sommario numero 4/2008sommario numero 4/2008

InMeteo Magazine Periodico trimestrale di InMeteo Associazione NO - PROFIT di Meteorologia

Anno 2 - Ottobre 2008 - Numero 7

Direttore Responsabile

Domenico Papandrea

Capo Redattore

Giancarlo Modugno

Vice Capo Redattore

Paolo De Luca

Comitato di Redazione

Giancarlo ModugnoVittorio VillasmuntaPaolo De LucaPasquale AbbatistaGiuseppe Conteduca

Redazione

E mail: magazine@inmeteo.it

http://www.inmeteo.it

Progetto Grafi co e Composizione

Giancarlo ModugnoPasquale Abbattista

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“Pubblicittà” - Roma

Autorizzazione del Tribu-nale di Bari con decreto numero 8 del 28/02/2007

1 Un bollente inizio di settembre di Giuseppe Conteduca

1 I siti consigliati di Giancarlo Modugno

2 Infl uenza dell’orografi a sulla circolazione media alle medie latitudini di Giancarlo Modugno

4 Tendenza asimmetrica per le temperature giornaliere massime e minime nel mondo durante il Global Warming di Giancarlo Modugno

7 Correlazione tra linea di convergenza intertropicale e circolazione sul Mediterraneo centrale in estate di Giancarlo Modugno

9 Come nascono le previsioni del tempo di Mauro Romandini

InMeteo Magazine e www.inmeteo.it sono due mezzi d’informazione che nascono con lo scopo di divulgare la scienza e la cultura meteorologica. Chiunque volesse contribuire con articoli e commenti agli articoli pubbli-cati può scriverci al seguente indirizzo mail: magazine@inmeteo.it

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La prima decade di Settembre ha fatto registrare valori termici prettamente estivi, con minime elevate e temperature massime roventi, che in alcuni casi hanno superato la soglia dei quaranta gradi , specie nel Tavoliere delle Puglie.

Oltre alla Puglia, ad essere interessate da temperature così anomale, sono state le restanti regioni cen-tro-meridionali. Sicuramente si è trattato della seconda ondata di calore più intensa dagli anni ‘40 ad oggi, in Settembre. Ricordiamo, infatti, che nel ’46 si registrarono valori eccezionali, superiori talvolta ai 44°. Del già citato anno, non possediamo i dati riguardanti le stazioni dell’Aeronautica militare, in quanto l’archivio è presente dal 1951. Per tale motivazione, numerose stazioni AM hanno infranto i loro record di caldo per settembre. In Puglia , Foggia Amendola ha stabilito il suo nuovo record men-sile con 42,6° , mentre Gioia del Colle ha raggiunto la soglia dei 39°, con un 38,6°. Anche la località garganica di Monte Sant’Angelo ha aggiornato i suoi annali climatologici, con un 34,2°, valore notevo-lissimo, specie per una località posta ad 880 metri sul livello del mare.

Altri record sono stati infranti in Sicilia; Ustica registra 36,2° sia il 6 Settembre, sia il 7,stabilendo così il suo nuovo record mensile. Rimanendo in Sicilia, anche l’isola più meridionale d’Italia , Lampedusa registra il valore massimo mai registrato a settembre: 34,4°.

Risalendo la penisola, sono da mensionare i record registrati il 6 settembre: Ferrara (35,5°), Piacen-za (34,0°), Verona (33,2°), Rimini (33,8°), Decimomannu (39,6°). Il giorno seguente è risultato più infuocato,e gli effetti si son fatti sentire : Cozzo Spadaro(35,0°), Bologna Borgo Panigale (34,3°), Bre-scia Ghedi (33,3°), Forlì (34,4°), Olbia (38,3°), Prizzi (33,2°), Reggio Calabria (38,1°). Ecco ,schematizzate, le temperature massime registrate da alcune stazioni pugliesi dell’A.M. , fra il 5 e il 7 Settembre:

http://www.villasmunta.it/mediateca/mediateca.htm a questo link il Ten. Colonnello inserisce perio-dicamente diverse presentazioni powerpoint e documenti in pdf: essi affrontano argomenti che vanno dall’osservazione del tempo in ambito generale e/o aeronautico alla climatologia, dalla didattica al servizio meteorologico aeronautico, dai rilevamenti satellitari alla modellistica. Sono disponibili molti corsi di aggiornamento, manuali e presentazioni di conferenze, nonché software.

http://www.ncdc.noaa.gov/gcag/index.jsp Il sito della NOAA mette a disposizione dati meteorologici dal 1880 al 2007 e ne permette l’analisi attraverso la costruzione “self service” di mappe e di serie di dati. Sono disponibili sia i dati sulle anomalie termiche medie sia le anomali sulle minime e le massi-me.

http://visibleearth.nasa.gov/ La NASA inserisce su questo sito immagini ad altissima risoluzione del pianeta Terra in svariate situazioni, nonché è possibile studiare numerose simulazioni in molti ambiti scientifi ci (atmosfera, biosfera, criosfera, idrosfera, oceani, paleoclima, radiazione solare, attività sola-re, ecc).

