EL NIÑO/SOUTHERN OSCILLATION (ENSO) DIAGNOSTIC DISCUSSION

[Alessandro 81]

Capisco l’idea: QBO orientale (QBO-E) rende il vortice polare più vulnerabile, quindi “a parità di resto” può alzare la probabilità di SSW rispetto a QBO-W. Però due precisazioni importanti:

1. Neutro vs Niña debole non sono equivalenti per la stratosfera.
   In media, gli SSW risultano più frequenti in El Niño, vicini alla climatologia in ENSO-neutro e non aumentati/leggermente ridotti in La Niña. Questo perché con Niña la sorgente d’onda pacifica (onda-1) è di solito meno favorevole a “pompare” attività ondosa verso la stratosfera (EP-flux ascendente), stabilizzando il vortice. Dire che “Niña debole o neutro + QBO-E ⇒ SSW facile” è quindi una semplificazione eccessiva: in neutro + QBO-E il rischio può salire moderatamente, in Niña debole + QBO-E tende a tornare verso la climatologia, salvo forti trigger troposferici. American Meteorological Society Journals+2wcd.copernicus.org+2
2. L’effetto QBO è reale ma non costante nel tempo né enorme da solo.
   Il noto Holton–Tan effect (QBO-E → vortice più debole, più SSW) è stagionale (più marcato a inizio inverno), non stazionario su scala decennale e dipende dal profilo verticale della QBO. Quindi QBO-E non implica automaticamente “SSW facile”: serve comunque un adeguato wave-driving troposferico. American Meteorological Society Journals+2rmets.onlinelibrary.wiley.com+2
3. Il “grilletto” è spesso troposferico e modulato dall’ENSO.
   Molti SSW arrivano quando la troposfera fornisce impulsi d’onda intensi e concentrati (es. MJO in fasi 6–7→7–8, Aleutian Low profonda, guide d’onda favorevoli). E questo legame MJO→SSW è più forte in El Niño e più debole in La Niña; in ENSO-neutro può esserci, ma non al punto da rendere “facile” un SSW senza un setup dinamico adeguato. Wiley Online Library
4. Attenzione alle percentuali citate “a colpo secco”.
   Le “probabilità >90%” dipendono spesso da come si definisce l’evento (major vs minor/final warming), quale periodo si usa e dalla piccola numerosità campionaria. La climatologia standard dei major SSW (Charlton & Polvani/Butler et al.) resta ~0.6 eventi/anno, e le variazioni condizionate da ENSO/QBO sono realistiche ma moderate, non tali da giustificare numeri “schiaccianti” senza contesto. Copernicus ESSD

In sintesi operativa:

• QBO-E alza la vulnerabilità del vortice, sì.
• Ma Niña debole tende a smorzare il flusso d’onda medio dal Pacifico; quindi Niña debole + QBO-E → rischio da climatologico a moderatamente superiore, non “facile” in assenza di un forte forcing troposferico.
• In ENSO-neutro + QBO-E il rischio può salire un po’, ma resta guidato dai trigger sub-stagionali (MJO, Aleutian Low).

Per questo, più che “etichettare” l’inverno in base alla coppia ENSO/QBO, ha senso monitorare in tempo reale MJO, EP-flux, anomalia della bassa aleutinica e guida d’onda pacifica: sono loro a fare la differenza settimana per settimana. American Meteorological Society Journals

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Riferimenti chiave​

• Domeisen, Garfinkel & Butler (2019) – Reviews of Geophysics: sintesi meccanismi ENSO→stratosfera; SSW più frequenti in El Niño, segnale Niña debole/ambiguo. Wiley Online Library
• Song & Son (2018) – Journal of Climate: “Revisiting the ENSO–SSW relationship” (robusto aumento in El Niño; in Niña il segnale non è superiore alla climatologia, dipende dalle definizioni). American Meteorological Society Journals
• Tyrrell et al. (2022) – Weather & Climate Dynamics: l’ENSO–SSW dipende anche da bias modellistici e dalla climatologia d’onda: prudenza nelle inferenze semplici. wcd.copernicus.org
• Holton & Tan (1980/82); Anstey & Shepherd (2014); Lu et al. (2008, 2014) – QBO→vortice (HT effect), stagionalità e non-stazionarietà dell’impatto. American Meteorological Society Journals+2rmets.onlinelibrary.wiley.com+2
• Butler et al. (2017) – ESSD: compendio dei major SSW (dataset di riferimento per climatologia e definizioni). Copernicus ESSD
• Ma et al. (2020) – GRL: ENSO modula il legame MJO→SSW (più forte in El Niño, più debole in Niña). Wiley Online Library

 

[maurino]

beh certo devono incastrarsi tante piccole o grandi TLC, x avere un inverno degno o buono

 

[maurino]

beh certo devono incastrarsi tante piccole o grandi TLC, x avere un inverno degno o buono, ci sono anche inverni buoni senza SSW

 

[Alessandro 81]

Sono d’accordo sul principio: uno SSW non è né necessario né sufficiente per avere un inverno “degno”. È una fonte di prevedibilità sub-stagionale, che aumenta le chance di NAO− e di episodi freddi in Europa, ma l’effetto dipende dal downward coupling e dal contesto troposferico. Esistono inverni con ondate fredde/NAO− senza SSW, guidati da blocking troposferico e dalla dinamica del getto atlantico. Per questo ha senso monitorare insieme ENSO, QBO, MJO, guida d’onda pacifica/aleutinica e Rossby wave breaking sull’Atlantico. AGU Publications+1

 

[Alessandro 81]

Provo a chiarire, per maggior facilità di lettura cosa intendo per downward coupling (accoppiamento verso il basso) dopo uno SSW e perché “il contesto troposferico” decide se e quanto il segnale stratosferico arriva davvero fino alla superficie.

