Due settimane sotto l’anticiclone!

1. INTRODUZIONE

Il mese di dicembre 2013 è iniziato sotto l’azione di un forte anticiclone che ha portato tempo stabile e temperature spesso sopra la media del periodo, in modo particolare le massime. L’intere due decadi del mese sono state caratterizzate anche da moderate inversioni termiche nelle valli, con valori minimi che più volte sono scesi sotto lo zero. Conseguenza diretta delle inversione termiche sono state le nebbie, che hanno caratterizzato per settimane le attività quotidiane delle persone della Pianura Padana e in alcune giornate, anche delle valli più larghe della nostra Regione.

Per quanto riguarda le precipitazioni, esse sono rimaste assenti dal primo al diciottesimo giorno del mese, con un sensibile deterioramento della neve in quota, soprattutto sui versanti esposti alla luce solare per molte ore al giorno.

Anche i fiumi e le falde acquifere, già in carenza idrica da mesi, hanno visto un ulteriore calo del livello idrometro, ma senza raggiungere l’eccezionalità visto anche il periodo di interesse.

Uscendo dai confini del Trentino Alto Adige, figure bariche imponenti hanno orchestrato l’atmosfera sia in Europa del Nord che negli Stati Uniti d’America. Per quanto riguarda l’Europa, un’intensa depressione denominata “Xaver” (dall’Università di Berlino) ha investito tutte le Nazioni che si affacciano sull’Oceano Atlantico, sul Mare del Nord e sul Mar Baltico. I venti hanno superato i 150-170km/h in Germania e in Norvegia, con punte di oltre 200km/h in Scozia. Imponenti mareggiate hanno messo a dura prova la Gran Bretagna, la Danimarca, la Germania e La Norvegia, con onde di 7-8 metri lungo le coste.

 

 

La seconda tempesta che ha scombussolato l’atmosfera nei primi giorni di dicembre è stata una classica “winter storm” americana, che ha portato molta neve e gelo negli States, con oltre 6000 voli cancellati, neve abbondante sulla East Coast e temperature polari dal Montana fino a Dallas, nel Texas. Negli stati di Oklahoma, Texas, e tutti quelli della parte centrale i crollo di temperatura (dopo il passaggio del fronte freddo) è stato veramente notevole, dell’ordine dei 25°C/30°C in pochi giorni in molte località.

 

2.      GLI ANTICICLONI, COSA SONO E QUALI SONO LE LORO CARATTERISTICHE

In meteorologia con il termine “anticiclone” viene intesa quella struttura barica in cui le isobare e le isoipse aumentano il loro valore man mano che noi ci spostiamo verso il centro della cella stessa. Per chiarire meglio, le “isobare” sono linee che uniscono tutti i punti a ugual pressione, mentre le “isoipse” sono linee che unisco tutti i punti sulla cui verticale l’isobara ha il medesimo valore.

Rispetto a un area di bassa pressione (chiamata ciclone), le isobare sono molto distanziate fra lo e perciò il vento risulta essere di debole intensità. Il senso di rotazione delle correnti poi, nell’emisfero boreale è orario, a differenza dei cicloni che ruotano in senso antiorario (viceversa nell’emisfero australe).

Abbiamo visto che in atmosfera sono presenti contemporaneamente cicloni e anticicloni, che nell’immaginario collettivo corrispondo ad aree rispettivamente di brutto tempo e di bel tempo. In atmosfera, ciò che muove le masse d’aria è sostanzialmente la pressione, perciò possiamo dire che la circolazione avviene attorno a queste due figure. Cosa da non sottovalutare sono le forze di attrito che permettono l’intersezione delle isobare con la direzione dei venti (verso l’interno nelle zone di bassa pressione e verso l’esterno in quelle di alta pressione).