UN “BOLLENTE” INIZIO DI SETTEMBREdi Giuseppe Conteduca, Consigliere e Redattore InMeteo

I SITI CONSIGLIATIdi Giancarlo Modugno - Vice Presidente “InMeteo”, Fondatore del portale www.inmeteo.it

Studiando le considerazioni utilizzabili dall’espressione del vento termico sulle medie latitudini, ci aspetteremmo un vento medio nel tempo diretto da ovest verso est (media climatica) al contrario delle onde riscontrabili giorno per giorno leggendo una carta del geopotenziale. Le conferme sperimentali non negano questa evidenza fi sico-matematica (westerlies); tuttavia il reale andamento di queste correnti d’aria è leggermente ondulato anche nella media temporale grazie al fatto che l’orografi a le devia conservando la vorticità potenziale.

La vorticità potenziale è una quantità fi sica che nel tempo rimane costante tenendo conto punto per punto della vorticità lo-cale (la quale è proporzionale al laplaciano del geopotenziale), della latitudine per l’effetto Coriolis e della derivata seconda del geopotenziale sulla coordinata pressoria verticale. Questa funzione, ricavabile direttamente dall’equazione di Navier Stokes, esprime la variazione nel tempo del geopotenziale.

( y = latitudine, b = cost, c = cost)

La schematizzazione fi sica iniziale per poter spiegare l’infl uenza orografi ca sulla circolazione è considerare il vento entrante perpendicolarmente sul profi lo orografi co come nullo. Per fare ciò basti considerare nullo il prodotto scalare tra il vento e la normale al profi lo. Si ritrova che il vento in verticale ha una dipendenza dal prodotto tra la velocità del vento lungo x/y e la derivata spaziale del’altezza h del profi lo. Le velocità verticali devono rimanere piccole per la conservazione della massa in equilibrio quasi geostrofi co (ricordiamo anche che per l’approssimazione idrostatica le correnti lungo l’asse z sono trascura-bili ma non assenti), di conseguenza le derivate spaziali del profi lo devono rimanere piccole. Per fare ciò nel nostro modello si “appiattiscono” le montagne in modo tale che le condizioni richieste siano soddisfatte non commettendo un grosso errore (stiamo pur sempre considerando cosa avviene nella media temporale).

L’equazione della vorticità per l’approssimazione quasi geostrofi ca tiene conto delle velocità verticali attraverso le quali possiamo inserire la nostra modellizzazione. Integrando su tutta la troposfera e considerando la derivata seconda pressoria del geopotenziale nulla per semplifi care i conti, otteniamo una nuova espressione della vorticità potenziale, ovvero

(f = funzione di Coriolis, V = vento su x e y, H = altezza troposfera).

INFLUENZA DELL’OROGRAFIA SULLA CIRCOLAZIONE MEDIA ALLE MEDIE LATITUDINI

di Giancarlo Modugno - Vice Presidente “InMeteo”, Fondatore del portale www.inmeteo.it

Grazie a questa equazione possiamo calcolare la traiettoria di una particella che incontra un rilievo montuoso. In particolare, se la particella proviene da ovest e si dirige verso est incontrando un rilievo in pendenza (supponiamo conica) allora questa verrà deviata verso sud fi nchè h(x,y) sarà positiva per poi riprendere la sua direzione iniziale. Naturalmente è diffi cile pen-sare che tutto ciò avvenga con questa realizzazione in quanto generalmente i rilievi non hanno questa forma regolare e per di più possono essere seguiti da altri rilievi che possono ulteriormente perturbare l’andamento iniziale (aumentando l’ampiezza d’onda o smorzandola).

