Il clima monsonico dell'Asia - Claudio Cassardo publications
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NIMBUS 33-34 CLIMATOLOGIA<br />
1. Le montagne<br />
intorno a Nagqu<br />
(Tibet), viste<br />
il 24.06.2001<br />
(f. C. <strong>Cassardo</strong>).<br />
Le cime<br />
più elevate si<br />
collocano intorno<br />
a 5200 m.<br />
In questa regione<br />
le precipitazioni<br />
si concentrano<br />
nei mesi<br />
da giugno a<br />
settembre,<br />
allorchè anche<br />
il versante<br />
settentrionale<br />
dell’Himalaya<br />
risente in parte<br />
dei flussi di<br />
aria umida<br />
associati al<br />
monsone sudoccidentale<br />
estivo. Paradossalmente,<br />
proprio durante<br />
l’estate si<br />
costituisce<br />
l’accumulo di<br />
nevi permanenti,generalmente<br />
oltre i<br />
5000 m. Nell’immagine<br />
si<br />
distingue la<br />
lingua di un<br />
ghiacciaio, che<br />
giunge a breve<br />
distanza dal<br />
fondovalle<br />
semi-arido.<br />
2. Carta schematicadell’Asia<br />
con l’indicazione<br />
dei<br />
luoghi citati in<br />
HIMALAYA<br />
ALTOPIANO<br />
DEL TIBET<br />
CHENGDU<br />
NUOVA LHASA<br />
DELHI<br />
CHERRAPUNJI<br />
INDIA<br />
OCEANO<br />
INDIANO<br />
SRI LANKA<br />
SIBERIA<br />
<strong>Il</strong> <strong>clima</strong> <strong>monsonico</strong> dell’Asia<br />
<strong>Claudio</strong> <strong>Cassardo</strong> Dipart. di Fisica Generale - Università di Torino. E-mail: cassardo@ph.unito.it<br />
1. Introduzione<br />
Quest'articolo trae spunto da una<br />
spedizione scientifica nelle regioni<br />
cinesi del Qinghai e del Tibet,<br />
cui ho partecipato nel giugno<br />
2001 (vedi box pag. 9). Nonostante<br />
tali regioni siano situate quasi<br />
alle stesse latitudini del Mar Mediterraneo,<br />
le loro caratteristiche<br />
fisiche e geografiche, il loro <strong>clima</strong><br />
e ambiente sono del tutto diversi.<br />
Una delle principali differenze<br />
morfologiche consiste nel fatto<br />
che tali regioni sono situate ad alta<br />
quota e caratterizzate da situazioni<br />
meteorologiche talvolta<br />
estreme. In quest'articolo trarrò<br />
spunto dal viaggio per descrivere<br />
il <strong>clima</strong> asiatico e il suo ruolo nella<br />
<strong>clima</strong>tologia a grande scala, per<br />
poi arrivare ad analizzare la formazione<br />
dei monsoni ed il <strong>clima</strong><br />
del continente asiatico nel suo<br />
complesso, e in particolare il periodo<br />
del monsone estivo.<br />
2. I monsoni<br />
Un monsone è un vento che cambia<br />
direzione con le stagioni. <strong>Il</strong> termine<br />
monsone è stato coniato originariamente<br />
dai marinai arabi<br />
con riferimento all'andamento dei<br />
venti nell'Oceano Indiano e nelle<br />
regioni circostanti (compreso il<br />
mare Arabico), che variano la loro<br />
direzione secondo la stagione dell'anno:<br />
in particolare, provengono<br />
da Sud-Ovest nel semestre estivo<br />
e da Nord-Est in quello invernale.<br />
I meccanismi fisici alla base dei<br />
monsoni, già individuati all'inizio<br />
del Novecento, possono essere così<br />
riassunti:<br />
a) il riscaldamento differenziale<br />
tra terra e oceani;<br />
ALTOPIANO<br />
MONGOLO DESERTO<br />
DI GOBI<br />
QINGHAI<br />
GOLFO<br />
DEL<br />
BENGALA<br />
KUALA<br />
LUMPUR<br />
KANSU<br />
CINA<br />
COLLINE<br />
DI NANLING<br />
INDOCINA<br />
PECHINO<br />
MALESIA<br />
MANCIURIA<br />
HONG<br />
KONG<br />
MAR<br />
GIALLO<br />
MARE<br />
CINESE<br />
MERIDIONALE<br />
BORNEO<br />
INDONESIA<br />
COREA<br />
TAIWAN<br />
FILIPPINE<br />
GIAPPONE<br />
b) l'accelerazione di Coriolis, dovuta<br />
alla rotazione terrestre;<br />
c) il ruolo dell'acqua, che immagazzina<br />
e rilascia energia sotto<br />
forma di calore latente d'evaporazione<br />
nei passaggi di fase liquidovapore.<br />
Oggi, con il progressivo aumento<br />
del numero e della qualità delle<br />
misure atmosferiche (osservazioni<br />
di superficie, da radiosonde,<br />
aeroplani e satelliti, e dati di campagne<br />
d'osservazione intensive), è<br />
possibile comprendere meglio e in<br />
dettaglio la <strong>clima</strong>tologia e la variabilità<br />
dei monsoni, sia a grande<br />
scala sia a scala locale.<br />
I monsoni sono un fenomeno associato<br />
alla circolazione atmosferica<br />
a scala globale. In particolare,<br />
il ciclo stagionale del monsone<br />
a grande scala è regolato principalmente<br />
dal riscaldamento differenziale<br />
delle superfici dell'oceano<br />
e della terraferma, a causa delle<br />
loro capacità termiche molto<br />
differenti. Infatti, l'oscillazione<br />
stagionale della latitudine di massima<br />
insolazione (chiamata ITCZ,<br />
acronimo di Inter-Tropical Convergence<br />
Zone, cioè fascia di convergenza<br />
intertropicale, vedi fig. 6)<br />
genera - a seconda delle stagioni -<br />
diversi gradienti di temperatura<br />
terra-mare, che a loro volta sono<br />
responsabili di circolazioni troposferiche<br />
differenti a grande scala.<br />
In sostanza, durante l’estate il<br />
continente si scalda più dei mari<br />
circostanti, richiamando un flusso<br />
di aria umida nei bassi strati<br />
dall’Oceano; viceversa durante<br />
l’inverno, quando il continente si<br />
raffredda più del mare, il flusso si<br />
inverte. Uno dei monsoni più forti<br />
e più conosciuti è quello che interessa<br />
l'India e l'Asia sudorientale<br />
da giugno a settembre, i cui effetti<br />
si ripercuotono sulla circola-<br />
zione atmosferica globale. Tuttavia,<br />
altri fenomeni di tipo <strong>monsonico</strong><br />
si verificano anche nell'Australia<br />
settentrionale e nell'Africa<br />
occidentale (Golfo di Guinea). Nel<br />
continente americano, invece, i<br />
monsoni sono limitati al settore<br />
centrale, in quanto la disposizione<br />
Nord-Sud delle Montagne Rocciose<br />
e della Cordigliera delle Ande<br />
non favorisce grossi spostamenti<br />
dell'ITCZ. In ogni caso, con<br />
il termine monsone si designano<br />
tutti i sistemi <strong>clima</strong>tici nei quali si<br />
ha un forte incremento d'umidità<br />
durante la stagione calda. L'ampiezza<br />
delle aree interessate dai<br />
monsoni e la loro durata (2÷3 mesi)<br />
suggeriscono che essi svolgano<br />
un ruolo significativo non solo sul<br />
<strong>clima</strong> locale delle regioni interessate<br />
(dove, a seconda della circolazione,<br />
si possono avere fenomeni<br />
di forti precipitazioni o di siccità)<br />
ma anche nella modulazione<br />
del <strong>clima</strong> globale. Inoltre, dal momento<br />
che il monsone influenza la<br />
distribuzione regionale della pioggia,<br />
il suo studio è interessante<br />
anche per le implicazioni economiche,<br />
agricole e sociali nei confronti,<br />
soprattutto, delle popolazioni<br />
asiatiche meridionali.<br />
3. I monsoni in Asia<br />
Nel caso del continente euro-asiatico,<br />
l'importanza della circolazione<br />
monsonica è dovuta al fatto<br />
che tale continente si estende per<br />
35° in latitudine e per 180° in longitudine.<br />
Inoltre, nella regione tibetana<br />
si erge il complesso orografico<br />
più esteso, più imponente<br />
e più alto del mondo: l’Himalaya.<br />
Tale area, di cui una superficie<br />
pari a oltre due milioni e mezzo di<br />
km 2 si trova a oltre 3000 m di quota,<br />
culmina con gli 8848 m del<br />
monte Everest, noto come il tetto<br />
7
CLIMATOLOGIA NIMBUS 33-34<br />
8<br />
TEMPERATURE MEDIE DI GENNAIO IN ASIA<br />
3. (in alto)<br />
Temperature<br />
medie del mese<br />
di gennaio<br />
in Asia (da<br />
Atlante GeograficoZanichelli,<br />
ridis.).<br />
4. (qui sopra)<br />
Precipitazioni<br />
medie annue<br />
in Asia (da<br />
Atlante GeograficoZanichelli,<br />
ridis.).<br />
Fino<br />
A -40 °C<br />
Da -40<br />
a -30 °C<br />
Da -30<br />
a -20 °C<br />
Da -20<br />
a -10 °C<br />
Da -10<br />
a 0 °C<br />
Da 0<br />
a 10 °C<br />
Da 10<br />
a 20 °C<br />
Oltre<br />
20 °C<br />
PRECIPITAZIONI MEDIE ANNUE IN ASIA<br />
Fino a<br />
250 mm<br />
Da 250<br />
a 500 mm<br />
