Didattica

Ormai siamo a 4-5 giorni dall’evento e quindi in un range temporale in cui si possono formulare delle previsioni attendibili… stiamo parlando dell’ondata fredda prevista per domenica 25 febbraio che assumerà probabilmente un carattere eccezionale e forse storico per buona parte dell’Europa. Dalla lontana Siberia verranno mosse verso ovest ingenti masse d’aria fredda continentale che si sposteranno oltre gli urali fino al cuore dell’Europa, compiendo un movimento antizonale (da est verso ovest). È come se per un periodo il motore dell’atmosfera ingranasse la retro generando alle latitudini medie dell’emisfero boreale un’ampia ed estesa circolazione da est verso ovest.

Si tratta infatti d’aria fredda, stratificata e pesante che si genera in Siberia e che tende a stabilirsi in quell’area o al limite traborda nell’Oceano Pacifico, spinta dei venti zonali da ovest verso est. In questo articolo non vogliamo formulate una previsione ma dare una descrizione semplice del meccanismo per cui queste masse, tendenzialmente pigre, nei prossimi giorni si sposteranno verso il continente europeo compiendo un lunghissimo tragitto.

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Carta sinottica di previsione per domenica 25 febbraio 2018 (pressione al suolo e altezze geopotenziali a 500hPa)

 

VORTICE POLARE STRATOSFERICO E TROPOSFERICO

La letteratura scientifica (Polvani L at Al.) suddivide il vortice polare in stratosferico e troposferico. Sebbene la colonna d’aria sia unica la tropopausa segna il confine tra varie circolazioni globali lungo i meridiani. In troposfera i moti verticali dell’aria sono paragonabili a quelli orizzontali e la circolazione si suddivide in tre celle: Hadley, Ferrel e Polare. Il motore di questa circolazione è la convezione equatoriale e il raffreddamento polare. La cella di Ferrel è in realtà virtuale e non rappresenta altro che l’ondulazione della circolazione zonale atmosferica che genera cicloni extratropicali e alte pressioni.

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Schema di circolazione troposferica lungo i meridiani

 

In stratosfera la configurazione è invece monocellulare attraverso la circolazione di Brewer-Dobson (BD). Il movimento dell’aria è praticamente solo orizzontale in quanto i moti verticali che alimentano la cella BD sono trascurabili. Questa circolazione è infatti alimentata dall’ingresso di aria troposferica nella stratosfera grazie alla convezione equatoriale che riesce a spingere dell’aria oltre la tropopausa. L’aria rientra poi in troposfera alle latitudini polari grazie al raffreddamento della notte polare. In realtà ci sono degli scambi d’aria anche attraverso la cella di Ferrel che, con le relative onde di Rossby, increspa la superficie della tropopausa generando delle onde che emettono aria dalla troposfera e che catturano aria stratosferica. In particolare, le onde più imponenti vengono chiamate onde planetarie che si estendono per migliaia di chilometri e che si elevano fino ai piani più alti della stratosfera. La stratosfera non ha quindi dei moti turbolenti e, come evidenzia il nome, è costituita da strati d'aria omogenei che tendono a mantenere le caratteristiche termodinamiche senza mescolarsi. Quando questi strati vengono deformati tendono a scaldarsi per l'attrito provocato dalla compressione.

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Schema di circolazione stratosferica lungo i meridiani

 

Un aspetto non trascurabile è che il vortice polare stratosferico (VPS) esiste solo nella stagione invernale mentre quello troposferico è presente in ogni periodo dell’anno. Il VPS è un vero e proprio vortice simile a quello che si crea quando si toglie il tappo alla vasca da bagno, mentre il vortice polare troposferico (VPT) non è altro che quel perimetro che racchiude la cella polare e che è in genere caratterizzato da molteplici centri depressionari isolati.

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Vortice polare stratsferico e troposferico

 

EVENTI STRATOSFERICI ESTREMI

In genere durante la stagione invernale VPS e VPT trovano un equilibrio che li rende in un certo senso indipendenti. Tuttavia, ci sono situazioni in cui il VPS va incontro ad eventi estremi che poi si ripercuotono sulla troposfera (ESE extreme stratospheric event).

Ci sono due tipi di eventi stratosferici estremi: ESE di tipo cold e di tipo warm.