Grazie a questa trattazione è possibile spiegare anche come vengono a formarsi i cosiddetti “blocchi”. Essi non sono altro che un fenomeno di “risonanza”: la funzione del geopotenziale, infatti, è esprimibile attraverso un termine medio e un termine di instabilità che permette di effettuare gli scambi di calore tra le varie latitudini (instabilità baroclina). Inserendo que-sta modellizzazione del geopotenziale nell’equazione della vorticità potenziale, si riscontra che l’ampiezza dell’onda instabile può essere espressa come

( h (x,y) funzione dell profi lo orografco, k lunghezza d’onda, b parametro di Coriolis, V veloctà del vento)

La condizione di risonanza, ovvero di ampiezza massima e quindi di blocco, si raggiunge quando il denominatore tende a zero, ovvero le condizioni del vento sono tali da eguagliare i due termini al denomi-natore stesso.

INFLUENZA DELL’OROGRAFIA SULLA CIRCOLAZIONE MEDIA ALLE MEDIE LATITUDINI

di Giancarlo Modugno - Vice Presidente “InMeteo”, Fondatore del portale www.inmeteo.it

L’incremento della temperatura media mondiale comporta un’analisi più dettagliata qualora si considerino le temperature medie minime e massime: è stato riscontrato che sebbene le temperature massime siano in aumento anche le temperature minime lo sono, tuttavia con un trend tre volte superiore rispetto a quello delle temperature massime. Il motivo principale è l’aumento della nuvolosità ma effettivamente distaccando le due fonti di analisi (minime e massime) le cause possibili diventano moltissime e per di più collegate tra loro.

Il periodo di riferimento per questo lavoro è il 1951-90 e sono state prese in considerazione zone climaticamente omogenee in base al numero di stazioni utilizzate (USA, Canada, Russia, Africa centrale e meridionale, Cina, Giappone, Australia). Il 60% delle regioni ha mostrato dagli anni ‘60 un aumento del DTR (Decrease Temperature Range), il quale si è mantenuto stabile fi no alla fi ne degli anni ‘80 sia al di sopra che al di sotto dell’equatore con un trend di -1.4°C/100 anni simile all’in-cremento della temperatura media (1.3°C/100 anni). La varianza della serie di dati è signifi cativa e include anche le analisi delle regioni che vanno fuori dalla serie (questo forse perchè la serie di dati termina in modo prematuro essendoci delle mancanze in alcune zone). Si è notato, inoltre, che vi è una buona correlazione tra l’andamento del DTR e la differenza tra gli estremi stagionali e annuali termici

TENDENZA ASIMMETRICA PER LE TEMPERATURE GIORNALIERE MASSIME E MINIME NEL MONDO DU-

RANTE IL GLOBAL WARMINGdi Giancarlo Modugno - Vice Presidente “InMeteo”, Fondatore del portale www.inmeteo.it

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Dipendenze della DTR

L’aumento del numero di stazioni nel tempo potrebbe aver implicato degli errori a causa della climatologia locale, in partico-lare a causa dell’urbanizzazione, dell’irrigazione e della desertifi cazione.

Basti pensare alla differenza di temperatura tra città e campagna (massima al tramonto e minima all’alba). Per tal motivo sono stati adottati degli accorgimenti nell’analisi dei dati distinguendo le grandi dalle piccole città e studiando in quali casi di urbanizzazione l’effetto fosse maggiore o minore (per esempio tra Cina e USA).

Si può discutere all’infi nito sul fatto che l’incremento dell’irrigazione può giustifi care la diminuzione del DTR. L’evapora-zione associata al suolo si trasforma in calore latente questo riduce la temperatura giornaliera. Su questa opotesi fu calcolato un coeffi ciente di correlazione tra l’andamento del DTR e il cambio di irrigazione sulle terre per ogni regione di rilevamento. Nessuna relazione è stata trovata e infatti molte zone con basso incremento di zone irrigate avevano anche un alta diminuzio-ne di DTR.

Tuttavia allora la desertifi cazione potrebbe avere impatti sulla DTR. Ebbene ciò è stato smentito studiando i dati sulle zone alle medie ed alte latitudini (scarsamente infl uenzate dalla desertifi cazione).

Effetti Climatici

Doo aver “pulito” i dati, sono state ricercate le variabili che infl uenzavano le minime e le massime cercando di capire quali effettivamente davano un contributo abbastanza robusto alla variazione di DTR. L’umidità relativa e la copertura nuvolosa sono due tra le variabilli climatiche e la seconda si suddivide in due sottovariabili: copertura (in decimi) e ceiling (CIG), ovvero il più basso strato nuvoloso che ricopre almeno il 50% del cielo. Il vento è un’ottima variabile collegata al rimesco-lamento nei bassi strati e la radiazione solare entrante viene considerata in quanto cambia in senso latitudinale andando ad infl uenzare la temperatura.