1) Che cos’è il downward coupling (in pratica)​

Dopo uno SSW il vortice polare stratosferico si indebolisce o si rompe; le anomalie di geopotenziale/vento nella bassa stratosfera (≈100–150 hPa) possono propagare verso il basso e riorganizzare i getti troposferici e la storm-track, spesso con un’impronta tipo NAM/NAO negativo (getto atlantico più meridionale, blocchi più probabili). Il punto chiave emerso dalla letteratura è che la firma nella bassa stratosfera è quella che più correla con la risposta al suolo nelle settimane successive: se le anomalie rimangono confinate in alta stratosfera o si “ricolonizza” presto la bassa stratosfera, il segnale al suolo può essere debole o assente. American Meteorological Society Journals+1

Due meccanismi dinamici complementari sono stati evidenziati:

• Accoppiamento “zonal-mean”: l’anomalia del vento medio zonale cambia l’indice di rifrazione per le onde planetarie, con retroazioni eddy–mean flow che spostano/indeboliscono i getti troposferici. American Meteorological Society Journals
• Accoppiamento “ondulatorio” (downward wave coupling): onde planetarie riflesse/riemesse dalla stratosfera rientrano in troposfera, modulando direttamente la circolazione (casistica documentata su Nord Pacifico/Nord America). American Meteorological Society Journals+1

Quadri di sintesi e dataset evento-per-evento (il SSW Compendium) confermano che molti SSW hanno una firma al suolo entro ~10–40 giorni, ma non tutti: la variabilità è parte della climatologia. essd.copernicus.org+1

2) Perché “non tutti gli SSW fanno inverno”: il ruolo del contesto troposferico​

La risposta al suolo non è deterministica: dipende da come la troposfera è “disposta” mentre il segnale scende.

a) Stato del getto atlantico e della storm-track (setup euro-atlantico)
Se al momento del coupling il getto eddy-driven è già basso/meridionale e la storm-track è sensibile, l’anomalia stratosferica trova una “base risonante” e la NAO− è più probabile e duratura. Se invece il getto è forte e alto (regime zonale robusto), l’anomalia può essere smorzata dagli eddy troposferici e la risposta resta modesta. University of Bristol

b) Tipologia di SSW (split vs displacement), tempi e geometria d’onda
In media, gli split (onda-2 più marcata, rottura del vortice in lobi) mostrano risposte troposferiche più forti/rapide in Europa rispetto a molti displacement (traslazione del vortice), benché la relazione non sia assoluta e dipenda dalla configurazione d’onda e dalla persistenza nella bassa stratosfera. William Seviour+2Sistema Dati Astrofisici+2

c) Forcing sub-stagionali: MJO e wave activity flux
Spesso l’innesco e la manutenzione della risposta al suolo—blocchi, NAO−—richiedono impulsi d’onda troposfericicoerenti (MJO in fasi 6–7–8, Aleutian Low profonda, guide d’onda favorevoli). Questi impulsi possono potenziare o frustrare il coupling a seconda del timing relativo all’SSW. AGU Publications

d) ENSO, QBO e “stato di fondo”
ENSO e QBO modulano il fondo su cui opera il coupling: p.es. El Niño tende a favorire wave-driving pacifico e downward coupling più efficace, mentre La Niña spesso lo smorza (ma non lo annulla). La QBO orientale rende il vortice mediamente più vulnerabile; combinazioni non lineari ENSO×QBO spiegano perché alcuni SSW hanno impatti forti e altri no. CentAUR

e) “Lower-stratospheric persistence”
La persistenza dell’anomalia nella bassa stratosfera è un predittore della durata del segnale al suolo: più a lungo l’anomalia resta tra 100–150 hPa, più è probabile una risposta troposferica organizzata (NAM/NAO−). American Meteorological Society Journals

 

[Alessandro 81]

3) Cosa sappiamo sulla frequenza/intensità della risposta al suolo​

Le review più recenti convergono su alcuni punti “robusti”:

• Gli SSW sono regimi estremi con potenziale segnale al suolo fino a ~4–6 settimane dopo l’evento, utile per la predicibilità S2S (subseasonal-to-seasonal). AGU Publications+1
• Non tutti gli SSW generano NAO−: c’è eterogeneità legata a tipo di evento, stato del getto e forcing sub-stagionali; alcuni casi recenti hanno mostrato impatti limitati malgrado un chiaro SSW. CGD Staff+1
• Il segnale SSW al suolo, quando presente, tende a superare in ampiezza quello medio legato a ENSO sulla scala emisferica delle anomalie invernali, ma la coerenza spazio-temporale resta determinata dal contesto troposferico. American Meteorological Society Journals

4) Operativamente: come leggere (e usare) il coupling​

Per capire se un SSW “scenderà”, conviene monitorare in tempo reale:

• Polar cap geopotential/temperatura a 100–150 hPa e u(60°N,10 hPa) per lo stato del vortice e la persistenzanella bassa stratosfera. essd.copernicus.org
• EP-flux e wave activity (flussi d’onda ascendenti/discendenti) per capire se la stratosfera sta rilanciando onde verso il basso o se il troposferico continua a forzare dall’alto. American Meteorological Society Journals
• Stato del getto atlantico (latitudine dell’eddy-driven jet, storm-track) e MJO (fasi 6–7–8 spesso favorevoli a NAO−, se il setup è ricettivo). AGU Publications+1

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Riferimenti sintetici (open/peer-review)​

• Baldwin et al. (2021), Reviews of Geophysics – Sintesi moderna su dinamica degli SSW e impatti al suolo. AGU Publications
• Butler et al. (2017), ESSD – SSW Compendium: catalogo evento-per-evento, utile per diagnosi e compositi. essd.copernicus.org
• Hitchcock & Simpson (2014), JAS – Il segnale utile per il coupling è nella bassa stratosfera; coerenza con le anomalie troposferiche. American Meteorological Society Journals
• Shaw et al. (2010), J. Climate; Perlwitz & Harnik (2004), J. Climate – Downward wave coupling e ruoli di riflessione/assorbimento d’onda. American Meteorological Society Journals+1
• Kidston et al. (2015), Nature Geoscience – Come la stratosfera modula getti, storm-tracks e meteo al suolo. University of Bristol
• Hall et al. (2021), JGR; Oehrlein et al. (2021), GRL – Tracciamento e incertezza dell’impatto al suolo post-SSW. AGU Publications+1
• Polvani et al. (2017), J. Climate – L’effetto medio di SSW su temperature superficiali è più forte di quello di ENSO su Eurasia (scala emisferica). American Meteorological Society Journals
• Matthias & Kretschmer (2020), Mon. Wea. Rev. – Riflessione d’onda e discese fredde in Nord America (esempi diagnostici). American Meteorological Society Journals

