una delle più intense perturbazioni dell’anno. TC9-Anticiclone di blocco, poco frequente e per nulla persistente, è andato a concentrarsi prevalentemente a fine stagione, rendendosi responsabile del maltempo che purtroppo ha contribuito alla tragedia di Ischia.

TC11-Anticiclone Nordafricano è “fiorito” soprattutto nel mese di ottobre, con una persistenza mai vista nell’ultimo ventennio nemmeno durante l’estate: sei giorni consecutivi di presenza, dal 25 al 30 ottobre. Coadiuvato da TC10-Anticiclone AfroIberico e TC12-Depressione Iberica, in questo mese, così come nella prima metà di settembre, ha alimentato e mantenuto temperature decisamente sopra la media in gran parte dell’Italia.

Autunno 2022, la performance dei modelli di previsione meteorologica

La tabella 2 riporta l’elenco dei modelli globali di previsione meteorologica sottoposti a verifica operativa su base stagionale.  MIX è il multi-model ensemble creato da Meteo Expert elaborando i dati degli altri cinque modelli della lista.

Per valutare oggettivamente l’abilità dei sei prodotti modellistici a prevedere l’avvicendarsi dei dodici tipi di circolazione atmosferica durante l’autunno meteorologico 2022, abbiamo come di consueto utilizzato l’indice di qualità riportato nella figura 6. Esso si basa sulla misura della distanza tra TC nella mappa costruita dalla rete neurale  ed è espressione di quanto la previsione del modello si discosta dalla condizione di errore massimo possibile.

Risulta evidente l’ottima performance di ECMWF, non solo nel più lungo termine, come quasi sempre avviene, ma anche nel breve e brevissimo termine, quando solitamente risulta meno competitivo della maggior parte degli altri modelli, soprattutto di GFS, molto spesso il più accurato nelle prime 48 ore di previsione.

La figura 7 mostra l’indice di qualità medio per ciascun TC per le prime 96 ore di previsione ed evidenzia quanto il modello europeo abbia previsto con maggiore accuratezza TC6-Anticiclone AfroAtlantico, TC8-Scirocco e TC9-Anticiclone di blocco, configurazioni che nella seconda metà di novembre tutti gli altri modelli non sono riusciti a prevedere bene (non mostrato), sbagliando pattern o prevedendone lo sviluppo con ritardo o anticipo.

Quale inverno ci attende? TC9-Anticiclone di blocco tornerà con frequenza e persistenza quasi da record come nel secco 2021/22, o sarà latitante come nel piovoso inverno precedente? Che ruolo avrà TC11-Anticiclone Nordafricano? Lo scopriremo con il prossimo report!