Altre caratteristiche intrinseche di un anticlone sono la divergenza e la subsidenza. Con il primo termine si indica l’allontanamento o l’impoverimento di una massa d’aria da una certa zona. Sulle carte meteo ciò che caratterizza la divergenza (orizzontale) è da ricercare nella disposizione delle isoipse, le quali tendono ad aprirsi a ventaglio (sono diffluenti le une rispetto alle altre), con un conseguente calo della velocità del vento. La subsidenza è la diretta conseguenza della convergenza in alta quota e alla divergenza nei bassi strati. Viene identificata da moti verticali rivolti verso il basso, contrariamente al sollevamento delle masse d’aria proprio dei moti convettivi. L’aria, a causa di quest’ultimo fenomeno fisico, si riscalda per compressione adiabatica, passando da pressioni minori a maggiori scendendo verso il suolo.

Ma torniamo agli anticicloni veri e propri. Essi, in base ai vari elementi che hanno portato alla loro formazione vengono divisi in tre categorie: mobili, permanenti e orografici. Gli anticicloni mobili si muovo assieme ai fronti chiudendone la strada alle loro spalle. Non per altro vengo chiamati anche di chiusura. La loro forma, come pure per gli anticicloni permanenti è quella di una ciotola rovesciata o di una cupola. L’aria gravante sulla sommità di questa invisibile cupola giorno dopo giorno schiaccia l’intera struttura verso il basso, allargandone il raggio d’azione e diminuendone il suo spessore verticale. Per quanto riguarda gli anticicloni permanenti un esempio è l’anticiclone delle Azzorre, vasta area alto pressoria che partorisce molte celle minori di alta pressione in movimento verso il Mediterraneo, le quali possono stazionare anche per settimane nella stessa zona (anticicloni di blocco). L’ultima categoria di questa famiglia sono gli anticicloni orografici, la cui localizzazione è da ricercarsi in presenza di forti venti  perpendicolari a una catena montuosa, con conseguente accumulo d’aria sul lato sopravento (tale fenomeno prende il nome di stau-föhn).

Gli anticicloni, per finire possono dividersi in altre due gradi categorie, quelle degli anticicloni freddi e quella degli anticicloni caldi.

Gli anticicloni freddi alle alte quote sono sempre soppiantati da vigorose circolazioni cicloniche. La caratteristica che li contraddistingue dal loro fratello caldo è la presenza di un nocciolo di aria fredda nella parte centrale, con un gradiente termico positivo allontanandoci da esso. Un anticiclone freddo si origina sempre in concomitanza di un sensibile raffreddamento degli strati bassi della troposfera e per questo prende anche il nome di anticiclone termico. Dei classici esempi di anticicloni termici sono il vortice polare, l’anticiclone russo e quello euro-asiatico.

Come abbiamo introdotto poco fa, gli anticicloni freddihanno un loro fratello con caratteristiche termiche e bariche completamente differenti. Parliamo degli anticicloni caldi, i quali sono costituiti da una massa calda e una circolazione anticlonica a tutte le quote. Mentre negli anticicloni freddi una piccola variazione di pressione fa cambiare il senso di rotazione delle masse d’aria, qui anche la più piccola variazione pressoria porta a un rafforzamento dello stesso anticiclone. Un esempio lo è l’Anticiclone delle Azzorre.

 

3.      I MOTI DI ORIGINE DINAMICA 

Per introdurre questi moti è cosa giusta parlare anche di un altro parametro molto importante: la vorticità verticale. Abbiamo visto poco fa come la divergenza possa essere presente sia in quota che nei bassi strati, andando a formare però due strutture bariche diverse in base alla sua locazione. La vorticità, in atmosfera, dipende essenzialmente da due fattori: curvatura delle linee di flusso e il gradiente del vento salendo di quota (wind shear). Perciò possiamo dire che essa aumenta al diminuire del raggio di curvatura e all’aumentare del gradiente verticale del vento. La vorticità assoluta viene definita come la somma della vorticità relativa e della vorticità di trascinamento terrestre. A noi interessa la sua componente verticale, la quale è massima ai Poli e nulla all’Equatore. Di seguito viene mostrato graficamente come varia la componente verticale della vorticità salendo di latitudine e come varia in base all’angolo di curvatura delle linee di flusso atmosferico.