Da 500 a<br />
1000 mm<br />
Da 1000 a<br />
1500 mm<br />
Da 1500 a<br />
2000 mm<br />
Da 2000 a<br />
4000 mm<br />
Oltre 4000<br />
mm<br />
del mondo. L'«altopiano tibetano»,<br />
si estende oltre i confini del Tibet<br />
vero e proprio, includendo la maggior<br />
parte delle province cinesi del<br />
Qinghai e del Chamdo a Est, e di<br />
Kamsu e Szechuan a Ovest).<br />
La catena himalayana, molto<br />
estesa lungo i paralleli, costituisce<br />
un’efficace barriera <strong>clima</strong>tica<br />
nei confronti dei venti occidentali<br />
e sud-occidentali, esercitando<br />
un'influenza dominante sul <strong>clima</strong><br />
delle regioni limitrofe (subcontinente<br />
indiano a Sud e Asia centrale<br />
a Nord) e - più marginal-<br />
mente - anche su quello del resto<br />
del mondo. Infatti, d'inverno la<br />
grande catena montuosa blocca il<br />
flusso d'aria fredda continentale<br />
che si propaga verso Sud nel continente<br />
asiatico, come si può osservare<br />
confrontando le temperature<br />
medie di gennaio in alcune<br />
località indiane e cinesi poste all'incirca<br />
alla stessa latitudine (fig.<br />
2 e 3): per esempio Nuova Delhi,<br />
misura mediamente 13.9 °C, a<br />
fronte dei 3.0 °C di Chengdu. Nei<br />
mesi estivi, invece, l’Himalaya impone<br />
un’ascesa forzata - lungo i<br />
suoi versanti meridionali - dei<br />
venti umidi provenienti dall’Oceano<br />
Indiano, che in questo modo<br />
depositano la maggior parte dell'umidità<br />
sul versante indiano (fig.<br />
4 e 15).<br />
La brusca variazione del sistema<br />
di correnti a grande scala sull’Asia<br />
influenza il <strong>clima</strong> complessivo<br />
del continente, che è caratterizzato<br />
da differenze <strong>clima</strong>tiche stagionali<br />
molto marcate. Tuttavia, la<br />
durata della stagione monsonica<br />
varia molto da zona a zona, ed è<br />
legata soprattutto alla disposizione<br />
dei sistemi barici, mentre la<br />
piovosità delle varie aree è anche<br />
molto legata alle caratteristiche<br />
orografiche (la presenza di rilievi<br />
accentua le precipitazioni sul versante<br />
sopravento). In molte zone,<br />
le precipitazioni accumulate durante<br />
il periodo <strong>monsonico</strong> sono<br />
cruciali per l'agricoltura locale.<br />
I cambiamenti stagionali dovuti al<br />
monsone asiatico dominano il <strong>clima</strong><br />
locale non solo sopra il continente<br />
asiatico, ma anche sulle zone<br />
circostanti che includono l'India,<br />
l'Asia sudorientale e perfino<br />
l'Australia. In più, un numero<br />
sempre maggiore di studi scientifici<br />
evidenzia l'importantissimo<br />
ruolo del monsone asiatico nei<br />
cambiamenti globali del <strong>clima</strong>, e<br />
la sua correlazione con fenomeni<br />
a scala globale o emisferica, quali<br />
El Niño, l'oscillazione del Pacifico<br />
meridionale (ENSO = El Niño<br />
Southern Osclillation) o dell'Atlantico<br />
settentrionale (NAO).<br />
4. <strong>Il</strong> monsone invernale<br />
Durante l’inverno le correnti fluiscono<br />
generalmente da Ovest verso<br />
Est nell'alta troposfera, mentre<br />
al livello del suolo tendono a provenire<br />
da settentrione (fig. 5a). A<br />
causa dell'aridità delle regioni<br />
continentali da cui provengono,<br />
tali correnti si presentano sotto<br />
forma d'impulsi freddi e secchi, e<br />
interessano generalmente soltanto<br />
la bassa troposfera (dal livello<br />
del suolo fino a 2÷3 km di quota).<br />
Esse possono tuttavia generare<br />
locali depressioni a carattere ciclogenetico<br />
(di scia, sottovento a<br />
una catena montuosa, simili cioè<br />
a quelle che si generano sul Mar<br />
Ligure per effetto delle Alpi). <strong>Il</strong><br />
flusso di correnti da Nord verso<br />
Sud è determinato dal forte dislivello<br />
barico tra gli anticicloni sulla<br />
pianura siberiana e mongola -<br />
che si formano per il forte raffreddamento<br />
invernale dei bassi strati<br />
atmosferici in queste zone (dove<br />
d’inverno la pressione è solitamente<br />
dell’ordine di 1030 hPa) - e<br />
le zone più meridionali, aventi<br />
pressione atmosferica inferiore.<br />
Si ricorda che l’aria fredda è più<br />
densa e pesante di quella calda,<br />
quindi su zone continentali molto<br />
raffreddate tendono a formarsi<br />
anticicloni al suolo d’inverno, detti<br />
anticicloni «termici»; viceversa,<br />
durante l’estate il forte surriscaldamento<br />
della terraferma origina<br />
una depressione «termica» nei<br />
bassi strati atmosferici.<br />
Questi frequenti nuclei d'aria
NIMBUS 33-34 CLIMATOLOGIA<br />
fredda in moto verso Sud (chiamati<br />
onde fredde, fronti freddi o<br />
sorgenti del Monsone di Nord-Est)<br />
hanno origine per lo più nell'altopiano<br />
mongolo (a quote di<br />
1000÷2000 m), quindi si propagano<br />
verso Sud lungo la pianura<br />
mongolica e quella cinese, fino alle<br />
alture del Tien Shan e dell'Altai<br />
ad Ovest, e fino alle colline di Nanling<br />
nella Cina meridionale e alle<br />
montagne della Corea del Nord<br />
verso Est. Poiché tali fronti d'irruzione<br />
sono verticalmente estesi<br />
soltanto alla bassa troposfera<br />
(1500÷2000 m), tendono ad incanalarsi<br />
nelle valli, evitando di valicare<br />
montagne ed altopiani. In<br />
qualche caso, tuttavia, se la spinta<br />
fornita dal dislivello barico all'origine<br />
del moto è forte, tali fronti<br />
possono spingersi fino al Mar<br />
Giallo, coinvolgendo le località<br />
pianeggianti e costiere della Cina<br />
orientale e la Corea, arrivando anche<br />
fino a Taiwan. In questi casi,<br />
benchè l’aria in origine sia secca,<br />
possono generarsi precipitazioni -<br />
anche nevose - per la sua umidificazione<br />
nel passaggio al di sopra<br />
dell'oceano.<br />
Resoconto della spedizione nelle regioni Qinghai<br />
e Tibet (Cina)<br />
Nel giugno 2001 un'équipe di quattro ricercatori italiani<br />
(Dipartimento di Fisica Generale, Università di Torino, e<br />
Istituto di Cosmo-Geofisica del CNR di Torino), quattro tedeschi<br />
(Max Planck Institute d'Amburgo ed Università di<br />
Gottingen) e undici cinesi (Istituti di Fisica dell'atmosfera<br />
di Pechino e Lanzhou) ha partecipato a una spedizione<br />
scientifica nelle regioni cinesi del Qinghai e del Tibet. Lo<br />
scopo è stato quello di effettuare uno studio preliminare<br />
sull'area del lago Nam-tso, al fine di localizzare le zone più<br />
interessanti e facilmente raggiungibili per installare una<br />
rete di sensori idro-meteorologici convenzionali e di remote-sensing.<br />
Inoltre, si è indagato sull’operatività di una<br />
classe particolare di strumenti, quelli a risposta rapida<br />
(anemometri sonici, termocoppie e igrometri al Kripton),<br />
quando sottoposti alle peculiari condizioni ambientali e<br />
<strong>clima</strong>tiche tibetane (altissima quota, bassa umidità relativa<br />
e assoluta, bassa densità atmosferica). La spedizione<br />
si è inquadrata in un progetto di collaborazione internazionale<br />
tra il Dipartimento di Fisica dell'Università di Torino<br />
e l'Istituto di Fisica dell'Atmosfera dell'Accademia Sinica<br />
di Pechino, già in corso da oltre un decennio, con il<br />
proposito specifico di analizzare i meccanismi d'interazione<br />
tra la superficie terrestre e l'atmosfera nella regione tibetana,<br />
e nell'area del lago Nam-tso in particolare. La fase<br />
preliminare del progetto ha richiesto un sopralluogo<br />
nell'area in questione, al fine di programmare campagne<br />
di rilevamenti nella provincia di Lhasa. Attraverso le misure,<br />
infatti, diventa possibile comprendere più a fondo i<br />
processi fisici in tale area, caratterizzare meglio l'insorgenza<br />
del monsone sud-orientale e stabilire il contributo<br />
dell'evaporazione dalle sorgenti locali di vapore acqueo<br />
dell'altipiano (laghi e fiumi) alle piogge. Specificamente, gli<br />
obbiettivi che la spedizione si è proposta di raggiungere<br />
erano: effettuare una ricognizione del territorio circostante<br />