Nel primo caso (ESE cold) grazie ad una troposfera favorevole (ad esempio con onde planetarie divergenti) il vortice polare stratosferico accelera le velocità zonali, riduce i geopotenziali e si raffredda. Nel secondo caso (ESE warm) a causa di un’attività d’onda planetaria particolarmente vivace ed incisiva il VPS riduce le velocità zonali, aumenta i geopotenziali e si riscalda. Il riscaldamento in questo caso è dovuto alla piega e compressione che assumono i vari strati della stratosfera. In ogni caso c’è da dire che è sempre l’assetto precedente della troposfera che permette la realizzazione di un ESE.

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Dinamica di generazione di un evento stratisferico estremo e lag temporale

Le caratteristiche di un evento stratosferico estremo sono quelle di trasmettere della vorticità ciclonica (ESE cold) o anticiclonica (ESE warm) dalla stratosfera alla troposfera con un condizionamento che dura in genere 45-60 giorni. In un ESE cold registreremo tendenzialmente un’accelerazione dei moti zonali alle medie latitudini con gli anticicloni che tenderanno a disporsi lungo i paralleli, mentre in un ESE warm gli anticicloni tenderanno a disporsi lungo i meridiani fino ad occupare la sede polare.

INVERNO 2017-18

L’inverno 2017-18 è stato caratterizzato da due eventi stratosferici estremi. Alla fine di dicembre c’è stato un ESE cold che ha condizionato la troposfera per tutto il mese di gennaio e buona parte di febbraio. Siamo stati infatti caratterizzati da una circolazione zonale particolarmente attiva con venti da NW sostenuti che hanno generato numerose situazioni di burrasca nell’Europa occidentale.

In questi giorni si è verificato uno dei più forti ESE warm da quando si studia la stratosfera (anni 50) che ha comportato la completa distruzione del vortice polare e la sua sostituzione con un anticiclone stratosferico. La dirompenza di questo evento è probabilmente frutto del precedente ESE cold cha ha dato energia cinetica all’evento warm. In questi momenti e nei prossimi giorni si verificherà quindi il trasferimento di vorticità anticiclonica dalla stratosfera alla troposfera generando un forte e persistente anticiclone polare che sarà il motore principale di spostamento delle masse d’aria siberiana in direzione dell’Europa.

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Anomalie dei venti zonali alle varie altezze dell'atmosfera

 

Eventi di questo genere sono rari e non sempre portano il gelo in Europa ma questo è candidato a rimanere negli annali meteorologici.

Retrogressioni di aria siberiana possono avvenire occasionalmente anche senza l'aiuto della stratosfera e grazie a particolari disposizioni della corrente a getto. Tuttavia, si tratta di irruzioni temporanee che movimentano modeste quantità d'aria fredda. L'irruzione che colpirà tra pochi giorni l'Europa trasferirà verso il continente europea una ingente quantità d'aria siberiana e sarà caratterizzata da una prolungata persistenza. Queste due condizioni, che renderanno per alcune aree dell'Europa l'evento di portata storica, richiedono sempre un importante contributo stratosferico.

 

 

 

 

L’anno climatico solare 2017 non presenta avvenimenti particolari da ricordare. Ha visto un andamento abbastanza lineare e l’unica nota da segnalare è la scarsa propensione pluviometrica. Fino a settembre infatti registra una bassa piovosità entrando di diritto tra gli anni più secchi del dopoguerra. Nel finale la tendenza si modifica leggermente, grazie ad un autunno sufficientemente umido. Da un punto di vista termico, anche questo anno risulta decisamente sopra media pur non rientrando nei primi 3 più caldi degli ultimi 30anni.

Entriamo nei dettagli, l’inverno chiude termicamente in media ma decisamente sotto media pluvio a seguito di una stagione davvero secca.

La primavera, molto calda, vede il ritorno delle piogge, sebbene il bilancio definitivo risulti ancora negativo rispetto le medie storiche.

L’estate verrà ricordata per il caldo, chiude di quasi 2° oltre le medie e per la siccità, mancano infatti circa 80mm alla media stagionale.

L’autunno finalmente inverte le tendenze e vede una stagione in perfetta media termica e decisamente più piovosa del “normale” con un surplus di circa 70mm.

