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    Prospettive in evoluzione sui bruschi cambiamenti stagionali della circolazione generale

    Prof. Duzheng YE (scritto anche Tu-Cheng Yeh), il destinatario del 48° Premio IMO nel 2003, fu uno dei principali fondatori della moderna meteorologia in Cina. Credito:progressi nelle scienze atmosferiche

    Non è insolito che due idee scientifiche simili su un particolare fenomeno possano riecheggiare a vicenda per un lungo arco di tempo, sconosciuto agli autori. Un così involontario duetto sulla storia illustra la straordinaria bellezza della scienza mostrando chiaramente che il progresso non è necessariamente un processo lineare, ma spesso è cumulativo.

    Un recente documento, "Prospettive in evoluzione sui bruschi cambiamenti stagionali della circolazione generale, " che è appena apparso nel numero 10 di Progressi nelle scienze dell'atmosfera , racconta una storia del genere nel campo della scienza dell'atmosfera. Gli autori sono il professor Jianhua Lu della Sun Yat-sen University, e il professor Tapio Schneider del California Institute of Technology.

    Carl-Gustaf Rossby, il fondatore della moderna meteorologia dinamica, scrisse in una breve nota pubblicata nel 1951 che "vi sono [...] tutte le ragioni per aspettarsi, durante i prossimi anni, uno sviluppo estremamente vigoroso della meteorologia cinese, e come risultato, molti significativi contributi realistici da quella parte del mondo." Esemplificando l'aspettativa di Rossby, Tu-cheng Yeh (Duzheng Ye)—uno dei protetti di Rossby—insieme ai suoi colleghi Shih-yen Dao e Mei-tsun Li dell'Accademia cinese delle scienze ha pubblicato "Il brusco cambiamento di circolazione nell'emisfero settentrionale durante giugno e ottobre" in il Rossby Memorial Volume otto anni dopo.

    Yeh-Dao-Li (1959) vide il brusco cambiamento stagionale della circolazione generale, di cui i monsoni fanno parte, come un fenomeno ampio, e ha inoltre ipotizzato che fosse causato da un certo tipo di "instabilità" nell'atmosfera. Hanno continuato a proporre un esperimento modello per verificare se tale instabilità può verificarsi senza le disomogeneità delle condizioni al contorno sottostanti (ad es. contrasti terra-mare), che sono stati tradizionalmente considerati essenziali per i monsoni e i bruschi cambi di stagione.

    L'avvento dei modelli numerici di circolazione generale (GCM) ha messo a portata di mano gli esperimenti proposti da Yeh-Dao-Li (1959). Infatti, le simulazioni numeriche riproducono con successo le brusche transizioni stagionali della circolazione generale, comprese le transizioni monsoniche. Però, includendo le disomogeneità dei limiti inferiori, questi studi di modellazione non erano ancora la versione numerica dell'esperimento proposto da Yeh-Dao-Li (1959). Trascorse mezzo secolo dalla pubblicazione di Yeh-Dao-Li (1959) prima che venissero condotti esperimenti GCM corrispondenti all'esperimento di laboratorio proposto da Yeh-Dao-Li (1959) (Schneider e Bordoni, 2008; Bordoni e Schneider, 2008), sebbene gli autori di questi recenti studi non fossero a conoscenza della proposta di Yeh-Dao-Li decenni prima. Loro fecero, infatti, trovare brusche transizioni stagionali della circolazione senza disomogeneità al limite inferiore.

    La carta in Progressi nelle scienze dell'atmosfera riassume i feedback di circolazione che portano alle brusche transizioni stagionali trovate negli esperimenti del modello senza disomogeneità ai limiti inferiori. Sottolinea inoltre il lavoro che resta ancora da fare per stabilire un quadro teorico completo delle transizioni stagionali e per rispondere a domande aperte come:

    1. In che modo la forza e la struttura di una cella di Hadley dipendono da fattori esterni come l'angolo di declinazione solare?
    2. Cosa controlla quando e con quale rapidità la circolazione subisce le transizioni stagionali?
    3. Come e fino a che punto le disomogeneità superficiali come i contrasti terra-mare modulano il riassetto interno della circolazione atmosferica durante le transizioni stagionali?
    4. Le transizioni stagionali possono essere intese come un'instabilità della circolazione poiché i parametri forzanti si muovono attraverso una regione critica, come originariamente ipotizzato da Yeh-Dao-Li (1959)?

    Il documento appare in un numero speciale derivante dal simposio dello scorso anno a Nanchino organizzato dall'Istituto di fisica atmosferica, Accademia cinese delle scienze, per commemorare gli oltre 60 anni di successi del professor Duzheng Yeh prima della sua scomparsa nel 2013. Il professor Duzheng Ye era ben noto per i suoi contributi alla teoria e all'osservazione della circolazione generale dell'atmosfera. Ha vinto il 48° Premio IMO (International Meteorological Organization) nel 2003.


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