Temporali di neve: un fenomeno piuttosto raro

I temporali invernali accompagnati da nevicate fin sulle pianure sono certamente uno dei fenomeni più suggestivi, nel canton Ticino accadde durante la serata del 19 febbraio 2006.

In genere i temporali si formano quando l’aria al suolo riesce a scaldarsi a tal punto da produrre un moto ascendente (termica), la “bolla” d’aria calda salendo verso l’alto tende ad espandersi e a raffreddarsi di conseguenza, in quanto la densità dell’aria diminuisce considerevolmente con l’altezza, basti pensare che il 50% della densità totale della colonna d’aria si concentra sotto i 5500 metri di quota, l’85% sotto i 12000 metri di quota, ossia all’interno della troposfera.
Il 99% della densità totale dell’atmosfera si concentra sotto i 20 km di altezza, mentre il 99,9% sotto i 30 km di altezza.
Il raffreddamento dell’aria favorisce la saturazione del vapore acqueo che si condensa in nubi a partire da una certa altezza: da ricordare infatti che il limite di saturazione del vapore acqueo lo si raggiunge quando il tasso di umidità relativa raggiunge il 100% che a sua volta è il risultato finale del rapporto tra la temperatura effettiva e la concentrazione del vapore acqueo presente nell’aria ad una certa altezza, questo determina il limite di saturazione del vapore acqueo quando condensa in nubi.

Tuttavia la condensazione del vapore acqueo in nubi sprigiona energia termica, nota anche come calore latante, il che tende a dar maggior vigore al moto ascendente preesistente favorendo di conseguenza la crescita verticale delle nubi.
Se come sovente accade in estate il riscaldamento al suolo risultava fin dall’inizio abbastanza forte, le nubi saranno in grado di crescere verticalmente fino agli strati superiori della troposfera, raggiungendo la tropopausa.

Sopra i circa 13000 metri di quota prende inizio la stratosfera che presenta un gradiente termico verticale inverso a quello che si riscontra all’interno della troposfera, dunque la temperatura torna a salire con l’altezza, poichè l’ozono presente in questa porzione di atmosfera assorbe la radiazione UV solare in grado di far salire le temperature dai -54°C dei 13000 metri (dato medio) ai circa -5°C a circa 50 km di altezza (dato medio), motivo per il quale anche le nubi temporalesche note come Cumulonembis non crescono verticalmente oltre la tropopausa, ma bensì la nube tende ad appiattirsi alla sua sommità formando il classico incudine del Cumulonembo.

Tuttavia per valutare una situazione di stabilità, bisogna anche prendere in considerazione la temperatura della massa d’aria sovrastante, una situazione stabile e media la si riscontra quando la temperatura cala di 6,5°C ogni km di altezza, un minor raffreddamento della colonna d’aria con l’altezza corrisponde ad una situazione di stabilità atmosferica con condizioni anticicloniche o in presenza di un fronte caldo.

Viceversa un maggior raffreddamento dell’aria con l’altezza corrisponde ad una situazione di instabilità atmosferica poichè l’aria sottostante risulta molto più calda e dunque leggera rispetto a quella sovrastante, di conseguenza tende a risalire favorendo la formazione di nubi a sviluppo verticale che in situazioni con forti contrasti termici tra le basse quote e le quote superiori, possono dar vita a dei temporali.

Tali condizioni sono più tipicamente associate ai fronti freddi, ossia quando una massa d’aria fredda avanzando ripiazza una massa d’aria più calda preesistente al suolo inalzandola di conseguenza con forza, viceversa ai fronti caldi che sono il risultato di una massa d’aria calda che avanza sopra uno strato di aria più fredda presente al suolo.

In genere i temporali sono un fenomeno più tipico dei mesi estivi, poichè durante la fredda stagione con il sole basso all’orizzonte e le giornate molto corte il terreno non può scaldarsi più di quel tanto, ragione per cui non si creano quasi mai le condizioni d’instabilità sufficienti per lo sviluppo dei temporali.

Vi è però un caso in cui l’instabilità dell’atmosfera può aumentare molto anche d’inverno: quando ad alta quota arriva aria molto, molto fredda, di solito direttamente dalle zone polari.
Anche in queste situazioni i temporali che ne risultano al Sud delle Alpi sono perlopiù deboli, come appunto è stato il caso della serata di domenica 19 febbraio.

