Characteristics of high-frequency atmospheric eddies over the mediterranean area in different seasons

Summary We examine the properties of atmospheric eddies over Europe and the Mediterranean, as revealed by an analysis of high-pass filtered time series of geopotential height. The data used are seven years of 6-hourly initialized analyses, prepared at ECMWF. The application of a time-filter with cut-off around 6 days allows us to isolate the variability associated with travelling eddies, which generally come from the Atlantic and whose properties (spatial structure, propagation characteristics) are deeply modified when they pass over the Mediterranean region. Different statistical indicators have been derived to reveal these modifications, that are particularly evident in the lower troposphere. It appears that the orography surrounding the Mediterranean region is the main factor influencing eddy behaviour. This conclusion is supported, among other considerations, by the comparison between winter and summer statistics: notwithstanding the different climatological properties of the mean atmospheric circulation and of the surface heat fluxes in the two seasons, some peculiar properties of the high-frequency components over the European and Mediterranean region, such as the vertical and horizontal structure, do not vary much as a function of the season.

---

Riassunto Sono esaminate le proprietà dei vortici atmosferici sull'Europa e il Mediterraneo, mediante un'analisi di serie temporali di altezza di geopotenziale, filtrate con un filtro passa alto. I dati utilizzati sono costituiti da sette anni di analisi inizializzate, disponibili ad intervalli di 6 ore, preparate dal Centro Europeo di Previsione Meteorologica a Medio Termine (ECMWF). L'applicazione di un filtro temporale con un periodo di taglio di circa 6 giorni permette di isolare la variabilità associata con vortici viaggianti che generalmente provengono dall'Atlantico e le cui proprietà (struttura spaziale, caratteristiche di propagazione) sono profondamente modificate allorquando essi transitano sopra la regione mediterranea. Sono stati calcolati diversi indicatori statistici allo scopo di rivelare tali modifiche, che sono particolarmente evidenti nella bassa troposfera. L'orografia che circonda la regione mediterranea rappresenta il fattore principale che influenza il comportamento dei vortici. Questa conclusione è rafforzata, fra l'altro, dal confronto tra le statistiche riferite ai periodi invernale ed estivo: nonostante le differenti proprietà climatologiche della circolazione atmosferica media e dei flussi di calore alla superficie durante le due stagioni, alcune proprietà peculiari delle componenti di alta frequenza della circolazione sulla regione europea e mediterranea, quali la struttura orizzontale e verticale, non variano molto in funzione della stagione.

---

Резюме Мы исследуем свойства атмосферных вихрей над Европой и над Средиземным морем, которые были обнаружены при анализе фильтрованных временных последовательностей для геопотенциальной высоты. Данные собирались в течение семи лет. Применение временного фильтра с обрезанием в 6 дней позволяет нам выделить изменчивость, связанную с перемещаюимися вихрями, которые обычно приходят из Атлантики и чьи свойства (пространственная структура, характеристики распространения) сильно изменяются, когда вихри проходят над областью Средиземного моря. Используются различные статистические индикаторы, чтобы обнаружить эти изменения, которые наблюдаются в нижней части тропосферы. Оказывается, что орография, окружающая область Средиземного моря, является основным фактором, влияющим на поведение вихрей. Это утверждение подтверждается также сравнением зимней и летней статистик: несмотря на различные климатологические свойства средней атмосферной циркуляции и поверхностных потоков в течение двух сезонов, некоторые свойства высокочастотных компонент над Европой и областью Средиземного моря, такие как вертикальная и горизонтальная структуры, существенно не изменяются в зависимости от сезона.