il lago Nam-Tso e di quello che circonda la pianura di<br />
Lhasa (attraversata da un grosso fiume che - nella stagione<br />
delle piogge - si allarga su tutta la pianura fino a formare<br />
una sorta di lago) per selezionare accuratamente i<br />
siti in cui posizionare i sensori durante la fase operativa;<br />
esaminare il territorio e la vegetazione esistenti; osservare<br />
la circolazione locale nell'imminenza della stagione delle<br />
piogge; analizzare qualitativamente la diversità del territorio<br />
occupato dalle regioni del Qinghai e del Tibet. La<br />
spedizione è durata complessivamente 15 giorni. Dal viaggio<br />
è emerso che è indispensabile poter disporre di mappe<br />
d'utilizzo del territorio e del tipo di suolo con il maggio-<br />
5. Inizio del monsone asiatico<br />
estivo<br />
Prima dell'inizio del monsone estivo,<br />
l'Asia meridionale è dominata<br />
dalla circolazione asciutta del<br />
monsone invernale, caratterizzato<br />
da flussi nordorientali nella<br />
bassa troposfera e da flussi occidentali<br />
nell'alta troposfera. I primi<br />
sono dovuti al contrasto termico<br />
tra le masse d'aria relativamente<br />
fredde che stazionano sulle<br />
zone continentali (dove si trova<br />
solitamente un’alta pressione<br />
«termica» nei bassi strati) e quelle<br />
relativamente calde presenti sopra<br />
gli oceani tropicali Pacifico ed<br />
Indiano (zona di relativa bassa<br />
pressione). I secondi, invece, sono<br />
dovuti al gradiente termico a scala<br />
planetaria tra Polo Nord ed<br />
Equatore. In tale situazione, le<br />
precipitazioni convettive a grande<br />
scala avvengono a Sud dell'Equatore,<br />
sopra l'Oceano Indiano, in<br />
Indonesia e sull'Australia, in accordo<br />
con la posizione più meridionale<br />
dell'ITCZ (fig. 6).<br />
L'espansione stagionale verso<br />
Nord della linea di massima insolazione<br />
(ITCZ) ha come conse-<br />
guenza l'inversione del gradiente<br />
di temperatura terra-mare: nel<br />
corso della primavera il continente<br />
asiatico si riscalda rapidamente,<br />
e nel mese di maggio è già ben<br />
più caldo delle superfici oceaniche<br />
circostanti. Questo genera a<br />
sua volta l'inversione delle circolazioni<br />
troposferiche a grande<br />
scala, e una migrazione delle aree<br />
affette da precipitazioni. Sul continente<br />
riscaldato si instaura una<br />
zona di relative basse pressioni,<br />
pertanto nei bassi strati atmosferici<br />
le correnti ruotano dai quadranti<br />
meridionali (fig. 12), trasportando<br />
grandi quantità di<br />
umidità dall’Oceano Indiano verso<br />
Nord. Di conseguenza, inizia la<br />
«stagione delle piogge» legata al<br />
monsone estivo nel Sud-Est dell’Asia,<br />
con tempi e modi differenti<br />
in base alle zone, come spiegato<br />
più avanti.<br />
Nella primavera boreale, osservazioni<br />
e studi modellistici (modelli<br />
di circolazione globale) indicano<br />
che il plateau tibetano svolge un<br />
ruolo cruciale nell'inversione stagionale<br />
della circolazione monsonica<br />
(LI & YANAI, 1996; VERNEKAR &<br />
re dettaglio possibile, al fine di caratterizzare la tipologia<br />
della superficie e della vegetazione, se presente. Questo<br />
ha consentito di valutare più precisamente i singoli termini<br />
del bilancio energetico e di quello idrologico a scala<br />
locale, fattori indispensabili al fine di stimare il grado d'influenza<br />
dei fattori locali sul <strong>clima</strong>. Un ulteriore aspetto da<br />
indagare, emerso nel corso del viaggio, è l'eventuale influenza<br />
(negativa) esercitata dall'introduzione delle pratiche<br />
agricole nelle zone situate in prossimità dei laghi dell'altopiano<br />
tibetano sui bilanci idrologici dei laghi stessi,<br />
e le ricadute sull'economia locale. Inoltre, questo tipo di<br />
studio consente di poter prevedere meglio lo sviluppo del<br />
monsone estivo e, quindi, le sue anomalie, foriere d'episodi<br />
di prolungata siccità oppure, al contrario, di episodi<br />
alluvionali. Infatti, l'importanza di questo tipo di studi è<br />
anche sottolineata dalla considerazione che più d'un terzo<br />
della popolazione totale <strong>dell'Asia</strong> risiede nell'India, nell'Indocina<br />
e nella Cina meridionale, e che queste regioni<br />
sono il fornitore principale delle materie prime, dei prodotti<br />
agricoli, delle industrie della pesca e delle forniture<br />
industriali non soltanto per tutte le regioni interessate dal<br />
monsone, ma anche per gran parte del mondo.<br />
Per concludere, sono stati effettuate delle prove di sensitività<br />
su una serie di strumentazione «a risposta rapida»,<br />
al fine di verificarne il funzionamento anche in condizioni<br />
<strong>clima</strong>tiche particolari. Sono stati testati un anemometro<br />
sonico (vedi articolo su Nimbus 19-20), un termometro veloce<br />
a termocoppia e un igrometro rapido al Kripton. Nei<br />
manuali abbinati agli strumenti, il range di operatività degli<br />
stessi per quanto riguarda la quota varia tra 0 e 3000<br />
m di altitudine. Le prove sono state da noi effettuate sia a<br />
quota 3600 m circa (a Lhasa), sia nei pressi del lago Namtso,<br />
ad oltre 5000 m di quota. Ricordiamo che - in atmosfera<br />
standard - la pressione atmosferica passa da<br />
1013.25 hPa al livello del mare a 615 hPa alla quota di<br />
4000 m, e a 542 hPa a 5000 m. Un ulteriore test, inoltre,<br />
ha permesso di simulare condizioni di forte umidità dell'aria.<br />
I risultati di tutti i test di sensitività eseguiti hanno<br />
permesso di concludere che la strumentazione funziona<br />
regolarmente ed è in grado di fornire misure della stessa<br />
qualità ottenibile operando a livello del mare, anche in<br />
condizioni di pressione e densità così particolari come<br />
quelle tibetane. Pertanto, forti di questo risultato, dal momento<br />
che l'impiego degli anemometri sonici e degli altri<br />
strumenti a risposta rapida è indispensabile al fine di monitorare<br />
la turbolenza atmosferica e di studiare le caratteristiche<br />
dello strato limite superficiale, si è deciso di installare<br />
questi strumenti nelle campagne di misura.<br />
9
CLIMATOLOGIA NIMBUS 33-34<br />
5a (a sinistra)<br />
Distribuzione<br />
delle traiettorie<br />
delle correnti<br />
principali<br />
del monsone<br />
invernale.<br />
5b (a destra)<br />
Distribuzione<br />
delle traiettorie<br />
delle correnti<br />
principali<br />
del monsone<br />
estivo.<br />
Legenda:<br />
1 = monsone<br />
sud-occidentale<br />
2 = monsone<br />
meridionale<br />
3 = monsone<br />
sud-orientale<br />
6 - Posizione<br />
della linea di<br />
convergenza<br />
intertropicale<br />
(ITCZ) nell’estate<br />
boreale e<br />
in quella australe.<br />
10<br />
CIRCOLAZIONE DEL MONSONE<br />
INVERNALE<br />
oceano<br />
+ caldo<br />
Tropico del<br />
Cancro<br />
ITCZ<br />
Equatore<br />
Tropico del<br />
Capricorno<br />
continente<br />
+ freddo<br />
(Alta<br />
pressione)<br />
al, 1995). Infatti, non appena in<br />
primavera la copertura nevosa<br />
fonde, il plateau tibetano diventa<br />
secco, per cui esaspera le sue caratteristiche<br />
di continentalità, assorbendo<br />
la radiazione solare e risultando<br />
più caldo rispetto alle<br />
zone circostanti, per cui, in definitiva,<br />
si trasforma in una grande<br />
fonte di calore sensibile.<br />
6. Fase più attiva del monsone<br />
asiatico estivo<br />
<strong>Il</strong> monsone asiatico estivo è in<br />
realtà formato da tre circolazioni<br />
collegate tra loro: quella sud-occidentale<br />
(1), che interessa le regioni<br />
dall’India alla Cina e alla Corea,<br />
quella meridionale (2), sulla regione<br />
indonesiana e sulla Malesia, e<br />
quella sud-orientale (3), sui mari<br />
intorno a Filippine e Giappone (fig.<br />
5b). Per quanto riguarda le prime<br />
due, i fenomeni correlati sono:<br />
a) la formazione di una ciclogenesi<br />
«esplosiva» sopra il golfo del<br />
Bengala;<br />
b) la formazione di un'area anticiclonica<br />
nell’alta troposfera, favorita<br />