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Take-home in una riga​

Il downward coupling funziona quando l’anomalia persiste nella bassa stratosfera e trova una troposfera ricettiva(getto/storm-track “in fase” e/o MJO che alimenta il wave-driving); in caso contrario lo SSW può restare “in alto” e l’inverno buono arriva — se arriva — per via troposferica. American Meteorological Society Journals+1

 

[maurino]

ecco il responso su nina debole e QBO- su MMW, di Alessandro 58, che ha fatto una ricerca, dopo avergli spiegato il tutto

Ecco il responso degli MMW in situazioni di Enso- (ma non troppo) e QBO-, dal 1958 al 2018 (dove ho i dati degli MMW) ... bbe non sarà il 90% ma direi che fasi di enso- e qbo- determinano mooolto spesso MMW e di tipo 1, SPLIT, un unico 2 (displacement) in quegli anni ! P.S. il 21 dovevo cancellarlo xhè non ho i dati di MMW, ma mi pare quell'anno fu tosto, poi guardo. P.S. inverni successivi.

 

[maurino]

Con situazioni di Nino medio, esclusi quelli molto forti, e qbo- la situazione ne vede meno del 50%, Nina e qbo- erano sopra al 50%

 

[Alessandro 81]

Una buona serata a tutti. ho appena finito la stesura di un importante articolo scientifico riguardante la relazione tra ENSO e riscaldamenti stratosferici. Per coloro che sono interessati posto il link che vi rimanda al mio blog dove troverete l articolo: https://portaledellameteorologia.it...i-riscaldamento-stratosferico-improvviso-ssw/

 

[Alessandro 81]

Buongiorno a tutti. Rispondendo a maurino, capisco l’intuizione e apprezzo la raccolta dati. Però per concludere che “Niña debole + QBO- (easterly) produce molto spesso MMW, e per lo più split” bisogna usare definizioni standard e un test statistico rispetto alla climatologia. Tre punti chiave:

1. Tasso di base alto. I major mid-winter warmings (MMW/SSW) (definizione Charlton–Polvani) hanno una climatologia di circa 0.6 eventi per inverno. Se prendi un sottoinsieme di anni è facile ottenere percentuali >50% anche senza un vero effetto fisico. Serve confrontare P(SSW | Niña debole & QBO-) con la climatologia e verificare significatività (Fisher exact test/bootstrapping), altrimenti si rischia il selection bias.
2. Coerenza delle definizioni.
   – ENSO: usare Niño-3.4 tri-mensile (DJF o NDJ/JFM) e soglia ≤ −0.5 °C per La Niña, ≥ +0.5 °C per El Niño; “Niña non troppo” o MEI d’ottobre introducono ambiguità (p-hacking).
   – QBO: classificare la fase a 50 hPa in NDJ (e verificare 30–70 hPa), perché i mesi singoli (ott/dic) possono cadere in anni di transizione, quando l’effetto Holton–Tan è debole.
   – SSW/MMW: attenersi alla definizione Charlton & Polvani (2007) (inversione del vento a 10 hPa, 60°N; escludere final warming e minor).
   – Split vs displacement: la tipologia va stimata con uno stesso algoritmo per tutti gli eventi (p.es. Seviour et al., 2013); nei cataloghi globali i displacement sono almeno tanto frequenti quanto gli split. Se un sottoinsieme mostra “quasi solo split”, è probabile artefatto di selezione/algoritmo.
3. Meccanismo fisico atteso. In media La Niña riduce il wave-driving pacifico (onda-1 meno “in fase”, EP-flux ascendente più debole) e rafforza il vortice; la QBO- lo rende vulnerabile. La combinazione Niña debole + QBO- non implica automaticamente probabilità “alte”: il rischio va da climatologico a moderatamente superioree dipende dai trigger troposferici (MJO, Aleutian Low, guida d’onda). È quanto emerge dalle review e dagli studi caso-controllo.

Se vogliamo verificare seriamente il “>50%”: rifacciamo i conti con criteri standard (ENSO: Niño-3.4 DJF; QBO: NDJ 50 hPa; SSW: Charlton–Polvani; tipologia: Seviour 2013) e poi test di Fisher. Solo così sappiamo se “molto spesso” è davvero oltre la climatologia in modo statisticamente solido.

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Perché la prudenza è scientificamente corretta (in breve)​

• Climatologia & metrica
  La comunità usa la definizione Charlton & Polvani (2007, J. Climate) e il compendio Butler et al. (2017, ESSD). Su queste basi la frequenza media dei major SSW è ~0.6/anno.
• ENSO → SSW: asimmetria robusta
  Le review mostrano un segnale robusto di maggiore frequenza in El Niño, mentre per La Niña il segnale è debole o non statisticamente robusto rispetto alla climatologia:
  Domeisen, Garfinkel & Butler (2019, Reviews of Geophysics); Song & Son (2018, J. Climate); Palmeiro et al. (2023, JGR-Atmospheres).
• Meccanismo d’onda (onda-1/EP-flux/Aleutian Low)
  In La Niña le sorgenti d’onda pacifiche e la bassa aleutinica risultano meno favorevoli a “pompare” attività ondosa verso la stratosfera (EP-flux ascendente più debole), quindi SPV più forte:
  Cagnazzo & Manzini (2009, ACP); Tyrrell et al. (2022, Weather & Climate Dynamics).
• QBO e non-linearità ENSO×QBO
  L’Holton–Tan effect (QBO- → SPV più debole) è stagionale, non stazionario e dipende dalla profondità della fase; le combinazioni ENSO×QBO sono non lineari (il segnale netto può compensarsi in Niña debole + QBO-):
  Anstey & Shepherd (2014, QJRMS); Garfinkel et al. (2012, JAS); Elsbury et al. (2024, J. Climate).
• Split vs displacement
  La frazione split/displacement dipende dall’algoritmo; su periodi lunghi i displacement non sono rari e spesso risultano almeno tanto frequenti quanto gli split:
  Seviour et al. (2013, J. Climate).
• Downward coupling e ruolo troposferico
  Non tutti gli SSW “scendono”: contano persistenza nella bassa stratosfera e setup troposferico (getto/storm-track, MJO, Aleutian Low). Senza questi ingredienti, anche con QBO- l’impatto può essere modesto:
  Hitchcock & Simpson (2014, JAS); Baldwin et al. (2021, Reviews of Geophysics).