Abbiamo anche detto che la vorticità verticale dipende dal wind shear, cioè la variazione della velocità e del verso dei venti su una breve distanza. In questo caso si parlerà di wind shear verticale che consiste nella variazione di direzione e di velocità delle correnti man mano che la quota aumenta (molto importante anche nello sviluppo di celle convettive).

Ma veniamo ora ai moti di origine dinamica. Essi racchiudono tutti quei moti che legano le due strutture bariche sopra viste a una vasta area della superficie terrestre (esempio: anticicloni di blocco, cicloni extra-tropicali). Tali configurazioni atmosferiche possono essere viste come dei centri di vorticità che, sotto l’azione delle correnti, si muovono su grandi distanze. Perciò, le saccature e i promontori portano con se delle avvezioni di vorticità con conseguenti venti ascendenti o discendenti verso o dall’alta troposfera. Dando uno sguardo all’immagine sottostante possiamo vedere come i centri di vorticità positiva siano localizzati nei settori individuati con la lettera “L”, mentre quelli di vorticità negativa nei settori identificati con la lettera “H”.

5. GLI ANTICICLONI DI BLOCCO 

Una situazione barica, che soprattutto in inverno può svilupparsi, nel nostro specifico caso sul comparto euro-mediterraneo, è l’anticiclone di blocco. Questi anticicloni  si sviluppano principalmente attorno al meridiano 0 (Isole Britanniche) e al meridiano 180 (Oceano Pacifico), andando così a mettere in atto il cosiddetto fenomeno di “blocking”. Si sviluppano in presenza di debole indice zonale, cioè con correnti occidentali deboli. La loro caratteristica principale è la forma a omega maiuscola Ω che assumono le isoipse, mentre una seconda nota che li contraddistingue è la formazione di due centri di bassa pressione ai lati dello stesso. L’intensità di un fenomeno di blocking viene calcolato tramite il block index Molteni-Tibaldi, tenendo conto del gradiente barico in periodi di blocco superiori a cinque giorni. Per fare ciò viene utilizzata la grandezza GHGN (Geopotential Height Gradient North emisphere), la quale viene calcolata secondo la seguente equazione:

Dopo aver fatto il calcolo, se il valore ottenuto risulta essere inferiore a -10m (GHGN < -10m), allora possiamo affermare di trovarci di fronte a una situazione di blocco (NB! poi seguiranno altre analisi, su dati mappe modellistiche, immagini satellitari,…).

5.      SITUAZIONE BARICA DICEMBRE 2013 E DATI METEOROLOGI DI CALLIANO

 

Dicembre 2013 è iniziato ed è proseguito fino al giorno 18 con il cielo libero da nubi e con temperature pomeridiane elevate rispetto alla media del periodo. Tutto questo per la presenza di un possente anticiclone sull’Europa. Le caratteristiche del forte centro di alta pressione sono molto simili a quelle appena descritte nei paragrafi precedenti. La carta qui a fianco è stata emessa alle ore 6 di domenica 8 dicembre 2013 dal modello americano di previsione GFS (Global Forecast System) ed è una previsione per il giorno 12 dicembre 2013. A noi, quello che interessa è la forma che l’anticiclone dovrebbe assumere secondo il modello. La forma è proprio quella di un anticiclone di blocco. Facendo poi due grossolani conti, anche la grandezza GHGN risulta essere inferiore ai -10m.

 

Nel corso degli anni, situazioni di bel tempo persistente nel mese di dicembre si sono già verificate. Degli esempio sono il dicembre 1991 e 1998. Vediamoli insieme.