dal riscaldamento superficiale<br />
sopra il plateau tibetano;<br />
c) l'inizio del regime piovoso in India<br />
in maggio e nella Cina centrale<br />
in giugno;<br />
d) il brusco spostamento verso<br />
ITCZ<br />
estate boreale<br />
Nord del massimo di precipitazione<br />
nel resto della Cina e nella Corea<br />
nord-orientale (in luglio).<br />
<strong>Il</strong> monsone asiatico sud-orientale<br />
(3) è invece prevalente sui mari intorno<br />
alle Filippine verso la fine<br />
della primavera (maggio).<br />
Cronologicamente, il monsone<br />
asiatico meridionale (2) ha inizio<br />
verso marzo-aprile nell’arcipelago<br />
dell’Indonesia e sulla Malesia.<br />
In seguito, con lo spostamento<br />
verso Nord dell’ITCZ, e, di conseguenza,<br />
della fascia di massima<br />
piovosità, qui le piogge monsoniche<br />
si attenuano per alcuni mesi<br />
- nel cuore dell’estate - mentre si<br />
intensificano in Cina e Corea. Una<br />
ripresa si riproporrà in autunno,<br />
con il nuovo spostamento verso<br />
Sud dell’ITCZ (seconda stagione<br />
delle piogge) (fig. 16 e 17). Anche<br />
il monsone sud-occidentale (1) si<br />
attiva molto presto: nelle regioni<br />
della Cina meridionale, si hanno<br />
forti piogge monsoniche già all'inizio<br />
della primavera (aprile), prima<br />
che si stabilisca la circolazione<br />
monsonica sull'India. Verso la<br />
metà di maggio (fig. 7), i forti venti<br />
che attraversano l'equatore si<br />
associano a piogge convettive violente<br />
a partire dalla punta meridionale<br />
del subcontinente indiano.<br />
Nel corso del mese il monsone<br />
estate australe<br />
CIRCOLAZIONE DEL MONSONE<br />
ESTIVO<br />
continente<br />
+ caldo<br />
(Bassa<br />
pressione)<br />
oceano<br />
meno caldo<br />
ITCZ<br />
ITCZ<br />
1<br />
2<br />
3<br />
estivo si estende rapidamente anche<br />
al resto della regione indiana.<br />
Entro fine maggio, infatti, il gradiente<br />
termico tra Tibet e India risulta<br />
completamente invertito,<br />
con temperature sopra il plateau<br />
tibetano più alte rispetto alla parte<br />
meridionale dell'India e all'oceano<br />
(fig. 11). La conseguente<br />
formazione di un anticiclone nella<br />
troposfera superiore sulla regione<br />
tibetana genera un'inversione<br />
delle correnti a grande altitudine<br />
(200 hPa), che da occidentali<br />
(situazione tipica dell’inverno,<br />
come esposto in precedenza) divengono<br />
orientali (fig. 8 e fig. 9).<br />
Nello stesso tempo, si origina una<br />
corrente a getto meridionale e sudoccidentale<br />
a partire dalle coste<br />
africane orientali (Somalia). Nella<br />
bassa troposfera si sviluppa un<br />
vasto flusso cross-equatoriale che<br />
inizia dall'anticiclone subtropicale<br />
dell'oceano Indiano meridionale<br />
e si dirige verso il Sud <strong>dell'Asia</strong>.<br />
Si sviluppa una depressione monsonica<br />
estiva sopra il golfo del<br />
Bengala, che poi si estende all'adiacente<br />
Asia sudorientale fin verso<br />
il mare della Cina meridionale<br />
e le Filippine. Questa caratteristica<br />
distribuzione barica superficiale<br />
(fig. 12) contraddistingue lo<br />
spostamento verso Nord dell'ITCZ.<br />
Si rammenta che l'ITCZ<br />
rappresenta la fascia in cui si ha<br />
il massimo dell'insolazione estiva,<br />
e verso cui convergono le circolazioni<br />
a grande scala; dal momento<br />
che, in tale zona, l'umidità è<br />
massima, il processo di convergenza<br />
favorisce lo sviluppo di processi<br />
convettivi molto intensi. L'avanzamento<br />
delle precipitazione<br />
dagli oceani verso la terra è improvviso;<br />
inoltre, la posizione dell'area<br />
di convergenza dell'umidità<br />
si sposta dagli oceani alla terraferma.<br />
Le violente precipitazioni<br />
che avvengono sulle coste indiane<br />
occidentali, sono dovute alle intense<br />
correnti da WSW a bassa<br />
quota (chiamate «getti Somali»,<br />
per via della loro provenienza),<br />
molto umide a causa del loro tra-
NIMBUS 33-34 CLIMATOLOGIA<br />
MAGGIO - VENTI A 850 hPa<br />
MAGGIO - VENTI A 200 hPa<br />
GIUGNO - VENTI A 200 hPa<br />
GIUGNO - VENTI A 850 hPa<br />
7, 8, 9, 10. Distribuzione dei venti alle superfici isobariche<br />
di 850 hPa e 200 hPa, in maggio e giugno.<br />
La formazione, durante l’estate, di un anticiclone in<br />
quota sopra l’altipiano tibetano dà luogo alla rotazione,<br />
da Ovest a Est, della direzione di provenienza delle<br />
correnti alla superficie di 200 hPa sulla regione himalayana<br />
(si noti la differenza tra maggio e giugno).<br />
gitto su superfici marine tropicali<br />
ed equatoriali. Le piogge si intensificano<br />
ulteriomente quando<br />
queste correnti interagiscono con<br />
i rilievi himalayani, nel loro moto<br />
verso Nord-Est. Questo è il motivo<br />
per cui il settore immediatamente<br />
a Nord del golfo del Bengala<br />
è noto per avere le più intense<br />
precipitazioni del mondo durante<br />
la stagione monsonica estiva.<br />
Cherrapunji (fig. 15), villaggio indiano<br />
sulle prime pendici dell’Himalaya,<br />
è una tra le località più<br />
piovose al mondo, e si contende il<br />
primato con alcune zone della Bolivia:<br />
in un anno mediamente si<br />
accumulano ben 11777 mm (dati<br />
CLINO, periodo 1971-90); la massima<br />
precipitazione in un giorno è<br />
stata di 974 mm (LANSBERG, 1981).<br />
La circolazione ciclonica a bassa<br />
quota a Est delle montagne fornisce<br />
inoltre le condizioni favorevoli<br />
allo sviluppo delle depressioni<br />
tropicali, le quali, propagandosi<br />
verso Ovest dal Pacifico occidentale,<br />
tendono a intensificarsi ulteriormente.<br />
Infatti, sui territori<br />
asiatici meridionali, il riscaldamento<br />
dai bassi strati, insieme all'aumento<br />
della convergenza d'umidità<br />
sugli oceani circostanti,<br />
determina un ambiente favorevole<br />
allo sviluppo di convezione organizzata.<br />
Questo è importante<br />
per il continuo mantenimento del<br />
monsone, poiché il rilascio a grande<br />
scala di calore latente dovuto<br />
alla convezione rafforza il gradiente<br />
termico iniziale generato<br />
dal calore sensibile del plateau tibetano<br />
(WEBSTER & al., 1997). <strong>Il</strong><br />
cambiamento nella posizione di<br />
convergenza dell'umidità è talora<br />
preceduto da instabilità simmetriche,<br />
dovute all'avvezione di vorticità<br />
potenziale negativa attraverso<br />
l'Equatore da Sud verso<br />
Nord e favorite dall'inversione delle<br />
correnti (TOMAS & WEBSTER,<br />
1997; KRISHNAKUMAR & LAU, 1996).<br />
L'inversione del gradiente termico,<br />
inizialmente limitata al settore<br />
a Sud del plateau tibetano, si<br />
allarga su gran parte dell'emisfero<br />
orientale, dal Pacifico occidentale<br />
fino all'Africa, e contemporaneamente<br />
si rafforza (vedi fig. 14).<br />
Queste caratteristiche si mantengono<br />
per tutta l'estate boreale grazie<br />
al riscaldamento convettivo<br />
sopra la regione del monsone<br />
asiatico e sull'Africa (fig. 11). Sull'Asia<br />
orientale, le correnti da<br />
Sud-Ovest nella bassa troposfera<br />
- con le relative piogge - avanzano<br />
fino al Giappone, alla Manciuria e<br />
alla Corea nel corso del mese di luglio<br />
(LAU & al, 1988; fig. 13). Le<br />
precipitazioni a queste latitudini<br />
più settentrionali sono generate<br />
sia dai processi a scala sinottica<br />
extratropicale, sia dalla convezione<br />
tropicale. L'inizio del periodo<br />
delle piogge legate al monsone<br />
asiatico ha nomi differenti a mano<br />
a mano che esso si sposta verso<br />
Nord: ad esempio, è chiamato<br />
Mai-Yu in Cina, Baiu-Yu nel Giappone<br />
e Chang-ma in Corea.<br />
Per una cronologia riassuntiva<br />
delle piogge monsoniche in Asia si<br />
veda la Fig. 16.<br />
7. Fase terminale del monsone<br />
asiatico estivo<br />
Entro fine agosto, le piogge di<br />
monsone cominciano a ritirarsi<br />
dal continente asiatico, in modo<br />
più graduale del loro inizio, a partire<br />
da Nord-Ovest verso Sud-Est.<br />
Mentre la massa d'aria continentale<br />