La parziale correlazione tra ogni variabile e il DTR è spesso diversa dalla correlazione lineare e quindi ciò rende diffi cile fare considerazioni quantitative senza tener conto delle altre variabili. Un modello basato sulle variabili su descritte ha permesso di giustifi care circa il 55% della varianza giornaliera del DTR (per migliorare questo valore in teoria andrebbero considerate altre variabili, come la stabilità atmosferica e le forzanti esterne).

Tuttavia è possibile riscontrare un senso fi sico qualitativo in questo modello per ogni variabile. Risulta interessante notare come la TMP (differenza di temperatura giorno per giorno) sia correlata con la TRAD (quantità di radiazione solare entrante) e mascherino insieme l’infl uenza della TMP sul DTR. La diminuzione di correlazione parziale per le altre variabili è normale dato che queste sono legate l’una all’altra. La fi gura seguente indica che la correlazione parziale di ogni variabile con il DTR è spesso signifi cativamente differente dalla semplice correlazione lineare, rendendo diffi cili le considerazioni se non si cono-scono i cambiamenti nelle altre variabili. Un basso valore di correlazione ha un alto signifi cato statistico.

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La figura 8 indica anche la dipendenza della correlazione di RH, WW e SKY dalla TRAD: la prima aumenta con l’aumenta-re della seconda, e ciò ha molto a che fare con la riduzione delle massime e l’aumento delle minime a causa degli scambi di calore con lo strato limite: più la TRAD aumenta più la temperatura e l’evaporazione aumentano. Bisogna porre attenzione al dato negativo della SNOW nel caso della bassa radiazione entrante: i casi in questione riguar-dano i periodi invernali nei quali la TRAD è già bassa e vi è la presenza di neve; la maggiore riflessione della radiazione permette alle minime di abbassarsi ulteriormente permettendo un aumento della DTR. Tuttavia non è il caso delle latitudini inferiori, come dimostrato dai valori positivi di SNOW per l’arrivo di TRAD moderata e alta. Da ciò si conclude che la dura-ta della notte è un fattore importante.

Molti altri fattori dovrebbero essere considerati. Tuttavia molte di queste variabili mostrano una marcata correlazione con i gas serra e le due variabili “nuvolose” raccolgono gran parte della varianza, rientrando quindi nel più importante motivo per cui il DTR aumenta. Il cambiamento a larga scala nell’analisi mostra che il collegamento tra nubi e DTR è ancora più impressionante, tanto che negli USA è stato osservato un aumento delle nubi diurne e notturne insieme all’abbassamento del ceiling.

Questa tendenza è valida sempre e dappertutto? Una considerazione empirica ha dimostrato che lo è per USA, Canada, Europa, India e Australia. Anche per la Cina si potrebbe fare lo stesso discorso, tuttavia la qualità dei dati potrebbe essere discutibile. Inoltre in Russia è stato effettivamente misurato un abbassamento del ceiling (strati e stratocumuli con frequenza maggiore del 2%) con una copertura nuvolosa maggiore del 3% ma sono stati riscontrate anche delle variabilità interannuali e interstagionali ma il trend è in sintonia con la diminuzione di DTR.

Effetti antropogeni a larga scala. Vari centri di elaborazione hanno costruito dei modelli per trovare eventuali correlazioni tra il DTR e i gas serra introducendoli nel sistema. Inserita la CO2 e aumentandone i suoi valori, si è riscontrato che il DTR ha una forte dipendenza dai feedback relativi al vapore acqueo e agli scambi di calore con il suolo, i quali tuttavia sono stati parametrizzati e si nutrono spesos dubbi sulle giuste tecniche da usare. Bisogna però dire che il DTR è comunque influen-zato dai processi su descritti e di conseguenza non è stato possibile elaborare un modello abbastanza buono per determinare l’evoluzione dei gas serra.