 

[maurino]

sempre (Alessandro 58) ha fatto altre ricerche approfondendole

X finire il discorso di ENSO/MMW, vediamo i Nino e Nina forti, indipendentemente dalla QBO Con Nino forte 2 eventi con qbo negativa e nel 98 in forte calo. X Le Nine un solo evento con qbo negativa .. gli eventi in cui ho messo (*) sono particolari, o in dicembre o a fine febbraio .. Ora vediamo la ENSO NEUTRA con ogni QBO: Ho ordinato x QBO di dicembre crescente e si vede che gli eventi di MMW sono stati quasi tutti con QBO negativa o al massimo neutra o in calo. Insomma da questa analisi emerge che, come sapevamo già, la QBO è un fattore molto importante, il mix con Nina non fortissima è molto buono, la Nina forte invece non è ottimale, solo 1 evento storico e pure molto particolare (1988-89) a fine febbraio. Anche Nino forte andato in MMW solo con QBO negativa o in forte calo, 2 soli eventi. La ENSO neutra (io ho usato l'indice MEI) è interessantissima ma gli eventi sono quasi tutti con QBO negativa.

 

[maurino]

Alessandro 81

In termini teorici e' giusto quello che dici sulle problematiche statistiche, ma su altre cose no,(cosi mi ha detto Alessandro 58) e' + importante la situazione pre invernale (enso-qbo) che quella invernale, la grande circolazione richiede tempo e e' fondamentale la fase di startup del vortice. I dati che ho preso sul tipo di mmw sono presi da un paper, ufficiali. I dati che ho messo sono certamente significativi.

 

[Alessandro 81]

Condivido due aspetti centrali:
(i) la QBO orientale (QBO−) è un predittore forte della vulnerabilità del vortice polare, specie a inizio inverno;
(ii) la fase di avvio del vortice (spin-up, Nov–inizio Dic) conta, perché prepara il “fondo” su cui poi agiscono i flussi d’onda.
Questi punti sono ben documentati (Holton & Tan 1980/82; Anstey & Shepherd 2014; Baldwin et al. 2021).

Detto questo, due precisazioni necessarie per evitare conclusioni sovrainterpretate:

1. Autunno utile ≠ autunno “sostitutivo”.
   È vero che lo startup del vortice ha memoria; però classificare ENSO con l’MEI di ottobre può portare fuori strada: la teleconnessione ENSO→Aleutian Low/onda-1 che alimenta il wave-driving stratosferico matura in DJF (e dipende anche dalla “geografia” della convezione, CP vs EP). Per questo gli studi e le pratiche operative usano Niño-3.4 tri-mensile DJF/NDJ/JFM (Trenberth 1997; Domeisen et al. 2019). Concludere su ENSO usando solo ottobre è vulnerabile a anni di transizione e a misclassificazioni.
2. QBO: conta il profilo e la stagione, non il mese isolato.
   L’effetto Holton–Tan è più robusto in NDJ e dipende dalla profondità verticale della fase QBO (30–70–50 hPa). Usare valori puntuali (ott/dic) rischia di mescolare anni di reversal (Anstey & Shepherd 2014; Elsbury et al. 2024). Perciò la classificazione standard della QBO si fa su NDJ a 50 hPa (con check 30/70).
3. Cosa dicono i vostri stessi numeri (con le tabelle postate).
   Ho messo insieme tutte le righe :
   – ENSO neutro: con QBO_dic < 0 si osserva 7/10 = 70% di inverni con ≥1 MMW, contro 2/11 = 18% con QBO≥0. La differenza è significativa (Fisher exact test p≈0.03).
   – Niña debole: 5/17 = 29% con MMW (tutti con QBO<0 nelle righe postate). Quindi non “>50%”.
   – Niño medio: 5/10 = 50% (con QBO<0: 56%), coerente con la letteratura che vede un segnale più robusto per El Niño rispetto a La Niña.
   – Niña/El Niño forti: campioni troppo piccoli per fare percentuali affidabili.
   In sintesi: i vostri dati rafforzano il ruolo della QBO-; non mostrano che Niña debole + QBO− ⇒ MMW “molto spesso”.
4. “Quasi tutti split”: attenzione all’algoritmo.
   La frazione split/displacement dipende dal metodo; su serie lunghe i displacement non sono rari e in diversi cataloghi sono almeno tanto frequenti quanto gli split (Seviour et al. 2013). Se in un sottoinsieme risultano “quasi solo split”, è probabile un effetto di selezione o di classificatore.
5. Meccanismo fisico coerente con le review.
   In La Niña la convezione resta su Maritime Continent, l’Aleutian Low è meno profonda/spostata, l’onda-1 è meno in fase con la climatologia → EP-flux ascendente più debole, SPV più forte in media → meno predisposizione a MMW rispetto a El Niño (Cagnazzo & Manzini 2009; Domeisen et al. 2019; Tyrrell et al. 2022). La QBO- può riaprire finestre di vulnerabilità (Holton–Tan), ma l’esito finale dipende dai trigger troposferici(MJO fasi 6–8, Aleutian Low profonda, guida d’onda): senza questi, anche con QBO- non è garantito il MMW (Hitchcock & Simpson 2014; Baldwin et al. 2021).

Conclusione operativa.
Sono d’accordo che QBO- + vortice “pre-invernale” ricettivo alza il rischio; ma, per restare aderenti ai paper, conviene rifare l’analisi con definizioni standard (ENSO: Niño-3.4 DJF; QBO: NDJ 50 hPa; SSW: Charlton–Polvani; tipologia: Seviour) e testare contro la climatologia con Fisher/Bootstrap. Solo così il “molto spesso” diventa statisticamente difendibile.

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Riferimenti chiave​

• Climatologia/definizioni SSW: Charlton & Polvani (2007, J. Climate); Butler et al. (2017, ESSD).
• ENSO–stratosfera (review, asimmetria El Niño/La Niña): Domeisen, Garfinkel & Butler (2019, Reviews of Geophysics); Song & Son (2018, J. Climate); Palmeiro et al. (2023, JGR-Atmospheres).
• Meccanismo d’onda (Aleutian Low, EP-flux): Cagnazzo & Manzini (2009, ACP); Tyrrell et al. (2022, WCD).
• QBO e Holton–Tan (stagionalità/non-stazionarietà): Holton & Tan (1980/82); Anstey & Shepherd (2014, QJRMS); Elsbury et al. (2024, J. Climate).
• Tipologia split/displacement: Seviour et al. (2013, J. Climate).
• Downward coupling e ruolo del “setup” troposferico: Hitchcock & Simpson (2014, JAS); Baldwin et al. (2021, Reviews of Geophysics).
• Standard ENSO (classificazione DJF): Trenberth (1997, BAMS).