asiatica si raffredda al termine<br />
dell’estate, il gradiente termico<br />
meridionale fra il plateau tibetano<br />
e le regioni circostanti si inverte di<br />
nuovo, originando una corrente a<br />
getto subtropicale occidentale<br />
nella troposfera centrale e superiore.<br />
Contemporaneamente, a<br />
Nord comincia a formarsi l'anticiclone<br />
«termico» siberiano nei bassi<br />
strati, e l'ITCZ e l'anticiclone<br />
subtropicale sopra l'oceano Indiano<br />
si ritirano verso Sud. Di conseguenza,<br />
le correnti sudoccidentali<br />
nella bassa troposfera si trasformano<br />
in correnti nordorientali,<br />
bloccando la convergenza troposferica<br />
d'umidità sull'Asia continentale.<br />
Alla fine d'ottobre, le<br />
precipitazioni si limitano a interessare<br />
le zone meridionali oceaniche<br />
<strong>dell'Asia</strong> (seconda stagione<br />
delle piogge in Sri Lanka e Malesia),<br />
e si ristabilisce il regime di<br />
circolazione del monsone invernale.<br />
8. La relazione tra SST (Sea Surface<br />
Temperature) e monsone<br />
Le serie storiche più lunghe e affidabili<br />
di piogge monsoniche sono<br />
quelle del subcontinente indiano,<br />
con inizio nel 1845 (SONTAKKE & al,<br />
1993). <strong>Il</strong> primo tentativo di riferire<br />
la pioggia monsonica indiana<br />
(IMR = Indian Monsoon Rain) ai<br />
fenomeni globali, e quindi di prevedere<br />
l'insorgere del monsone,<br />
risale a WALKER (1910). Egli identificò<br />
l'oscillazione meridionale<br />
(SO = Southern Oscillation) e l'oscillazione<br />
interannuale della<br />
pressione a livello del mare tra gli<br />
oceani Pacifico tropicale meridionale<br />
ed Indiano, e utilizzò tecniche<br />
statistiche per collegare i precursori<br />
delle anomalie <strong>clima</strong>tiche<br />
e le anomalie stesse all'IMR. Nonostante<br />
i suoi tentativi di predire<br />
esattamente l'IMR usando questi<br />
metodi si rivelassero infruttuosi,<br />
egli fu il primo ad osservare<br />
le anomalie <strong>clima</strong>tiche a scala<br />
emisferica e a collegare il monsone<br />
asiatico alla SO. Solamente negli<br />
Anni 1960 quest'idea venne ripresa,<br />
e fu ipotizzato un nesso fra<br />
la SO e le SST asiatiche del Pacifico<br />
equatoriale (BJERKNES, 1969),<br />
poi dimostrato successivamente<br />
da RASMUSSON e CARPENTER (1982).<br />
Da quel momento, la ricerca si focalizzò<br />
sull'interazione tra il fenomeno<br />
d'oscillazione noto come El<br />
Niño - Southern Oscillation (ENSO)<br />
e il monsone asiatico. RASMUSSON<br />
e CARPENTER (1983) individuarono<br />
una relazione tra EN (El Niño) e<br />
l'IMR. Questi studi furono estesi a<br />
scala globale da ROPELEWSKY e<br />
HALPERT (1992), relativamente sia<br />
alla precipitazione stagionale sia<br />
alle anomalie di temperatura su-<br />
11
CLIMATOLOGIA NIMBUS 33-34<br />
12<br />
TEMPERATURE MEDIE DI LUGLIO IN ASIA<br />
Fino<br />
A 10 °C<br />
Da 10<br />
a 20 °C<br />
Da 20<br />
a 30 °C<br />
Oltre<br />
30 °C<br />
LUGLIO - VENTI A 850 hPa<br />
LUGLIO - VENTI A 200 hPa<br />
Qui sopra, dall’alto verso il basso:<br />
11. Temperature medie di luglio in Asia (da Atlante Geografico<br />
Zanichelli, ridis.)<br />
13, 14. Distribuzione delle correnti ai livelli barici di 850<br />
e 200 hPa nel mese di luglio<br />
12 . (qui a destra) Pressione media al livello del mare e<br />
venti al suolo nel mese di luglio.<br />
perficiale. WEBSTER e YANG (1992),<br />
che pure studiarono le interazioni<br />
tra ENSO e il monsone asiatico<br />
estivo basandosi su dati osservati,<br />
trovarono una buona correlazione<br />
tra le anomalie nella circolazione<br />
generale e la variabilità<br />
delle SST nell'oceano Pacifico<br />
equatoriale. Essi trovarono anche<br />
che le anomalie estive della circolazione<br />
sono precedute da anomalie<br />
dello stesso segno per due o<br />
tre stagioni prima di quella monsonica<br />
estiva in esame (cioè esse<br />
sono un segnale precursore), e<br />
inoltre sono collegate con ENSO.<br />
1008 hPa<br />
1002 hPa<br />
L<br />
DEPRESSIONE<br />
TERMICA<br />
YANG & al. (1996) estesero questo<br />
studio usando i modelli numerici<br />
del laboratorio di Goddard, trovando<br />
anche in questo caso gli<br />
stessi segnali precursori.<br />
Più recentemente, SOMAN e SLINGO<br />
(1997) hanno impiegato un modello<br />
<strong>clima</strong>tico per determinare<br />
l'effetto relativo delle anomalie di<br />
SST nella parte calda dell'oceano<br />
Pacifico tropicale (Pacifico occidentale)<br />
e nella lingua fredda (Pacifico<br />
orientale) sullo sviluppo del<br />
monsone asiatico. Essi hanno<br />
trovato che è la distribuzione delle<br />
SST asiatiche nel Pacifico occidentale<br />
il fattore necessario affinché<br />
si possano riprodurre le anomalie<br />
osservate nella circolazione<br />
monsonica. In particolare, un ritardo<br />
nell'inizio del monsone asiatico<br />
è influenzato da valori bassi<br />
di SST nel Pacifico asiatico, connessi<br />
con la fase calda degli eventi<br />
di ENSO. Questo comportamento<br />
è contrario a quanto intuitivamente<br />
si potrebbe pensare,<br />
poiché valori bassi delle SST sul<br />
Pacifico occidentale aumentano il<br />
contrasto terra-mare, e dovrebbero<br />
quindi provocare un monsone<br />
più forte. In realtà, le anomalie indotte<br />
nella circolazione a causa<br />
della diminuzione del gradiente<br />
equatoriale di SST attraverso il<br />
Pacifico possono sormontare l'influenza<br />
del gradiente termico terra-mare<br />
nella determinazione del<br />
comportamento del monsone<br />
asiatico. La relazione tra l'indice<br />
di monsone asiatico a scala locale<br />
e la precipitazione regionale tuttavia<br />
è meno chiara, perché i processi<br />
di precipitazione avvengono<br />
su scale temporali e spaziali più<br />
piccole rispetto a quelle del monsone<br />
asiatico a grande scala. Di<br />
conseguenza, la precipitazione<br />
regionale (IMR) risulta meno correlata<br />
con i valori di SST del Pacifico<br />
rispetto alla precipitazione del<br />
monsone a grande scala.<br />
PRESSIONE MEDIA E DIREZIONE DEI VENTI AL SUOLO<br />
NEL MESE DI LUGLIO
NIMBUS 33-34 CLIMATOLOGIA<br />
15. Andamento<br />
delle precipitazionimensili<br />
nel corso<br />
dell’anno a<br />
Cherrapunji,<br />
località tra le<br />
più piovose<br />
del mondo.<br />
E’ un villaggio<br />
dello stato<br />
indiano dell’Assam,<br />
poco<br />
a N del confine<br />
con il Bangladesh,<br />
a<br />
1313 m di<br />
altitudine sui<br />
primi<br />
contrafforti<br />
dell’Himalaya.<br />
E’ direttamenteesposto<br />
all’ingente<br />
afflusso di<br />
aria umida<br />
dal Golfo del<br />
Bengala, che<br />
condensa in<br />
nubi e piogge<br />
risalendo forzatamente<br />
i<br />
primi versanti<br />
della catena<br />
montuosa.<br />
E’ evidente la<br />
forte stagionalità<br />
delle piogge<br />
dovuta<br />
all’alternanza<br />
tra il monsone<br />
invernale (siccità<br />
pressochè<br />
totale da novembre<br />
a febbraio)<br />
e quello<br />
estivo (piogge<br />
abbondantissimespecialmente<br />
tra<br />
maggio e settembre).<br />
<strong>Il</strong> mese solitamente<br />
più<br />
piovoso è luglio:<br />
si rilevano<br />
in media<br />
3272 mm,<br />
all’incirca<br />
quanti normalmente<br />
ne cadono<br />
in un<br />
anno a Musi<br />
(Udine), località<br />
più piovosa<br />
d’Italia.<br />
<strong>Il</strong> totale annuo<br />
è di ben<br />
11777 mm<br />
(periodo 1971-<br />
90).<br />
Fonte dati:<br />
CLINO.<br />
9. Altri fattori che influenzano<br />
il monsone asiatico estivo<br />
Ogni processo fisico che alteri<br />
l'ampiezza o la fase del ciclo stagionale<br />
del gradiente termico terra-mare<br />
a scala globale può essere<br />
un meccanismo per spiegare la<br />
variabilità interannuale del monsone.<br />
Tale meccanismo deve coinvolgere<br />
una o più componenti del<br />
sistema terra-atmosfera-oceano e<br />
le loro retroazioni. La variabilità<br />
delle temperature superficiali del<br />
mare (SST) avviene principalmente<br />