È stato già dimostrato che l’incremento degli aerosol può modificare gli scambi di calore sulla superficie della Terra e questi sono confinati soprattuto nell’emisfero boreale determinando una modifica nell’albedo. Al momento è difficile comprendere gli effetti dell’aerosol sul periodo di vita delle nubi (piccole gocce portano alla diminuzione del tempo di caduta) e questa potrebbe portare ad un incremento della copertura nuvolosa. È difficile identificare la diretta relazione tra causa e importanza della diminuzione di DTR e la forzante dei gas serra nel bilancio radiativo. Alcuni scienziati hanno suggerito, però, che vi è una minima differenza tra i casi di DTR con cielo sereno e quelli con stratificazione umida.

Altri scienziati hanno dimostrato che gli aerosol derivanti dalle biomasse incidono sul valore di albedo planetario in modo diretto in caso di cielo sereno (aumentandolo) e in modo indiretto in caso di nuvolosità incidendo sull’albedo nuvoloso. Queste biomasse si concentrano soprattutto nella zona tropicale ed extra tropicale, influenzando la porzione di dati provie-niente da quelle zone.

Conclusioni. Che il DTR stia diminuendo è abbastanza chiaro e riscontrabile in molte regioni del mondo. Ci sono molti fattori che influenzano il DTR e la principale sembra essere la copertura nuvolosa, soprattutto quella bassa, la quale è au-mentata con la diminuzione del DTR, insieme al Global Warming. L’aumento della copertura nuvolosa può essere correlato all’aumento dei gas serra, agli effeti indiretti degli aerosol , semplicemente per effetto delle variabilità climatica o per una combinazione di tutte e tre le situazioni.Per avere risposte migliori bisognerebbe fare degli sforzi: primo, miglioramenti nell’omogeneità della diffusione dei rile-vamenti per migliorare la serie di dati; secondo, miglioramento nella parametrizzazione dei fenomeni nuvolosi nei modelli; terzo, il trattamento degli aerosol e gas serra inseriti nei modelli con cicli diurni; quarto, le misurazioni dovrebbero aiutare a chiarire il ruolo degli aerosol.

FONTE: Bulletin of the American Meteorological Society, Vol.74, No. 6, June 1993

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La stagione estiva centro mediterranea climaticamente è caratterizzata dalla presenza dell’Anticiclone delle Azzorre e negli ultimi anni anche talvolta dall’anticiclone subtropicale in rimonta sulla peniso-la italiana. Tuttavia uno studio presentato nel 1980 da Michele Conte del CNMCA ha mostrato come esista una certa regolarità nell’arrivo delle perturbazioni nella stagione estiva, in particolare nel mese di Luglio. A questa regolarità si è aggiunta l’ipotesi che l’evento periodico si possa associare all’avanza-mento della linea di convergenza intertropicale (LCI) verso latitudini superiori alla media.

Un’attenta osservazione della situazione sinottica mediterranea in estate può riscontrare che effettiva-mente ogni anno si presentano quasi nello stesso periodo le medesime perturbazioni (come quelle di inizio giugno) o per lo meno le stesse confi gurazioni bariche (per vari anni si sono riscontrati i massimi di temperatura nell’ultima decade di ogni mese estivo). Anche per la perturbazione del “20 luglio” (così viene chiamata da Conte nel suo lavoro) vale la stessa cosa in questi ultimi anni, tanto che vale la pena analizzare le analogie con il periodo degli anni 70 in cui Conte si accorse dell’anomalia.

Analizzando le mappe di analisi del passato distribuite dal sito tedesco www.wetterzentrale.de , pos-siamo cercare la presenza della perturbazione dal 2000 al 2008 con un errore al 22 luglio di ± 5 giorni. Notiamo che la perturbazione si distribuisce in due zone precise (penisola iberica e Europa centro-me-ridionale, la quale interessa anche l’Italia) e gli anni sono inseriti nella tabella seguente.

CORRELAZIONE TRA LINEA DI CONVERGENZA INTER-TROPICALE E CIRCOLAZIONE SUL MEDITERRANEO

CENTRALE IN ESTATEdi Giancarlo Modugno - Vice Presidente “InMeteo”, Fondatore del portale www.inmeteo.it

Tra parentesi abbiamo indicato perturbazioni “mi-nori” dovute a cut off di minore entità.

Effettivamente anche Conte aveva notato una sin-golarità negativa nella media climatica del geo-potenziale alla latitudine e longitudine di Roma (fi gura a sinistra).

Figura 1

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Allo stesso tempo, grazie all’osservazione dei rilevamenti su stazioni meteorologiche africane, Conte notò che i monso-ni umidi sulla Guinea, i Mousson (provenienti da SW) si contrapponevano ai venti del deserto secchi chiamati Harmattan (provenienti da NE). Il tutto si traduce nella sovrapposizione di un gradiente adiabatico saturo nei bassi strati e un gradiente adiabatico secco negli alti strati con conseguenziale forte instabilità verticale.