Se i temporali di neve sono un fenomeno piuttosto raro a Sud delle Alpi, deversamente è la situazione a Nord delle Alpi o nei paesi più Settentrionali.
In queste regioni risultano molto più frequenti le discese di aria fredda in quota e ne risultano maggiormente esposte trovandosi a Nord della catena Alpina, motivo per la quale i temporali invernali si sviluppano con maggior frequenza.

La sera del 19 febbraio 2006 la perturbazione che attraversò le nostre regioni fu di tipo fronte freddo, alla quota dei 500 hPa (5500 metri di quota) la temperatura calò improvvisamente dai -25°C ai -30°C in breve tempo.
L’arrivo di aria così fredda produsse una destabilizzazione dell’atmosfera, la differenza di temperatura tra gli 850 hPa (1500 metri di quota) e i 500 hPa (5500 metri di quota) raggiunse valori di circa 30°C, un divario termico sufficiente allo sviluppo di moti convettivi con conseguenti temporali, malgrado si misurarono 0°C sulle pianure del Sopraceneri.

Certamente una certa instabilità atmosferica permase anche i giorni seguenti, con conseguente sviluppo di brevi rovesci e temporali di neve durante le ore centrali della giornata.

In totale caddero circa 50 cm di neve fresca nella giornata del 19 febbraio 2006.

Tale fenomeno seguì le intense nevicate che tra il 27 e il 28 gennaio interessarono le regioni della Svizzera Italiana, in tale occasione le nevicate furono causate dalla presenza di un minimo depressionario in prossimità della Sardegna.

Dopo diverse giornate di tempo stabile caratterizzato da una robusta area di alta pressione sull’Europa Nord Orientale, dell’aria molto fredda affluì ripetutamente da Est negli strato bassi della troposfera.

La depressione che pose fine a tutta una serie di belle giornate sopraggiunse da Nord Est e con una traiettoria piuttosto anomala diretta verso Sud Ovest, raggiungendo la Francia ed il Mediterraneo Occidentale.
Con questo sviluppo dei centri di pressione, si formarono delle correnti da Sud-Sud Est che iniziarono a far affluire dell’aria umida in direzione del versante Sud Alpino dove si svoluppò una situazione di sbarramento, mentre nel Nord Ovest dell’Italia si crearono le cosidette aree di resistenza, ossia “cuscinetti” di aria molto fredda presenti nei bassi strati in seguito alle affluenze fredde da Est, in grado di far scendere il limite delle nevicate a basse quote o fin sulle pianure.

Le prime nevicate iniziarono nel corso di Giovedi 27 gennaio nel Sottoceneri, data l’aria molto fredda presente, la neve si presentò leggera e piuttosto polverosa anche in pianura, in seguito si assistette ad un aumento dell’intensità delle nevicate nella notte su Venerdi 28 gennaio.

Le nevicate proseguirono coppiose e abbondanti fino alla notte su Sabato 29 gennaio, prima di cessare definitivamente sabato mattina.

Tuttavia in seguito le precipitazioni ripresero già dopo alcune ore anche se con minor intensità, inoltre si assistette ad un inalzamento del limite inferiore delle nevicate fin verso i 1500 metri di quota.

In totale caddero fin sulle pianure 95 cm di neve fresca nel Sottoceneri, mentro nel Sopraceneri i quantitativi furono leggermente più modesti con circa 75 cm di neve fresca.

Un evento paragonabile a quello del 1985 quando si misurarono ben 80 cm di neve in pianura.

Immagini tratte da: Meteosvizzera.

Flavio Scolari

Nefodina: monitoraggio dei temporali

Un esempio di sistema per il monitoraggio dei temporali è quello di Nefodina, ma come funziona?

Inanzitutto è bene ricordare che una nube, più è elevata, meglio sarà visibile alle immagini satellitari riprese all’infrarosso poichè aventi una temperatura inferiore, vicaversa le nubi poste negli strati medio-bassi della troposfera, avendo una temperatura più elevata, risultano meno visibili alle immagini satellitari infrarosse.

Il sistema Nefodina si basa sul concetto che una nube avente uno sviluppo verticale, tenderà gradualmente ad assumere una maggior luminosità se viste ad un’immagine avente una lunghezza d’onda leggermente inferiore alla luce percepita dall’occhio umano, poichè la nube tende ad elevarsi ad una porzione verticale di atmosfera, costituita da aria gradualmente più fredda.

Nefodina utilitta una combinazione di immagini riprese all’infrarosso e alla frequenza dell’assorbimento del vapore acqueo presente all’interno dellla troposfera, ossia alla lunghezza delle Microonde.