a grandi scale temporali e spaziali<br />
(dell'ordine di 2-7 anni, come<br />
ad esempio nel caso dell'oscillazione<br />
Quasi-Biennale [QBO], collegata<br />
ad El Niño), e interessa i<br />
flussi divergenti a grande scala<br />
nei tropici con macro-spostamenti<br />
delle regioni di precipitazione e<br />
dell'associato calore latente. Al<br />
contrario, i processi superficiali<br />
che possono interagire con la circolazione<br />
monsonica avvengono<br />
su una molteplicità di scale temporali,<br />
a partire da periodi di un'ora<br />
(es.: continue variazioni superficiali<br />
di calore e umidità) a quelli<br />
infrastagionali (es.: anomalie di<br />
umidità del terreno), a quelli interannuali<br />
(es.: anomalie eurasiatiche<br />
di massa nevosa a scala continentale).<br />
Anche le scale spaziali<br />
dei processi superficiali variano<br />
da 1 km o meno (es.: eterogeneità<br />
della vegetazione) alla scala continentale<br />
(es.: massa nevosa).<br />
I fattori che esercitano un'evidente<br />
influenza sul riscaldamento<br />
della massa d'aria continentale<br />
stazionante sull'Eurasia in primavera<br />
sono il limite altitudinale<br />
dell’innevamento, spessore, contenuto<br />
idrico e massa della copertura<br />
nevosa a scala continentale.<br />
Questo collegamento fu ipotizzato<br />
già da BLANFORD nel lontano<br />
1884, quando egli pensò di correlare<br />
lo spessore del manto nevoso<br />
sull'Himalaya con i valori di IMR<br />
dell'estate successiva, e fu confermato<br />
da osservazioni successive<br />
(WALKER, 1923 e 1924; HAHN &<br />
SHUKLA, 1976; DICKSON, 1984).<br />
YANG (1996) individuò un segnale<br />
precursore nella massa della neve,<br />
osservando che anomalie eurasiatiche<br />
positive di massa nevosa<br />
a grande scala sono associate<br />
ad eventi caldi di ENSO. Ciò implicherebbe<br />
che le anomalie eurasiatiche<br />
di massa nevosa potrebbero<br />
essere una sorta di connessione<br />
tra ENSO e il monsone asiatico.<br />
Studi modellistici recenti<br />
hanno verificato la relazione tra le<br />
anomalie della massa nevosa e<br />
l'intensità del monsone. Per<br />
esempio, BARNETT & al (1989) e<br />
VERNEKAR & al. (1995) hanno realizzato<br />
esperimenti numerici variando<br />
la massa nevosa che, d'inverno,<br />
ricopre il plateau tibetano.<br />
Essi hanno scoperto che la variabilità<br />
del manto nevoso è un fattore<br />
chiave fondamentale ai fini di<br />
comprendere la variabilità del<br />
monsone asiatico, e che i suoi effetti<br />
sono maggiori rispetto a quelli<br />
dovuti ai processi radiativi. Infatti,<br />
raddoppiando il valore di<br />
mm<br />
3500<br />
3000<br />
2500<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
Gen<br />
Cherrapunji - Precipitazioni medie mensili (mm)<br />
Feb<br />
Mar<br />
Apr<br />
Mag<br />
massa nevosa sull'Eurasia nell'inverno<br />
precedente, il monsone<br />
asiatico nell'estate seguente risultava<br />
debole, mentre dimezzando<br />
tale valore il monsone asiatico<br />
risultava più forte. VERNEKAR & al<br />
(1995) hanno analizzato la correlazione<br />
tra l'indebolimento del<br />
monsone asiatico e le anomalie<br />
negative del flusso di calore sensibile<br />
sopra il plateau tibetano,<br />
verificando che in queste situazioni<br />
il gradiente termico meridionale<br />
risultava ridotto, e i venti<br />
estivi orientali nella troposfera<br />
superiore tra il Tibet e l'oceano Indiano<br />
erano indeboliti. Anche LI e<br />
YANAI (1996), studiando le analisi<br />
a scala globale del modello<br />
ECMWF (European Center of Medium<br />
Range Weather Forecast,<br />
Reading), hanno trovato che la<br />
forza del monsone asiatico era<br />
correlata con le anomalie di calore<br />
sensibile sopra il plateau tibetano<br />
nella primavera boreale precedente.<br />
Essi hanno inoltre verificato<br />
anche che anomalie negative<br />
(positive) di temperatura a scala<br />
emisferica nella troposfera superiore,<br />
concentrate sul plateau tibetano,<br />
sono associate con deboli<br />
(forti) monsoni a grande scala,<br />
ipotizzando che, come evidenziato<br />
in studi precedenti, le anomalie<br />
idrologiche dovute a variazioni<br />
nella massa nevosa continentale<br />
a grande scala potrebbero influenzare<br />
le anomalie di calore<br />
sensibile. Va precisato, però, che<br />
la relazione tra la copertura nevosa<br />
e il monsone è difficile da dimostrare<br />
quantitativamente.<br />
Mentre WALKER (1923) usò dapprima<br />
la copertura nevosa Himalayana<br />
nelle sue equazioni di regressione<br />
per prevedere il monsone<br />
indiano estivo, in uno studio<br />
successivo egli stesso non usò più<br />
la variabile copertura nevosa, in<br />
quanto di difficile misurazione.<br />
Inoltre, vi sono difficoltà supplementari<br />
quando si voglia considerare<br />
il monsone asiatico come un<br />
sistema completo. Per esempio,<br />
YANG e XI (1994) trovarono che la<br />
piovosità osservata globalmente<br />
sopra la Cina non sembra essere<br />
correlata con la copertura nevosa<br />
eurasiatica osservata, mentre<br />
sembra esserlo quella di sottore-<br />
Giu<br />
Lug<br />
Ago<br />
Set<br />
Ott<br />
Nov<br />
Dic<br />
gioni come la parte settentrionale<br />
(correlazione positiva della precipitazione<br />
con la copertura nevosa)<br />
o quella occidentale, centrale e<br />
nordorientale (correlazione negativa).<br />
Del resto, questo non sorprende<br />
considerando che, come<br />
visto, ciascuna di queste regioni è<br />
influenzata in un modo univoco<br />
dalla <strong>clima</strong>tologia del monsone<br />
asiatico orientale.<br />
10. Climatologia delle piogge<br />
nel monsone asiatico estivo<br />
L'andamento delle precipitazioni<br />
nel continente asiatico meridionale<br />
durante la stagione monsonica<br />
estiva è caratterizzato da alternanze<br />
di fasi attive (bagnate) e<br />
di interruzioni (relativamente<br />
asciutte), con periodicità di 10-20<br />
e 30-60 giorni. La prima periodicità<br />
è stata associata con i processi<br />
della superficie terrestre<br />
(WEBSTER 1983, SPRINIVASAN &<br />
al.1993), mentre la seconda è collegata<br />
con le oscillazioni dell'ITCZ,<br />
a sua volta legate all'oscillazione<br />
Madden-Julian (MJO, scoperta<br />
nel 1971 da ROLAND MADDEN<br />
e PAUL JULIAN). L'oscillazione MJO<br />
coinvolge variazioni nel vento,<br />
nella temperatura superficiale del<br />
mare, nella nuvolosità e quindi<br />
nelle precipitazioni e e nelle associate<br />
celle di Hadley regionali, ed<br />
ha una periodicità di 40÷50 giorni.<br />
Un'onda MJO è strutturata come<br />
una sequenza di due zone consecutive<br />
disposte in direzione<br />
Ovest-Est: nella prima gli alisei<br />
sono rinforzati (si crea una divergenza<br />
di aria nei bassi strati, con<br />
una relativa alta pressione, ed<br />
una convergenza a livello della<br />
tropopausa), mentre nella seconda<br />
sono indeboliti (qui si crea invece<br />
una convergenza di aria umida<br />
anei bassi strati, con relativa<br />
depressione, che favorisce lo sviluppo<br />
di nubi convettive particolarmente<br />
spesse - ammassi di supernubi<br />
- che generano fenomeni<br />
molto intensi. La conseguenza è<br />
che nella prima zona la convezione<br />
è inibita, per cui la nuvolosità<br />
è bassa e la temperatura superficiale<br />
del mare, a causa della maggiore<br />
evaporazione e della maggiore<br />
perdita di radiazione infrarossa,<br />
è inferiore, mentre nella se-<br />
13
CLIMATOLOGIA NIMBUS 33-34<br />
Area G F M A M G L A S O N D<br />
Malesia<br />
Filippine<br />
Indocina<br />
Sri Lanka<br />
India meridionale<br />
India NE - Bengala<br />
India occidentale<br />
Cina meridionale<br />
Cina centrale<br />
Cina settentrionale<br />
Corea<br />
Giappone<br />
16. (qui sopra)<br />
Cronologia<br />
mensile delle<br />
piogge monsoniche<br />
in alcune<br />
zone asiatiche:<br />
in blu le fasi<br />
più attive, in<br />
verde le attenuazioni<br />
estive<br />
sulle zone più<br />
meridionali.<br />