Sulla LCI si vengono a formare visibilissimi CB e quindi formazioni perturbate a larga scala con piogge abbondanti che aumenteranno di intensità a seconda della quantità di vapore acqueo trasportata dai “mousson”.

Durante il periodo che racchiude il 20 luglio, la LCI raggiunge il suo massimo in ordine di latitudine (circa 23° N) , ovvero proprio quando si notano le perturbazioni sopra descritte (successivamente nel mese di agosto la LCI raggiungerà periodi-camente altri massimi “secondari”). Secondo Conte, questa netta coincidenza potrebbe far pensare ad una correlazione tra la posizione della LCI e la circolazione sul Mediterraneo ma più precisamente con la posizione dell’anticiclone delle Azzorre.

Lo studio di Conte nel 1980 si fermava a questa considerazione. A seguito di queste considerazioni potremmo ipotizzare che l’attività nella cella di Hadley si trasformi in energia disponibile per la cella di Ferrel, con aumento dell’energia potenziale zonale e quindi aumento dell’energia potenziale Eddy. A questo punto sembra quasi normale pensare all’arrivo delle per-turbazioni, anche se effettivamente tutto ciò resta solamente un’ipotesi perchè non sono ancora ben chiari i meccanismi di scambio tra le due celle. Tuttavia potremmo analizzare al calcolatore i dati riguardanti gli scambi energetici e constatare se nei vari casi effettivamente vi è un incremento dell’energia disponibile.

Sulla LCI si vengono a formare visibilissimi CB e quindi formazioni perturbate a larga scala con piogge abbondanti che Sulla LCI si vengono a formare visibilissimi CB e quindi formazioni perturbate a larga scala con piogge abbondanti che Sulla LCI si vengono a formare visibilissimi CB e quindi formazioni perturbate a larga scala con piogge abbondanti che

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NOTA: Alle medie latitudini gli scambi energetici sono regolati secondo lo schema della fi gura 4: l’energia potenziale zonale dipende dalla temperatura potenziale ed è l’ener-gia che si rende disponibile per creare l’energia cinetica zonale (ciò che chiamiamo la circolazione media) e l’energia potenziale Eddy. Quest’ultimo tipo di energia è quella disponibile per creare l’instabilità e infatti va a fi nire nell’energia cinetica Eddy, la quale se necessario può intensifi care l’energia cinetica zonale (in pratica aumenta l’intensità del fl usso medio dei venti alle medie latitudini).medie latitudini).

NOTA: Alle medie latitudini gli scambi energetici sono regolati

zonale dipende dalla temperatura potenziale ed è l’ener-gia che si rende disponibile per creare l’energia cinetica

COME NASCONO LE PREVISIONI DEL TEMPO? di Mauro Romandini - Osservatorio Didattico Isaac Newton, Taranto

La storia della meteorologia è la storia di una grande sfi da: quella dell’uomo verso la Natura. Prevedere come le Sibille nell’antica Grecia il tempo di domani o addirittura dei prossimi mesi, ha spinto l’uomo a chiedersi quali fossero i meccanismi che regolasse-ro l’avanzare delle nuvole, l’insorgere di temporali e la permanenza ostinata del sole nei periodi di siccità. Compito assolutamen-te diffi cile viste le innumerevoli variabili fi siche che sono coinvolte. Le previsioni rispetto al passato sono più attendibili: l’affi dabilità è molto elevata nei primi due giorni (70-80%) sebbene scenda nei giorni successivi. (le previsioni a 4 giorni hanno

un’affi dabilità inferiore al 50%). Le previsioni danno i numeriIl concetto su cui si basa la meteorologia odierna è noto come previsioni meteorolo-giche numeriche (Numerical Wheater Pre-diction). Secondo questo metodo, i processi atmosferici - e pertanto anche le evoluzioni del tempo - possono essere descritti dalle leggi della fi sica e simulate attraverso un complesso sistema di equazioni. La rac-colta di dati (vedi Multimedia I signori del tempo)avviene attraverso una fi tta rete di punti di rilevamento sparsi ovunque dove si trovano strumenti di rilevazione specifi ci come termometri,

anemometri, igrometri, pluviometri, etc. Per quanto riguarda la raccolta dei dati in aria vengono utilizzati gli aerostati o palloni-sonda con la funzione di misurare le condizioni atmosferiche fi no a 20 chilometri di altezza e trasmettere i dati a terra. L’ela-borazione dei dati è affi data ai supercom-puter più potenti del Pianeta. In Europa il cervellone, si trova a Reading, in Inghilterra: è in grado di analizzare un modello con un milione di variabili e in sole sei ore tiene conto di 10 mila nuove osservazioni.

