a cura di: Luca Onorato
Centro Funzionale Meteo Idrologico di Protezione Civile della
Regione Liguria (CFMI-PC di ARPAL)
2.
Parte
DALLA MESOSCALA VERSO LA SCALA LOCALE
I venti hanno una forte legame con l’occorrenza e il moto delle
strutture depressionarie.
I venti intensi sul continente europeo si manifestano sulle coste
settentrionali esposte ai flussi occidentali o in aree la cui
topografia forza il movimento dei sistemi ad incanalarsi in esse:
mentre i primi sono legati alla circolazione sinottica, invece gli
ultimi prevalgono nel Mare Nostrum che è un bacino circondato da
rilievi più o meno elevati alternati a gole o vallate, isole con
monti significativi; zone in cui si ripropongono quotidianamente
interazioni tra flusso e l’orografia, in cui la grande circolazione
legata al flusso sinottico viene forzata alla scala locale
attraverso l’instaurazione di venti caratteristici (come il Mistral,
Bora, Cierzo ecc..).
Fig. 1
l’immagine del satellite del NOAA 17 a
composizione colorata evidenzia chiaramente i
rilievi presenti lungo le coste del mediterraneo
centrale
La loro direzione in Mediterraneo risulta
strettamente legata all’orografia; ciò traspare dalle analisi
climatologiche, in cui possiamo osservare rose di vento
caratterizzate da una o più direzioni prevalenti.
Infatti in questi casi l’orografia tende a
forzare il flusso; così quando un rilievo montuoso o collinare si
trova a poca distanza dalla costa il vento può essere canalizzato
seguendo generalmente due direzioni privilegiate (differenti per la
maggior parte delle volte di circa 180°) che sono all’incirca
parallele all’asse prevalente delle creste montuose. In questi casi,
più la componente del gradiente di pressione è significativa, più il
rinforzo del vento risulta essere importante. Si può produrre allora
una modificazione del campo di pressione che si traduce in una sorta
di rottura delle isobare a circa 30-40 miglia al largo ed una
discontinuità del vento a livello del mare o ai bassi livelli
dell’atmosfera (FIGURA 2). Questo fenomeno presenta la sua intensità
massima quando un’inversione termica situata ad un altitudine
inferiore a quella della cresta del rilievo si oppone al superamento
della cresta della massa d’aria proveniente ai bassi livelli, con un
conseguente infittimento delle linee di corrente e l’incremento
della velocità del vento. Se l’aria è instabile questo fenomeno è
meno marcato.
Fig. 2
Caso classico (evento del 20 settembre già
proposto nello scorso numero 19 - Mappa Bolam a 7
km) d’interazione tra flusso e rilievi con la
conseguente modificazione delle isobare e la
possibile formazione di diversi minimi (L1, L2 e L3)
sottovento alle catene montuose (alpine e
appenniniche) in presenza di un flusso orientale.
Le stazioni situate lungo le coste settentrionali
del Mediterraneo mostrano differenze stagionali poco marcate,
rispetto alle stazioni dell’Europa occidentale affacciate
sull’atlantico che invece sono condizionate maggiormente della
situazione sinottica stagionale, rispetto alle prime. Non a caso la
frequenza del Maestrale nel corso dell’anno nella valle del Rodano
resta sempre alta con oltre 100 giorni di vento > 11m/s con picchi
di maggior frequenza nei periodi a cavallo dell’inverno.
Abbassandosi come scala spazio-temporale, andiamo ad analizzare
fenomeni che si svolgono nell’ordine dei km: ma se la riduciamo
ancora un po’, possiamo parlare di ‘micrometeorologia’, scienza in
cui diventa importante conoscere la disposizione di una scogliera,
il crinale di una collina, l’asse di una vallata o dei palazzi
rispetto alla costa... ecc. A queste grandezze la direzione del
vento dipende fortemente dalla rugosità del terreno; più ruvida è la
superficie, più grande sarà l’angolo di deviazione rispetto al vento
geostrofico: in prossimità della terra tale angolo tende ad
allargarsi sui 30° (rispetto al vento geostrofico) raggiungendo a
volte valori anche maggiori (fig. 3, pallini rossi), ad eccezione
delle zone montuose ove il flusso tende ad orientarsi secondo la
topografia, prendendo a volte direzioni difficilmente spiegabili.
Così le masse d’aria possono mostrare modificazioni a volte anche
considerevoli, in particolare ai bassi livelli dove l’attrito
intensifica la loro turbolenza naturale.