17. (sopra a<br />
destra) Precipitazioni<br />
mensili<br />
a Kuala Lumpur<br />
(Malesia),<br />
Hong Kong e<br />
Pechino (Cina).<br />
18. (sotto) Sviluppo<br />
di cumuli<br />
di origine convettiva<br />
sui<br />
rilievi della<br />
regione desertica<br />
del Qinghai,<br />
a NE del<br />
Tibet<br />
(22.06.2001, f.<br />
C. <strong>Cassardo</strong>).<br />
Questa zona,<br />
riparata dal<br />
monsone estivo<br />
dalla catena<br />
himalayana,<br />
non riceve che<br />
circa 250 mm<br />
di precipitazione<br />
annua.<br />
Talora nelle<br />
ore pomeridiane<br />
il riscaldamento<br />
del suolo<br />
attiva cumuli<br />
imponenti e<br />
cumulonembi,<br />
dai quali si<br />
originano precipitazioni<br />
che<br />
però spesso<br />
evaporano<br />
durante la<br />
caduta, senza<br />
raggiungere il<br />
suolo (virga).<br />
I cumulonembi<br />
che si originano<br />
in queste<br />
zone d’alta<br />
quota (3500<br />
m), avendo<br />
base ad altitudine<br />
già molto<br />
elevata, di<br />
solito non sono<br />
più spessi di<br />
5÷6000 metri.<br />
14<br />
Cronologia delle piogge monsoniche in Asia<br />
conda zona accade esattamente<br />
l'opposto. Tali oscillazioni, che si<br />
registrano nella fascia di latitudini<br />
comprese tra 30° N e 30° S, si<br />
propagano lentamente verso Est e<br />
sono più intense proprio sul continente<br />
asiatico, e sono la fluttuazione<br />
principale di circolazione atmosferica<br />
che spiega le variazioni<br />
del tempo nei tropici e che regola<br />
il monsone asiatico meridionale.<br />
WU & al. (2002) hanno notato che<br />
la variazione di MJO coincide con<br />
la variazione della precipitazione<br />
tropicale sopra l'oceano Indiano e<br />
l'oceano Pacifico occidentale, e<br />
che le SST più calde si registrano<br />
solitamente 5÷10 giorni prima<br />
dell'intensificarsi delle precipitazioni<br />
sulla scala temporale di<br />
MJO. Secondo loro, le MJO svolgono<br />
un ruolo importante nella<br />
variabilità del monsone asiatico<br />
meridionale, per cui miglioramenti<br />
nelle loro previsioni con i<br />
modelli numerici potrebbero permettere<br />
ulteriori progressi nella<br />
previsione del <strong>clima</strong> e del tempo<br />
nelle zone influenzate dal monsone.<br />
La <strong>clima</strong>tologia della piovosità del<br />
monsone asiatico estivo mostra<br />
due transizioni significative nel<br />
movimento della fascia di precipitazioni<br />
orientata da Nord-Est verso<br />
Sud-Ovest (LAU, 1992). A maggio<br />
(periodo di pre-monsone), le<br />
piogge occupano l'area sopra la<br />
Cina meridionale e l'Asia sudo-<br />
mm<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Kuala Lumpur<br />
Hong Kong<br />
Pechino<br />
rientale, a causa dell'interazione<br />
dell'umidità di origine tropicale<br />
con il getto subtropicale ed il fronte<br />
polare, che si trovano a latitudini<br />
di 30°-35°N. La prima transizione<br />
si verifica durante il mese di<br />
giugno, ed è associata all'inizio<br />
delle precipitazioni nella Cina<br />
centrale (Mei-Yu) e nel Giappone<br />
(dove è chiamata Baiu-Yu, cioè<br />
piogge delle prugne). La seconda<br />
transizione si verifica in luglio, e<br />
corrisponde all'inizio del monsone<br />
estivo nel resto della Cina ed in<br />
Corea (dove è chiamata Changma,<br />
cioè lungo periodo di piogge),<br />
mentre in Cina centrale cessano<br />
le precipitazioni. Entro fine luglio<br />
e agosto, si instaura un regime diverso,<br />
e i massimi di pioggia si<br />
spostano da Sud a Nord attraverso<br />
la Cina con periodi approssimativi<br />
di 20 giorni (LAU & al.,<br />
1988). Si pensa che questa periodicità<br />
sia dovuta principalmente<br />
all'influenza dei processi fisici<br />
sulla superficie terrestre, poiché<br />
la loro variabilità intrinseca ha<br />
questo ordine di grandezza (WEB-<br />
STER 1983, SRINIVASAN & al., 1993).<br />
Ogni transizione nella piovosità<br />
monsonica è associata a una variazione<br />
nella circolazione media<br />
regionale: lo si vede guardando lo<br />
spostamento progressivo dell'anticiclone<br />
tibetano nelle mappe a<br />
200 hPa (fig 8,9,14), delle correnti<br />
occidentali monsoniche nelle<br />
mappe a 850 hPa (fig 7,10,13), e<br />
Precipitazioni medie mensili (mm)<br />
in alcune località asiatiche<br />
Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic<br />
infine dell'anticiclone subtropicale<br />
sul Pacifico occidentale, che si<br />
muove verso Nord. La transizione<br />
improvvisa dal pre-monsone alle<br />
piogge di Mei-Yu e Baiu-Yu è contraddistinta<br />
da uno spostamento<br />
del massimo del vento zonale sull'Asia<br />
orientale a 200 hPa da 35°N<br />
a 40°N, e da uno spostamento dell'asse<br />
dell'anticiclone subtropicale<br />
Pacifico da 15°N a 25°N (LAU,<br />
1992). Analogamente, la transizione<br />
improvvisa alle piogge di<br />
Chang-ma è data da uno spostamento<br />
del massimo del vento zonale<br />
a 200 hPa, da 40°N a 45°N, e<br />
da uno spostamento dell'asse dell'anticiclone<br />
subtropicale Pacifico<br />
da 25°N a 30°N.<br />
11. Quando il monsone asiatico<br />
orientale non si verifica<br />
Si è visto come l'andamento della<br />
variabilità infrastagionale può essere<br />
considerato un fattore chiave<br />
per determinare l'anomalia generale<br />
della precipitazione durante<br />
il monsone estivo. Per esempio,<br />
la variabilità nelle fasi di interruzione<br />
e in quelle attive è associata<br />
con la variabilità interannuale<br />
della pioggia totale relativa al<br />
monsone indiano (GADGIL & ASHA,<br />
1992). L'assenza del monsone<br />
estivo in India e in Asia sudorientale<br />
è associata con frequenti interruzioni<br />
nelle precipitazioni<br />
monsoniche. Sull'Asia orientale,<br />
tuttavia, il comportamento del<br />
monsone è più complesso a causa<br />
delle influenze extratropicali,<br />
ivi più marcate. Situazioni con deficit<br />
di pioggia monsonica in Asia<br />
orientale sono generalmente associate<br />
con l’assenza di una delle<br />
transizioni improvvise (vedi paragrafo<br />
10), oppure con un tempo di<br />
permanenza più breve del normale<br />
durante una delle fasi della progressione<br />
del monsone (si veda,<br />
per esempio, PARK & SCHUBERT,<br />
1997, per quanto riguarda la siccità<br />
del 1994 in Cina). Questo risulta<br />
evidente dalla somiglianza<br />
delle strutture spaziali di variabilità<br />
nella precipitazione monsonica<br />
in Cina alle scale temporali<br />
pentadica, mensile ed anche interannuale<br />
(per esempio, SHEN &<br />
LAU, 1995). Tali episodi di siccità<br />
possono essere associati con i<br />
processi dinamici interni o con
NIMBUS 33-34 CLIMATOLOGIA<br />
°C<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
Gen<br />
Feb<br />
19. (sopra a<br />
sinistra) Distribuzione<br />
delle<br />
temperature<br />
medie mensili<br />
in alcune stazioni<br />
tibetane.<br />
20. (sopra a<br />
destra) Distribuzione<br />
delle<br />
temperature<br />
medie mensili<br />
nella stazione<br />
di Lhasa<br />
(3649 m).<br />
21. (in basso a<br />
sinistra) Distribuzione<br />
delle<br />
precipitazioni<br />
cumulate mensili<br />
nella stazione<br />
di Lhasa.<br />
22. (in basso a<br />
destra) Distribuzione<br />
delle<br />
ore di sole<br />
cumulate mensili<br />
nella stazione<br />
di Lhasa.<br />
Fonte dei dati:<br />
database dell'esperimento<br />
GAME-Tibet<br />
(http://<br />
monsoon.t.utokyo.ac.jp/ti-<br />
Mar<br />
Temperature medie mensili (°C)<br />
in diverse località del Tibet<br />
Apr<br />
Nagqu Lhasa<br />
Damxung Chamdo<br />
Mag<br />
Giu<br />
Lug<br />
Ago<br />
Set<br />
Ott<br />
anomalie nelle SST. Inoltre, la superficie<br />
terrestre può influire consistentemente<br />
sulla progressione<br />
stagionale del monsone asiatico<br />
orientale, in quanto può influenzare<br />
l'intensità della precipitazione<br />
durante una data fase della<br />
progressione del monsone agendo<br />
sulla stabilità dell'atmosfera (e<br />
quindi sui meccanismi di precipitazione<br />