 

[firenze3]

Seasonal Weather Change: A New La Niña has Formed, but Strong El Niño Reversal is Forecast for 2026

A La Niña has now formed, with impacts felt this Winter across the United States and Canada, but an El Niño is now forecast for 2026/2027

www.severe-weather.eu

 

[Alessandro 81]

Lo studio accademico intitolato "The Impact of the Tropical Sea Surface Temperature Variability on the Dynamical Processes and Ozone Layer in the Arctic Atmosphere". https://www.mdpi.com/2674-0494/3/1/2, scritto da Andrew R. Jakovlev e Sergei P. Smyshlyaev (entrambi con ORCID, che è un identificatore univoco per i ricercatori). È stato pubblicato nel 2024 sulla rivista Meteorology (volume 3, pagine 36–69), un open access di MDPI. Si basa su dati di rianalisi come Met Office, ERA5 e MERRA2, coprendo il periodo 1980–2020, per analizzare come le variazioni della temperatura superficiale del mare (SST) nei tropici influenzino la dinamica dell'atmosfera artica e lo strato di ozono.

Di seguito vi spiego il contenuto in modo semplice e strutturato, partendo dal contesto generale e arrivando ai punti specifici che ho estratto. Userò un linguaggio accessibile, evitando troppi tecnicismi.

Contesto generale: Cos'è ENSO e perché importa per l'atmosfera?​

• ENSO (El Niño-Southern Oscillation): È un fenomeno climatico ciclico nei tropici del Pacifico che causa variazioni nella SST (temperatura della superficie oceanica).
  • El Niño: Acque più calde del normale nel Pacifico orientale (EP per "Eastern Pacific") o centrale (CP per "Central Pacific").
  • La Niña: Acque più fredde del normale, anch'essa divisa in tipi EP o CP a seconda della posizione.
• Queste variazioni non rimangono "locali": influenzano i venti e la circolazione atmosferica globale, trasportando calore, umidità e sostanze chimiche (come l'ozono) dalla troposfera (bassa atmosfera) alla stratosfera (alta atmosfera, dove c'è lo strato di ozono protettivo).
• Nello specifico, lo studio si concentra sull'Artico: Qui, la stratosfera polare è sensibile a questi cambiamenti, che possono alterare il vortice polare (PV) – un "tornado" di aria fredda che circola intorno al Polo Nord – e causare variazioni nell'ozono, che protegge dalla radiazione UV.

Il paper usa dati storici per mostrare correlazioni e simulazioni per spiegare i meccanismi.

I processi di circolazione durante La Niña: Dipende dal tipo!​

L estratto dice: "The circulation processes during the La Niña phase depend on the type of La Niña. With CP La Niña, there is no SSW, as a result of which the PV is stable. During the EP La Niña, powerful SSWs are observed, which lead to a weakening of the PV."

• La Niña in generale: Fredda nei tropici, ma il suo impatto sull'Artico varia.
  • CP La Niña (Central Pacific): Il raffreddamento è più centrale. Qui, non si verificano SSW (Sudden Stratospheric Warming) – eventi rapidi in cui la stratosfera artica si riscalda improvvisamente a causa di onde planetarie che "frantumano" il vortice. Risultato? Il PV rimane stabile (forte e freddo), favorendo condizioni per una possibile deplezione dell'ozono (perché l'aria fredda permette la formazione di nubi stratosferiche polari che attivano reazioni chimiche distruttive).
  • EP La Niña (Eastern Pacific): Il raffreddamento è più orientale. Qui, sì che arrivano SSW potenti, che indeboliscono o distruggono il PV. Questo porta a un mescolamento dell'aria, un aumento delle temperature stratosferiche e, spesso, un aumento dell'ozono (perché meno condizioni per la sua distruzione chimica).

In sintesi: CP La Niña = stabilità e potenziale rischio ozono basso; EP La Niña = caos dinamico con SSW e ozono più protetto.

L'aumento di ozono durante certi El Niño e La Niña​

L estratto: "The largest increase in ozone occurs during CP El Niño and EP La Niña. During these phases, the SSWs are the most powerful and occur in January, leading to the destruction of the PV."

• CP El Niño e EP La Niña: Queste fasi sono quelle che causano il maggiore aumento dell'ozono artico (misurato come colonna totale di ozono).
• Perché? Perché in questi casi, gli SSW sono i più intensi e accadono a gennaio (mese critico per il vortice polare invernale). Questo distrugge il PV, mescolando aria ricca di ozono dal mid-latitudini verso l'Artico. Risultato: temperature più alte, meno nubi polari e ozono preservato o aumentato (fino a +10-20% in alcuni casi, secondo i dati dello studio).
• Al contrario, in fasi come CP La Niña, l'ozono può diminuire perché il PV stabile favorisce la sua perdita chimica.

Lo studio evidenzia che questi pattern non sono casuali: dipendono dalla posizione del riscaldamento/raffreddamento tropicale, che "pilota" le onde atmosferiche verso nord.

Conclusioni e implicazioni dello studio​

• Impatto complessivo: Le variazioni SST tropicali spiegano gran parte della variabilità interannuale (anno per anno) della dinamica stratosferica artica e dell'ozono. Ad esempio, durante inverni con El Niño CP, l'ozono aumenta grazie a SSW; con La Niña EP, lo stesso.
• Perché è importante? L'Artico sta cambiando con il riscaldamento globale (che amplifica ENSO), e variazioni dell'ozono influenzano il clima (es. venti a getto, temperature superficiali) e la salute (più UV se ozono basso). Lo studio suggerisce che modelli climatici devono includere questi tipi di ENSO per previsioni accurate.
• Metodi: Hanno usato rianalisi per statistiche e un modello chimico-climatico per simulazioni, confermando che la dinamica (SSW e PV) è il driver principale, più della chimica pura.