Fig. 3
Caso classico in cui la direzione del vento al
suolo subisce deviazioni > di 30° soprattutto in
prossimità di coste alte (vedi cerchietti rossi),
come nel caso di Genova in cui l’aria più fredda
continentale è forzata dagli Appennini verso il
mare, seguendo direttamente il gradiente di
pressione (dall'alta pressione verso la bassa
pressione). Le stazioni poste sulle coste basse
dell’Atlantico invece sono caratterizzata da venti
in migliore accordo con l'andamento del vento
geostrofico.
Altri casi d’interazione tra flusso
e orografia
In Mediterraneo, bacino circondato da catene
montuose più o meno elevate alternate a gole o vallate, isole con
monti significativi, si verificano quotidianamente interazioni tra
flusso prevalente ed orografia. In Italia la presenza dei Rilievi
appenninici e delle Alpi agiscono spesso come elemento separatore
tra diverse aree meteoclimatiche (area Piemonte meridionale, area
delle Alpi occidentali, area della Pianura Padana occidentale, ecc).
Fig. 4
Caso classico di interazione tra flusso e rilievi
in caso di forte Foehn.
(fonte: Onorato)
Le Alpi in particolare a causa della loro
estensione ed altezza sono soggette a fenomeni di intenso Stau e
Foehn nei due versanti, secondo della direzione del flusso, con
fenomeni molto significativi di caduta ‘sottovento’ come evidenziato
chiaramente dai rotori fotografati in Val Veny durante un intenso
regime di Foehn nell’inverno 2005, con raffiche in vallata fino a 25
m/s (figura 4). In questo caso è stato possibile osservare degli
Altocumulus Fractus (figura 5) caratterizzati da evidenti movimenti
verticali ed accompagnati da significativi rotori sottovento alla
catena.
In questa giornata sono state registrate raffiche
sicuramente molto intense con valori di oltre 40kt i cui valori
massimi raggiungevano due volte e mezzo il vento medio.
Fig. 5
La situazione di forte Foehn sul massiccio del
Bianco innesca rotori visibili chiaramente dal fondo
valle
(fonte: Onorato)
E’ bene sottolineare come in tali condizioni,
oltre alle singole misure, sia estremamente importante conoscere il
rapporto tra il vento istantaneo ed il vento medio; in occasione
escursioni agonistiche o turistiche è estremamente importante
soprattutto muoversi in condizioni di sicurezza (in particolare nei
versanti ripidi più esposti!). Qua forti variazioni del vento
istantaneo possono creare differenze di pressione e condizioni di
disequilibrio che a volte hanno portato ad incidenti anche gravi.
Pensiamo a chi percorre sentieri molto ripidi e stretti o più
semplicemente è esposto a violente raffiche lungo i passaggi in
cresta!
La sola indicazione del vento medio non associata
alle intensità del vento di raffica può essere spesso fuorviante
rispetto alle reali condizioni meteo.
Pensiamo ad esempio come condizioni di vento
medio da Nord di 9-13 m/s, possano in realtà essere accompagnate da
variazioni repentine della direzione ed intensità con punte
improvvise di 23-25 m/s (valori che si avvicinano alla tempesta
nella scala Douglas).
Scendendo per un attimo molto più a Sud, in
Calabria, si evidenzia (Fig. 6) un muro di Tramontana tra la costa e
le regioni interne dell’Aspromonte. Sui rilievi tirrenici (Appennini
calabresi) l’aria più umida proveniente dal mare è forzata dallo
spartiacque appenninico che delimita la zona costiera tirrenica da
quella interna. Nell’Agosto 2005 per oltre 48 ore si è verificato un
muro di nubi (legate alla Tramontana lungo l’Appennino)
caratterizzato da tempo umido e piovoso lungo la costa ed improvvise
schiarite nell’immediato entroterra, sottovento all’Appennino. Tale
miglioramento del tempo era associato a forti intensità (punte di
burrasca) accompagnate da elevata turbolenza.
Fig. 6
Muro di Tramontana tra la costa e le regioni
interne dell’Aspromonte
(fonte: Onorato)
La conoscenza del rapporto tra il vento medio e
la raffica massima gioca quindi un fattore estremamente importante
rispetto ai singoli valori; infatti il vento medio rappresenta un
valore medio sui 10 minuti, estremamente attenuato rispetto ai
valori istantanei che possono essere anche 3 volte maggiori rispetto
al vento medio.
Nella prossima puntata quindi analizzeremo, di
conseguenza, alcuni dati climatologici di vento, ritornando in
particolare sul caso studio del Grecale (Settembre 2005) proposto
nel n°19 di RLMet.