convettiva) in funzione del<br />
contenuto di umidità del sistema<br />
terra-atmosfera. Questo è uno degli<br />
argomenti ancora in fase di<br />
studio.<br />
12 Note sul <strong>clima</strong> della regione<br />
himalayana e tibetana<br />
L'Himalaya si trova all'interno del<br />
sistema di alte pressioni sub-tropicali,<br />
nel quale la migrazione stagionale<br />
verso Sud dei sistemi barici<br />
e di vento altera grandemente<br />
i regimi delle precipitazioni e, più<br />
in generale, del tempo nei diversi<br />
mesi. In inverno, le correnti occidentali<br />
delle medie latitudini si<br />
posizionano sopra la barriera<br />
montuosa, per cui le rare precipitazioni<br />
provengono da saccature<br />
inserite nella circolazione occidentale.<br />
Alla media troposfera<br />
(500 hPa), il promontorio anticiclonico<br />
si trova all'incirca alla latitudine<br />
di 14° N. La linea del promontorio<br />
in quota si sposta gradualmente<br />
verso Nord, e a metà<br />
giugno è posizionata sopra il Tibet.<br />
Durante i mesi del monsone<br />
estivo, a differenza della situazione<br />
invernale, la catena himalayana<br />
si trova sotto l'influsso delle<br />
correnti orientali alla superficie<br />
isobarica di 200 hPa (o alta troposfera).<br />
L'altopiano tibetano, con la<br />
sua altitudine media di circa 5000<br />
Nov<br />
Dic<br />
°C<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
Gen<br />
Feb<br />
m, fortemente riscaldato dalla radiazione<br />
solare, favorisce l'insorgenza<br />
di una robusta area di alte<br />
pressioni (anticiclone Tibetano)<br />
nell'alta troposfera, che genera a<br />
sua volta correnti orientali in quota<br />
su tutto il sub-continente durante<br />
l’estate. Tale situazione perdura<br />
fino a ottobre, quando gradualmente<br />
si instaurano nuovamente<br />
le correnti da Ovest. Queste<br />
sono più marcate d'inverno, e<br />
danno luogo a precipitazioni maggiori<br />
sull'Himalaya occidentale rispetto<br />
al settore orientale, poiché<br />
la parte occidentale si trova a 4° di<br />
latitudine più a Nord che non<br />
quella orientale: a Simla le precipitazioni<br />
invernali ammontano a<br />
110 mm, mentre a Darjeeling soltanto<br />
a 50 mm. In accordo con le<br />
osservazioni, la precipitazione invernale<br />
raggiunge il suo valore<br />
massimo nella zona di longitudine<br />
76° Est sull'Himalaya (LAND-<br />
SBERG, 1969). Invece, le stesse correnti<br />
generano precipitazioni<br />
maggiori a Est in aprile e maggio,<br />
dato che aria più umida affluisce<br />
dal Golfo del Bengala. A scala regionale,<br />
i valori massimi della precipitazione<br />
media annua sono localizzati<br />
nelle zone costiere meridionali<br />
cinesi con punte di oltre<br />
2000 mm a Kwangsi e Taiwan, e<br />
l'andamento delle isoiete appare<br />
quasi latitudinale spostandosi<br />
verso Nord, fino ad arrivare a meno<br />
di 250 mm nelle regioni di Kansu,<br />
Qinghai e della Mongolia interna,<br />
e a meno di 100 mm nella<br />
zona del Deserto del Gobi (5 mm a<br />
Charklik). L'andamento dei venti<br />
d'estate è molto irregolare per la<br />
complessa orografia, soprattutto<br />
sull'altopiano tibetano. Tale irre-<br />
Lhasa - Temperature medie mensili (°C)<br />
Mar<br />
Apr<br />
Mag<br />
Giu<br />
Tmin<br />
Tmed<br />
Tmax<br />
Lug<br />
Ago<br />
Set<br />
Ott<br />
Nov<br />
Dic<br />
golarità si riflette anche sulla distribuzione<br />
a scala locale delle<br />
isoiete. Infatti, nelle zone montuose<br />
(Qinghai, Amdo e il Tibet<br />
stesso), queste mostrano grandi<br />
variazioni locali a seconda dell’interazione<br />
tra le correnti sudorientali<br />
e sud-occidentali estive<br />
con i rilievi. Ad esempio, i versanti<br />
meridionali hanno piovosità<br />
molto maggiore rispetto a quelli<br />
settentrionali o alle valli, e spesso<br />
la vegetazione e lo stato del terreno<br />
ne mostrano un'evidente conferma.<br />
Ovunque una delle maggiori caratteristiche<br />
della precipitazione<br />
estiva è l'estrema irregolarità, sia<br />
spaziale sia temporale. Nelle zone<br />
costiere, inoltre, la variabilità è<br />
anche dovuta all'irregolare distribuzione<br />
delle aree colpite anno<br />
per anno dai tifoni, mentre nelle<br />
zone desertiche, collinari e montuose<br />
l'irregolarità è dovuta alle<br />
variazioni nella distribuzione dei<br />
sistemi barici a grande scala, a<br />
sua volta legato alle oscillazioni<br />
<strong>clima</strong>tiche a scala planetaria<br />
(Northern Atlantic Oscillation,<br />
Southern Oscillation, El Niño): ad<br />
esempio, un indebolimento tardivo<br />
dell'anticiclone siberianomongolico<br />
determina correnti<br />
sud-orientali e sud-occidentali<br />
più deboli, quindi piogge meno intense,<br />
al contrario un rafforzamento<br />
delle depressioni su India e<br />
Cina genera correnti sud-orientali<br />
e sud-occidentali più forti e<br />
quindi piogge più copiose.<br />
Quanto alle temperature, tutte le<br />
località tibetane mostrano variazioni<br />
stagionali molto marcate, tipiche<br />
di un <strong>clima</strong> spiccatamente<br />
continentale: le escursioni tra le<br />
mm Lhasa - Precipitazioni medie mensili (mm)<br />
Ore di sole a Lhasa - media mensile<br />
150<br />
125<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
Gen<br />
Feb<br />
Mar<br />
Apr<br />
Mag<br />
Giu<br />
Lug<br />
Ago<br />
Set<br />
Ott<br />
Nov<br />
Dic<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Gen<br />
Feb<br />
Mar<br />
Apr<br />
Mag<br />
Giu<br />
Lug<br />
Ago<br />
Set<br />
Ott<br />
Nov<br />
Dic<br />
15
CLIMATOLOGIA NIMBUS 33-34<br />
23. La città di<br />
Lhasa si trova<br />
a circa 3650 m<br />
di quota. Intorno<br />
si ergono<br />
due catene<br />
montuose quasi<br />
parallele,<br />
con vette anche<br />
di oltre<br />
5000 m; nel<br />
mezzo, si stende<br />
una pianura<br />
alluvionale<br />
solcata dal<br />
fiume Kyi-chu,<br />
affluente del<br />
Brahmaputra.<br />
Questo talora<br />
si allarga<br />
a formare quasi<br />
un lago.<br />
Proprio grazie<br />
alla disponibilità<br />
di acqua,<br />
nonché alle<br />
elevate temperature<br />
diurne<br />
durante l’estate,<br />
qui si trovano<br />
le principali<br />
coltivazioni<br />
della regione,<br />
tra cui il riso.<br />
Sulle pendici<br />
delle catene<br />
montuose, si<br />
notano accumuli<br />
sabbiosi<br />
probabilmente<br />
dovuti a trasporti<br />
eolici<br />
dalle vicine<br />
aree desertiche<br />
(f. C. <strong>Cassardo</strong>,<br />
29.06.2001).<br />
16<br />
temperature medie di dicembregennaio<br />
e quelle di luglio sono dell'ordine<br />
dei 20 °C. Come si può osservare<br />
in fig. 19, dove sono riportati<br />
gli andamenti della temperatura<br />
media mensile in alcune<br />
località attraversate nel corso della<br />
spedizione, rispetto a una località<br />
continentale europea si può<br />
notare che la temperatura media<br />
di luglio non è molto superiore a<br />
quella di giugno e a quella di agosto,<br />
poichè nel cuore dell’estate i<br />
valori sono moderati dalla nuvolosità<br />
frequente. A Lhasa (fig. 20)<br />
l'escursione termica media giornaliera<br />
è dell'ordine di 15 °C d'estate<br />
e di quasi 20 °C d'inverno, a<br />
riprova dell'estrema aridità della<br />
stagione invernale. Infatti, qui il<br />
mese più piovoso è luglio (fig. 21),<br />
con oltre 120 mm di pioggia, mentre<br />
nel semestre ottobre-aprile<br />
complessivamente non si raggiungono<br />
i 20 mm. Le ore di insolazione<br />
(fig. 22) mostrano un andamento<br />
bimodale tipico dei climi<br />
monsonici, con due massimi in<br />
primavera (maggio) e autunno (ottobre-novembre)<br />
e un minimo relativo<br />
in estate, quando la nuvolosità<br />
legata alle piogge monsoniche<br />
non permette alla radiazione solare<br />
di raggiungere la superficie.<br />
Informazioni sul <strong>clima</strong> tibetano:<br />
http://monsoon.t.utokyo.ac.jp/tibet/index.html.<br />
E’ il sito web del progetto GAME-<br />
Tibet.<br />
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