 

[maurino]

domanda:
non so l' acqua ora è a +25 in zona enso(è un numero x fare un esempio) metti che sia classificato come nina debole, , ma 50 anni fa o +, la stessa temperatura passava sempre come nina debole oppure era troppo alta, magari veniva classificata come neutra o nino debole??, allo stesso modo , se cosi fosse la circolazione non sarebbe da nina, ma da fase neutra o nino debole??

 

[Alessandro 81]

Di seguito provo a chiarire il punto “SST assolute vs anomalie” e cosa questo implica per la circolazione.

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1) Come si classifica ENSO in modo ufficiale​

• L’indicatore standard è l’ONI (Oceanic Niño Index): media mobile trimestrale delle anomalie di SST nella regione Niño-3.4 (5°N–5°S, 170°–120°W), rispetto a una climatologia di 30 anni “centrata” sulla stagione e aggiornata ogni 5 anni. Soglie canoniche: ≥ +0,5 °C (El Niño), ≤ −0,5 °C (La Niña), con persistenza di più trimestri; l’Advisory richiede anche accoppiamento atmosfera-oceano (SOI, venti, convezione). origin.cpc.ncep.noaa.gov+1
• Questa scelta discende dalla definizione classica di Trenberth: ENSO va espresso in anomalie nella Niño-3.4 su medie stagionali; non su valori “assoluti” (es. 25 °C). American Meteorological Society Journals+1
• Le anomalie ONI sono calcolate con il dataset ERSSTv5, che integra boe/ICOADS/Argo e correzioni note: è lo standard operativo NOAA/CPC. American Meteorological Society Journals+1

Implicazione chiave: la stessa SST assoluta (es. 25 °C) non ha sempre lo stesso significato climatico; conta quanto è sopra/sotto la media del suo periodo. Per questo l’ONI usa una climatologia mobile: per rimuovere l’effetto del riscaldamento di fondo e mantenere la comparabilità tra decenni. origin.cpc.ncep.noaa.gov+1

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2) “Se 50 anni fa 25 °C era Niña/Neutro/Niño, oggi sarebbe diverso?”​

Sì, potrebbe essere diverso, perché la media stagionale di riferimento è cambiata. Esempio concettuale:

• Anni ’60: media DJF nella Niño-3.4 = 24,3 °C → 25,0 °C = +0,7 °C (verso El Niño).
• Oggi: media DJF = 25,0 °C → 25,0 °C = 0,0 °C (Neutro).

Questo è voluto: le anomalie sono la quantità fisicamente rilevante per le teleconnessioni (Walker, Aleutian Low, westerlies/easterlies), non la temperatura assoluta. Se usassimo una climatologia fissa (es. 1981-2010 per sempre) introdurremmo un bias: con il trend caldo, aumenterebbero artificialmente gli El Niño “diagnosticati” e diminuirebbero le La Niña. L’ONI evita proprio questo. origin.cpc.ncep.noaa.gov

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3) La circolazione “segue” le anomalie (e la convezione), non i gradi assoluti​

Le forzanti che accoppiano ENSO all’atmosfera sono i pattern di anomalia di SST e di convezione tropicale, che rimodellano la circolazione di Walker e l’Aleutian Low, modulando l’onda-1 e l’EP-flux verso la stratosfera (impatti su SPV/SSW). Per questo, in diagnostica e previsione si usano anomalie e indici accoppiati (SST+venti/OLR), non soglie assolute fisse. AGU Publications

Due raffinatezze utili:

• Diversity ENSO (EP vs CP): la posizione della convezione (Pacifico orientale vs centrale) cambia teleconnessioni e impatti, a parità di ampiezza dell’anomalia. Quindi, oltre all’ONI, è sensato monitorare Niño-3 vs Niño-4 o indici “Modoki/CP”. AGU Publications+1
• Non-stazionarietà sotto forzante antropica: a parità di SSTA le risposte convettive e alcune teleconnessioni stanno cambiando (soglie convettive, gradienti zonali, background del Pacifico). Questo conferma che usare anomalie su climatologie aggiornate è più fisico che usare soglie assolute. AGU Publications+2American Meteorological Society Journals+2

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4) “Conta di più il pre-inverno o l’inverno?” (startup del vortice)​

È vero che lo startup del vortice (Nov-inizio Dic) precondiziona l’inverno: p.es. QBO easterly in NDJ rende il vortice più vulnerabile, e un Aleutian Low già attivo può facilitare il wave-driving. Ma la teleconnessione ENSO più efficacesul Nord Pacifico e sull’onda-1 matura in DJF (quando i gradienti baroclini e l’accoppiamento tropicale sono massimi). In pratica: il contesto autunnale aiuta, ma la classificazione ENSO “utile” agli impatti è quella stagionale (NDJ/DJF), non il solo MEI di ottobre. AGU Publications

Fonti principali (aperte/peer-review)​

• NOAA/CPC – ONI v.5: definizione e climatologie mobili (Niño-3.4, 30-yr centered base, update 5-yr). origin.cpc.ncep.noaa.gov
• Trenberth (1997, BAMS) – Definizione quantitativa di El Niño/La Niña in termini di anomalie su Niño-3.4. American Meteorological Society Journals
• ERSSTv5 – Dataset operativo usato per l’ONI; upgrade e validazioni. American Meteorological Society Journals+1
• Domeisen, Garfinkel & Butler (2019, Rev. Geoph.) – Meccanismi ENSO→troposfera/stratosfera e implicazioni per l’inverno boreale. AGU Publications
• CP vs EP ENSO – Differenze di teleconnessione/impatti (Strnad et al. 2022; Hu et al. 2016). AGU Publications+1
• Teleconnessioni non-stazionarie – Cambiamenti nella risposta atmosferica a parità di SSTA (Power et al. 2013; Michel et al. 2020; McGregor et al. 2022). AGU Publications+2American Meteorological Society Journals+2

 

[maurino]

ok, grazie

 

[Alessandro 81]

Disponibile l'aggiornamento della Japan Meteorological Agency (JMA) sull'ENSO.
Ho analizzato il report più recente, datato 10 novembre 2025, che copre il periodo da novembre 2025 a maggio 2026. Di seguito, fornisco un'analisi dettagliata e scientifica basata sui dati forniti dalla JMA, integrando spiegazioni sui meccanismi oceanici e atmosferici coinvolti. Ho incluso immagini illustrative ricercate sul web per facilitare la comprensione visiva dei concetti chiave, come anomalie di temperatura e previsioni. Queste immagini provengono da fonti affidabili come IRI, NOAA e altre agenzie climatiche, e rappresentano condizioni simili o aggiornate al 2025, anche se non sempre esattamente dal report JMA .L'analisi si basa sui dati estratti dal sito JMA.