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I limiti della meteorologia Modelli sofisticati e supercomputer non sono però sufficienti a rendere perfette le previsioni. Infatti i dati di osservazione, sia al suolo che in quota, vengono rilevati da reti mondiali di stazioni meteorologiche le cui maglie sono a trama piuttosto larga con la conseguenza che ci sono zone che non vengono affatto sfiorate dagli strumenti meteorologici.

L’affidabilità di una previsioni è strettamente dipendente dalla qualità e dalla quantità dei dati raccolti che rappresentano le condizioni iniziali di un modello numerico. Per miglio-rare quindi le previsioni si dovrebbe avere una carta del tempo completa in ogni parte del globo. Questo problema è in parte risolto dall’uso dei satelliti i cui dati però devono es-sere estrapolati e considerati solo delle stime. Inoltre l’atmosfera si modifica in modo assai rapido e le osservazioni vengono effettuate necessariamente a intervalli fissi dando un quadro incompleto dell’evoluzione temporale.

Il meteo di domani Uno degli obiettivi della meteorologia odierna è quello di migliorare la raccolta dei dati per risolvere in modo preciso e accurato le equa-zioni del tempo. Il futuro varcherà sicuramente nuove frontiere tra le quali le previsioni del tempo su scala sta-gionale. I vantaggi saranno incredibili in ogni campo: per esempio si potranno ottimizzare semine e raccolte o individuare pericolose anomalie atmosferiche (per esempio le allu-vioni o periodi di siccità). O decidere la data giusta per partire per le vacanze…Si pensi però che attualmente il limite di predicibilità atmosferica si aggira sui 6.5 giorni e che il lavoro necessario per spingere il limite oltre è veramente straordinario.

Strade da percorrere Per comprendere fino in fondo il futuro della meteorologia bisognerà ampliare la nostra visuale e estendere le previsioni meteo alle previsioni ambientali. Satelliti come ENVI-SAT potranno dare una visione più ampia del nostro pianeta includendo variabili biologiche, idrogeologiche e oceanografiche oltre alle classiche atmosferiche. Una seconda direzio-ne futura sarà l’estensione della predicibilità oltre le stagioni. A questo scopo è legato lo sviluppo dell’Oceanografia. Esistono infatti delle condizioni che portano a pensare che ci siano delle fluttuazioni nell’atmosfera su scale molto più ampie delle stagioni. E queste sono condizionate dalle oscillazioni della tempera-tura superficiale

oceanica.

Il futuro nell’acqua Parleremo così di SST (Sea Surface Tempera-ture, temperatura della superficie dell’acqua) come di una variabile che influenza in modo ancora abbastanza misterioso la circolazione atmosferica su scale di tempo mensili e stagio-nali. L’impatto dei cambiamenti delle SST si trasmettono a decine di migliaia di chilometri di distanza attraverso fili invisibili chiamati

teleconnessioni.

Un esempio eclatante? L’influenza del Niño e della Niña in tutto il mondo! Il limite dell’oceanografia è la penuria di dati in certe zone. Ora a dare una mano in questa dire-zione ci sono i satelliti e il cosiddetti sistema TAO che è costituito da un insieme di boe ancorate nell’Oceano Pacifico che permetto-no di seguire in dettaglio l’andamento delle SST pacifiche.