In questo modo si possono estrapolare importanti informazioni inerenti la morfologia e la struttura di un determinato sistema nuvoloso, come ad esempio l’altezza della copertura nuvolosa attraverso l’analisi della temperature rilevata alla simmità della nube.

Non da meno importanza si possono individuare le singole celle temporalesche (convettive: ossia sotate di movimenti verticali attraverso la troposfera) che compongono la struttura nuvolosa presa in considerazione.

In poche parole attraverso l’assemblamento delle immagini riprese dai satelliti Meteosat all’infrarosso ogni 15 minuti, si analizza l’andamento termico della sommità delle nubi, Nefodina è così in grado di riprodurre lo sviluppo verticale delle nubi presenti su una determinata erea geografica, un movimento che verrà rappresentato in falsi colori, in tal modo si riuscirà a stabilire con una certa precisione se si tratta di celle convettive in fase di sviluppo o rispettivamente in fase di dissolvimento.

Un esempio di immagine elaborata da Nefodina sull’area Mediterranea, analogamente esiste un area di osservazione estesa da Gibilterra a Cipro.

Il Blu scuro viene utilittato per le nubi più calde, ossia poste alle quote inferiori, in Blu chiaro per le nubi poste all’interno della media troposfera, mentre il Giallo per le nubi più fredde, ossia poste all’interno dell’alta troposfera.

Il Rosso e il Rosa vengono invece utilizzati per evidenziare quelle nubi dotate di forti moti verticali, meglio note come celle convettive.

Il Rosso evidenzia le celle convettive previste in fase di accrescimento, mentre il Rosa evidenzia le celle convettive previste in fase di dissolvimento, il Rosso scuro invece indica la regione di maggior covettività del corpo nuvoloso.

Attendibilità del modello: si è stabilito che Nefodina ha un margine di errore del 11% nella previsione dei temporali nell’arco dei successivi 15 minuti, del 13% nella previsione dei temporali dei successivi 30 minuti, dunque mediamente si ha una probabilità dell’87% che l’evuluzione prevista da Nefodina si realizzi entro i successivi 30 minuti, con un indice di correlazione misurato dello 0,8 tra la previsione dell’evoluzione dei temporali elaborata dalla rete Nefodina e dalla reale evoluzione dei sistemi temporaleschi.

Questo meccanismo può essere utile al fine di poter definirne la distribuzione e l’entità di un evento, inoltre risulta di grande importanza per poter prevenire eventuali fenomeni di forte intensità.

I risultati di Nefodina verranno poi combinati con il prodotto definito Lampinet in grado di rilevare l’attività elettrica presente all’interno di un temporale, ossia la fulminazione presente in una determinata area geografica consentendo di avere un quadro più completo sulle caratteristiche meteorologiche presenti sull’area presa in considerazione.

Le missioni spaziali suggerite dagli scoiattoli

Gli scoiattoli dell’Artico vanno in letargo diminuendo molto lentamente la temperatura del loro corpo fino al valore di tre gradi sotto zero, in corrispondenza del quale il sangue di qualsiasi altro animale si gelerebbe. Il processo è analogo a quello delle goccioline sopraffuse all’interno delle nuvole temporalesche che sono capaci di rimanere allo stato liquido anche in presenza di una temperatura di più di dieci gradi sotto zero. Non è ancora chiaro come questi simpatici roditori, di circa un chilo di peso, riescano a mantenere una tale temperatura del corpo per tutto il letargo. “Probabilmente il cervello dell’animale produce degli agenti chimici capaci di influenzare direttamente il metabolismo”, ipotizza Barnes dell’Università dell’Alaska. Una delle possibili applicazioni di queste ricerche è il trasporto spaziale su lunghe distanze; il genere umano è destinato a rimanere prigioniero della Terra se non scopriamo come indurre il letargo anche nell’uomo. Le distanze che possiamo coprire nello spazio sono limitate dalla quantità di cibo disponibile e dall’ossigeno e acqua consumati; provocando negli astronauti un temporaneo stato di letargo, i ritmi cardiaci, la circolazione sanguigna e il metabolismo verrebbero rallentati, riducendo così le risorse necessarie alla sopravvivenza. Imparando dagli scoiattoli dell’Artico potremo un giorno soddisfare l’antico nostro sogno di raggiungere i posti più sconfinati della galassia!

Adriano Mazzarella
Responsabile Osservatorio Meteorologico
Università Federico II
www.meteo.unina.it

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