Introduzione all'ENSO e al Report JMA​

L'El Niño-Southern Oscillation (ENSO) è un fenomeno climatico che coinvolge variazioni cicliche nelle temperature superficiali del mare (SST, Sea Surface Temperature) e nelle condizioni atmosferiche nell'Oceano Pacifico equatoriale. Si manifesta in tre fasi principali: El Niño (SST sopra la norma nel Pacifico orientale e centrale), La Niña (SST sotto la norma) e neutrale. La JMA monitora l'ENSO attraverso indici come il NINO.3 (regione 150°W-90°W, 5°S-5°N), che misura le anomalie SST rispetto alla media climatologica. Il report di novembre 2025 indica che, nonostante condizioni simili a La Niña, l'ENSO rimane neutrale, con una transizione prevista verso neutrale persistente. Questo aggiornamento è cruciale per prevedere impatti globali, come siccità, inondazioni o variazioni nelle precipitazioni.

Scientificamente, l'ENSO è guidato dal coupling oceano-atmosfera: durante La Niña, venti alisei rafforzati spingono acque calde verso ovest, favorendo upwelling di acque fredde a est. La JMA utilizza un modello di previsione ensemble stagionale per stimare probabilità future, considerando fattori come il volume di acqua fredda sottosuolo e l'attività convettiva.

Stato Attuale dell'ENSO (Ottobre 2025)​

Secondo la JMA, in ottobre 2025 l'ENSO è rimasto in condizioni neutre, ma con caratteristiche simili a La Niña. L'indice NINO.3 ha mostrato un'anomalia SST di -0.5°C, con una media mobile a 5 mesi (fino ad agosto 2025) di -0.3°C. Le SST erano sopra la norma nel Pacifico occidentale equatoriale e sotto la norma dal centro all'est (regioni NINO.3 e NINO.4). Questo pattern indica un gradiente termico est-ovest accentuato, tipico di fasi fredde.

Per visualizzare l'evoluzione storica dell'indice NINO.3 (o simile NINO.3.4), ecco un grafico di serie temporale che mostra anomalie SST dal 1982 al 2025, evidenziando picchi di El Niño (rosso) e La Niña (blu). Nota come l'attuale valore negativo si inserisca in un trend di raffreddamento post-El Niño forte del 2023-2024.

IRI – International Research Institute for Climate and ...


Le mappe di anomalie SST mostrano acque più calde a ovest (vicino al Maritime Continent) e più fredde a est, favorendo un rafforzamento dei venti alisei. Ecco una mappa illustrativa delle anomalie SST globali, focalizzata sul Pacifico equatoriale per ottobre 2025, che riflette il pattern descritto dalla JMA (blu per anomalie negative a est, rosso/arancione per positive a ovest).

October 2025 Marine Heatwave Outlook - Climate Impact Company


Sottosuolo, le temperature oceaniche erano sopra la norma a ovest e sotto a centro-est, con un volume persistente di acqua fredda nel Pacifico centrale e orientale. Questo "serbatoio" freddo sostiene le condizioni La Niña-like, ma la JMA nota che non durerà a lungo. Un cross-section tipica (profondità vs. longitudine) illustra questo: aree blu indicano anomalie negative (fredde) a est, rosse (calde) a ovest, con upwelling intorno ai 100-200 metri di profondità.

Images and Media ...


Sul fronte atmosferico, i venti alisei (easterly winds nella bassa troposfera) erano più forti della norma dal Pacifico occidentale a centrale, sopprimendo la convezione vicino alla linea della data e rafforzandola vicino al Maritime Continent. L'attività convettiva era soppressa vicino al dateline equatoriale, coerente con La Niña. Ecco un grafico illustrativo delle anomalie dei venti alisei, mostrando rafforzamento (anomalie negative per venti easterly più forti) nel Pacifico centrale.

If Negative Indian Ocean Dipole Develops Q3/2025, La Nina Follows ...


Altri indici: il NINO.WEST (Pacifico occidentale tropicale) era sopra la norma, mentre l'IOBW (Indian Ocean Basin-Wide, indice per l'Oceano Indiano tropicale) era sotto la norma, influenzando potenzialmente il dipole indiano e interazioni ENSO.

Previsioni e Probabilità (Novembre 2025 - Maggio 2026)​

La JMA prevede che le condizioni La Niña-like continuino verso l'inizio dell'inverno boreale (dicembre-gennaio), grazie ai venti alisei forti e al volume freddo sottosuolo, mantenendo il NINO.3 sotto la norma. Tuttavia, il coupling oceano-atmosfera si indebolirà in seguito, portando il NINO.3 vicino alla norma entro la primavera boreale (marzo-aprile 2026). La probabilità che le condizioni neutre persistano fino alla primavera è dell'80%, con una rapida attenuazione della fase fredda.

Scientificamente, questo si basa su modelli ensemble che simulano migliaia di traiettorie, considerando variabilità come il Madden-Julian Oscillation (MJO) o influenze esterne (es. riscaldamento globale, che tende a favorire El Niño ma qui non domina). Il NINO.WEST rimarrà vicino o sopra la norma, mentre l'IOBW sotto la norma fino a primavera, potenzialmente influenzando monsoni asiatici.

Per illustrare le previsioni, ecco un grafico di probabilità ENSO (da fonte simile alla JMA), mostrando alte probabilità di La Niña iniziale (blu) che declinano verso neutrale (grigio) da gennaio in poi, con bassa chance di El Niño (rosso).

IRI – International Research Institute for Climate and Society ...