Anche tu colonnello: 5 metodi alla portata di tutti per realizzare previsioni impeccabi-li…o quasi La meteorologia non è solo la scienza dei satelliti, dei super elaboratori elettronici e di uomini “sapienti”, anzi, c’è moltissimo spazio per i dilettanti. Basta essere buoni osservatori e conoscere alcune regole basilari della fisica e voilà la previsione prende for-ma…Provateci anche voi! Metodo della continuità Ovvero: il tempo di domani sarà uguale a quello di oggi. È un metodo molto semplice che non dipende dall’esperienza o dal nume-ro di informazioni disponibili. Ma è molto efficace, soprattutto nelle regioni e durante le stagioni in cui le condizioni climatiche cambiano poco. In Italia, può essere valido, in estate, nelle regioni meridionali, meno in quelle alpine. A prima vista il metodo della continuità si presta a previsioni a breve termine (1 o 2 giorni) ma in realtà è possibile ottenere previsioni a lungo termine. Per esempio, molto spesso un mese secco e torrido è seguito da un altro mese secco e torrido. Il metodo della continuità quindi, se applicato con buonsenso, risulta adatto anche a previsioni mensili o quindicinali. Metodo delle evoluzioni Considerate la velocità e la direzione in cui si muovono i fronti freddi e caldi, le perturbazioni e gli anticicloni, applicate un po’ di matematica e le previsioni con il metodo delle evoluzioni saranno presto fatte. Se una perturbazione dista 400 chilometri e si muove alla velocità di 200 chilometri al giorno, è facile prevedere che arriverà nel giro di due giorni. Il metodo delle evoluzioni è valido soprattutto in quelle regioni (come gli Stati Uniti) in cui i sistemi climatici si muovono in modo uniforme. Quando però le perturbazioni rallentano o accelerano o cambiano d’intensità o direzione, le previsio-ni diventano assolutamente poco affidabili. Viene impiegato con grande successo a li-vello locale, per prevedere le precipitazioni e in caso di pericolo: immaginate che un forte temporale che potrebbe far nascere perico-lose trombe d’aria si trovi a 60 chilometri a nord est di casa vostra e che si sposti verso sud-ovest alla velocità di 45 chilometri al-l’ora. In un’ora e mezza sarà sul vostro tetto. Prevederlo per tempo potrebbe non essere un capriccio superfluo.

Climatologia La climatologia basa le sue previsioni sul-l’analisi dei dati climatici medi del passato.

Più le informazioni sono accurate e soprat-tutto cospicue, più le previsioni saranno precise. Quali saranno la temperatura e le precipitazioni a Milano il giorno di Natale? È sufficiente consultare i dati storici e fare una media. Il metodo della climatologia è natural-mente poco preciso ma si può adattare a pre-visioni a lungo termine: se negli ultimi anni il clima a Firenze, a fine luglio, è stato piovoso è plausibile che lo sia anche quest’anno.

Metodo analogico È un metodo un po’ più complicato e presup-pone una buona conoscenza dei fenomeni climatici e una grande memoria (o un vasto archivio di dati). Innanzi tutto occorre analiz-zare nel dettaglio la situazione climatica del giorno e ricercare nel passato uno scenario analogo. Le previsioni si baseranno sull’evo-luzione che il tempo ebbe nella situazione passata. Ammettiamo per esempio che oggi sia una giornata molto calda, quasi torrida e che un fronte freddo si stia avvicinando. Ricordate che nel passato, in una situazione analoga, quando il fronte freddo era sopraggiunto, si era sviluppato un terribile temporale nel tardo pomeriggio. Utilizzando il metodo analogico potrete prevedere che anche in questa situa-zione il tempo evolverà nel medesimo modo. Questo metodo, pur essendo affascinante, è difficile da utilizzare perché è quasi impos-sibile trovare un’analogia perfetta. Anche pic-cole differenze possono far evolvere il tempo in maniera molto differente.

Metodo fenologico: la biometeorologia Ossia l’osservazione del comportamento di piante e animali in relazione ai mutamenti del tempo. Infatti quasi tutti gli organismi sono in grado di avvertire con qualche giorno di anti-cipo l’arrivo di una perturbazione. La ragione è che la presenza di certi eventi meteorologici come ad esempio un temporale, provoca un’emissione di onde radio che viene perce-pita anche a distanza di centinaia di chilome-tri dagli organismi. La cosa più affascinante però si manifesta per le previsioni a lungo termine. Osservare la data dell’entrata in letargo dei mammiferi può dare l’indicazione dell’arrivo effettivo dell’inverno mentre udire il fischio di corteggiamento di un merlo, che risuona in genere a fine inverno, nei primi di gennaio, significa che a febbraio-marzo ci saranno temperature primaverili. Si pensi, per esempio che qualche anno fa la mimosa è fiorita con un mese in anticipo rispetto al tradizionale 8 marzo e l’inizio della primave-ra meteorologica è infatti stato anticipato di un mese. Le ragioni di tali associazioni fra il comportamento delle piante e degli animali con il tempo atmosferico sono probabilmente legate ai cicli di crescita degli organismi che dipendono fortemente da fattori meteorolo-gici.