• DICEMBRE 1991: questo mese trascorre completamente sotto una possente cupola anticiclonica che favorisce giornate serene e annichilisce qualsiasi vana idea di pioggia. Infatti, il totale pluviometrico è  pari a 0,0mm. In compenso, molto intense sono state le gelate da inversione termica che hanno caratterizzato ogni singola giornata. La minima è stata toccata il giorno 12 con -9,4°C. Le due carte sottostanti ci mostrano la situazione atmosferica al primo e al quattordicesimo giorno del mese. I grafici, invece, mostrano l’andamento delle temperature rispetto al  2013 (dati OsservatorioCalliano e Stazione Calliano Est). Anche le medie differiscono molto: le minime nel 1991 hanno avuto una media delle prime due decadi di -7,1°C contro -0,8°C all’osservatorio e -0,5°C a Calliano Est nel 2013. Le massime invece, +5,0°C nel 1991 contro +8,5°C all’osservatorio e +8,3°C a Calliano Est nel 2013. Sotto, mappe dei geopotenziali del 1° e 14 dicembre 1991. Il giorno 14 non siamo difronte a un anticiclone di blocco a omega, ma le conseguenze sono state molto simili a quelle del dicembre 2013.

 

• DICEMBRE 1998: questo mese di dicembre ha visto una vasta e lunga fase stabile distesa lungo tutto il mese, con alcune infiltrazioni sparse e con relativi debolissimi accumuli pluviometrici. Anche qui le inversioni termiche mattutine hanno caratterizzato quasi tutte le giornate, con valori spesso inferiori ai -5°C. La minima è stata toccata il giorno 9 con ben -9,7°C contro i -3,4°C del 2013 all’osservatorio e -2,4 alla stazione di Calliano Est. Anche le medie differiscono molto: le minime nel 1998 hanno avuto una media delle prime due decadi di -5,0°C contro -0,8°C all’osservatorio e -0,5°C a Calliano Est nel 2013. Le massime invece, +7,1°C nel 1998 contro +8,5°C all’osservatorio e +8,3°C a Calliano Est nel 2013. Sotto, mappe dei geopotenziali del 1° e 14 dicembre 1998. Anticiclone molto vivace già il 1°. Notare la presenta di un cut-off il giorno 14 (zona di alta pressione isolata all’interno di un campo altopressorio).

DICEMBRE 2013: Osservatorio Calliano e Stazione Meteo Calliano Est

Come visto all’inizio di questo paragrafo, il mese di dicembre 2013 è stato caratterizzato da un forte e insistente anticiclone. Le temperature sono risultate non eccessivamente basse nemmeno nelle ore mattutine, ma con valori anche inferiori ai -6°C nelle depressioni della Valle dell’Adige: Zambana, Brancolino, Volano, Marco, Loppio. Tutte queste stazioni appena citate fanno parte della rete agrometeorologica del centro IASMA di San Michele. Le massime sono invece, risultate molto elevate con uno scarto dalla media climatologica dell’osservatorio di +2,4°C sui primi 18 giorni del mese. Le minime invece, hanno raggiunto i +1,7°C sopramedia.

Per quanto riguarda gli estremi raggiunti in queste prime due decadi del mese, nelle due stazioni meteo del paese, essi sono:

 

6.      SITOLOGIA E BIBLIOGRAFIA

1. http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=9912
2. http://www.meteogiornale.it/notizia/4964-1-basi-di-meteorologia-parte-seconda-convergenza-divergenza-e-vorticita

• Manuale di meteorologia di Mario Giuliacci, Andrea Giuliacci e Paolo Corazzon (edizione Alpha Test);
• La neve, cos’è e come si prevede di Gianluca Bertoni, Flavio Galbiati e Mario Giuliacci;
• Temporali e tornado di Gabriele Formentini, Alberto Gobbi, Andrea Griffa e Pierluigi Randi;

Sebastiano Carpentari in collaborazione con www.osservatoriocalliano.it di Andrea Pernecher