Periodo	Probabilità La Niña	Probabilità Neutrale	Probabilità El Niño
Nov-Dic 2025	Alta (condizioni simili persistenti)	Media	Bassa
Gen-Mar 2026	In declino	80%	Bassa
Apr-Mag 2026	Bassa	Alta	Bassa

Analisi Scientifica e Implicazioni​

Dal punto di vista scientifico, questo aggiornamento suggerisce una La Niña debole e transitoria, diversa dalle fasi prolungate come quella del 2020-2023. Il valore NINO.3 di -0.5°C è al limite per classificare La Niña (tipicamente <-0.5°C per 5 mesi consecutivi), ma la JMA enfatizza il persistere neutrale per l'assenza di coupling forte. Confronti storici: condizioni simili si sono viste nel 2016-2017 post-El Niño forte, con rapido ritorno a neutrale.

Implicazioni globali: una La Niña debole potrebbe portare a inverni più freddi in Nord America orientale, siccità in Sud America meridionale e precipitazioni aumentate in Australia/Indonesia. Tuttavia, con l'80% di neutrale da primavera, gli impatti saranno mitigati. Fattori come il riscaldamento antropogenico potrebbero accelerare il declino della fase fredda, come indicato da studi su Nature Climate Change.

In sintesi, il report JMA segnala una fase di transizione, con enfasi sulla monitoraggio mensile.

 

[Alessandro 81]

molti si chiederanno: Implicazioni per l inverno europeo esistono?

Sì, esistono implicazioni significative per l'inverno europeo derivanti dall'aggiornamento ENSO della JMA, che indica condizioni neutre con caratteristiche simili a La Niña fino all'inizio dell'inverno boreale (dicembre 2025 - febbraio 2026), seguite da una transizione verso neutrale. Di seguito, fornisco un'analisi arricchita, dettagliata e scientifica, basata su dati e previsioni da fonti affidabili come NOAA, WMO e studi climatici. Integrerò immagini illustrative per chiarire i pattern di teleconnessione e le anomalie previste, focalizzandomi su temperature, precipitazioni e nevicate. Ricordate che l'ENSO è solo uno dei fattori influenti; altri come la North Atlantic Oscillation (NAO), il Quasi-Biennial Oscillation (QBO) e il riscaldamento globale possono modulare gli effetti.

Meccanismi Scientifici di Influenza sull'Europa​

L'ENSO influenza il clima europeo attraverso teleconnessioni atmosferiche, ovvero pattern di circolazione che collegano il Pacifico equatoriale all'Atlantico e all'Europa. Durante fasi La Niña-like, i venti alisei rafforzati e le SST fredde nel Pacifico orientale alterano la jet stream polare e subtropicale, favorendo un NAO negativo (NAO-). Questo porta a un'alta pressione sulle regioni polari e bassa pressione sull'Atlantico meridionale, permettendo incursioni di aria fredda artica verso l'Europa occidentale e settentrionale. Scientificamente, studi su Nature Climate Change e dati storici (es. ERA5 reanalysis) mostrano che La Niña aumenta la probabilità di inverni freddi in Europa occidentale del 20-30% rispetto a fasi neutre, con effetti amplificati da un QBO orientale (come previsto per 2025-2026).

Per l'inverno 2025-2026, la JMA prevede una La Niña debole e transitoria (indice NINO.3 intorno a -0.5°C), che potrebbe portare a un inizio inverno più freddo, ma con attenuazione verso neutrale da gennaio, mitigando gli impatti estremi. Nonostante ciò, il riscaldamento antropogenico tende a sovrapporsi, rendendo le temperature medie superiori alla norma storica, anche in fasi fredde.

Implicazioni Specifiche per Temperature​

• Europa Occidentale e UK: Alta probabilità di temperature sotto la norma, specialmente a dicembre-gennaio, con ondate di freddo più frequenti. Forecaster come Euronews prevedono cali termici, favorendo gelate e nevicate a quote basse.
• Europa Settentrionale (Scandinavia): Condizioni più fredde e secche, con maggiore copertura nevosa eurasiatica, che amplifica il feedback albedo (riflessione solare) e prolunga il freddo.
• Europa Meridionale e Orientale: Effetti misti, con possibili periodi caldi/secchi all'inizio, seguiti da stormi in febbraio, ma complessivamente più miti grazie al trend globale.

Ecco una mappa previsionale delle anomalie termiche per l'inverno 2025-2026 in Europa, influenzata da ENSO e NAO, che mostra transizioni da caldo/secco a freddo/umido in diverse regioni.

Winter 2025/2026 Forecast for Europe: From Very Warm to Extremely ...


Un'altra visualizzazione storica di anomalie termiche durante analoghi inverni La Niña mostra freddo marcato in Europa settentrionale e occidentale.

Winter 2025/2026 Outlook: Global signals show a colder season ...

Implicazioni per Precipitazioni e Nevicate​

La Niña tende a spostare le perturbazioni atlantiche verso sud, riducendo le piogge nel nord Europa e aumentandole nel Mediterraneo.

• Nord Europa: Precipitazioni sotto la norma, ma con nevicate aumentate grazie al freddo (es. +10-20% in Scandinavia).
• Sud Europa: Più umido e stormoso, con rischio di inondazioni in Italia, Spagna e Grecia.
• Centro Europa: Variabile, con periodi secchi seguiti da neve tardiva.

Ecco una mappa globale delle anomalie di precipitazioni durante La Niña, che illustra pattern secchi in nord Europa e umidi al sud.

La Niña Returns for a Second Winter

Regione Europea	Anomalie Temperature (Dic-Feb)	Anomalie Precipitazioni	Probabilità Nevicate Aumentate
Occidentale (UK, Francia)	Sotto norma (-1/-2°C)	Variabile, tendenzialmente secco	Alta (50-60%)
Settentrionale (Scandinavia)	Sotto norma (-2/-3°C)	Sotto norma	Molto alta (70%)
Meridionale (Italia, Spagna)	Vicino norma o sopra	Sopra norma	Bassa (20-30%)
Orientale (Polonia, Balcani)	Misto, freddo tardivo	Variabile	Media (40%)

Considerazioni Aggiuntive e Incognite​

Questa previsione è probabilistica: con l'80% di transizione a neutrale da gennaio, gli impatti potrebbero attenuarsi, portando a un inverno complessivamente mite rispetto a La Niña storiche. Fattori come un possibile Sudden Stratospheric Warming (SSW) potrebbero invertire il pattern, favorendo blocchi anticiclonici e freddo estremo. In sintesi, preparatevi a un inverno con fasi fredde iniziali in Europa occidentale, ma monitorate aggiornamenti da ECMWF o Met Office per raffinamenti