Dicembre infine inizia un inverno discretamente piovoso e termicamente legermente sotto media.

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PioggVR2017

 

Naturalmente il 2017 deve essere ricordato anche per il ritorno della neve con accumuli,cosa che si è verificata in parte in gennaio con quasi mezzo cm di neve ma soprattutto in dicembre con i 4 cm di neve misurata a Cadidavid, 6 cm in città a Verona. Un gradito ritorno dopo 4 anni senza alcun accumulo al suolo. Entriamo ora nel micro dettaglio:

- Il mese di gennaio risulta freddo e sotto media termica, chiude a +2.11° contro una media di +3.35°. Viene registrata la minima annuale di -5,6°, Decisamente secco, annota 11,8mm di pioggia e 0,4cm di neve, tutti dati abbondantemente sotto media storica. Dominano le alte pressioni fredde di natura continentale ma purtroppo entro questo quadro non si inseriscono perturbazioni atlantiche in grado di portare a nevicate che sarebbero potute essere abbondanti anche al piano, proprio per questo le montagne,pur in condizioni di freddo,rimangono all’asciutto.

- Febbraio chiude in maniera anticipata la stagione invernale e risulta decisamente tiepido e molto poco invernale, si regista una media di +7.48° rispetto lo storico di +5.66°,se non altro vede il ritorno delle piogge con un accumulo finale di 61.8mm contro una media di 45.5mm. Le montagne,anche se a quote medio alte tornano ad imbiancarsi, grazie alla rediviva azione atlantica, in ogni caso con correnti meridionali e pertanto non molto fredde per la stagione.

- La primavera inizia con un marzo molto caldo, anzi caldissimo e ancora una volta decisamente secco. Infatti la media termica finale segna +13.19° contro lo storico di +10.30° con appena 15.4mm di pioggia contro la media di 45.8mm. Le temperature del giorno risultano primaverili per un mese sotto scacco di alte pressioni sub tropicali e lontano da parvenze invernali.

- Aprile lima di poco il furore caldo di marzo e sebbene senza gli eccessi del precedente, chiude ancora una volta sopra media termica. Registrata una media di +15.91° contro lo storico di +14.52°, anche le piogge risultano inferiori alle medie fermandosi a 55.2mm contro il 73.3mm medio. La primavera pertanto prosegue su un binario mite e secco,spesso in mano alle alte pressioni sub tropicali e solo ogni tanto intervallate da qualche affondo più freddo, ma sempre di breve durata e con scarse conseguenze.

- Ancora una volta e capita di sovente negli ultimi 5 anni, uno dei pochi mesi che si presenta equilibrato è maggio, infatti la media di questo anno chiude a +19,99° contro lo storico di +19,48°,un mezzo grado che sa quasi di ritorno alla normalità. Lo stesso dicasi per le precipitazioni che sono da considerarsi perfettamente in media, grazie agli 83.4mm contro lo storico di 80.3mm. Pur in presenza di un’ondata di caldo estivo che inizia negli ultimi giorni del mese con 33,3° registrati il giorno 31,il mese trascorre senza mai la sensazione di una stagione calda anticipata ed anzi appunto in molti periodi appare decisamente instabile. L’assenza delle cellule sub tropicali è evidente e solo appunto dopo il 25 iniziano a pompare il caldo che prelude ad un’estate davvero dai toni caldi.

- Giugno in perenne crisi con se stesso si presenta ancora una volta caldissimo, ben lontano dalle caratteristiche tipiche primaverili che lo segnavano fino a qualche decennio fa. Mese molto caldo che chiude con una media di +25.89° contro uno storico di +23.04°, gli anni 2000 sono riusciti a portare la media del mese oltre i 23°,solo ad inizio anno 2000 era di 22,60°….giusto per capire come si sia scaldato questo mese. Non sono mancati dei bei temporali e proprio grazie a loro a livello pluvio il dato è confortante, con un finale a 60.7mm contro gli storici 77mm. Giugno come già detto è spesso dominato dall’alta pressione sub tropicale pur con qualche pausa,unica nota da segnalare,non risultano estremi di temperature eccessive come negli anni scorsi in questo mese.

- L’estate non prende pause nemmeno in luglio, sebbene non si presenti infuocato come in altre stagioni. A livello termico pur in sopra media non registra valori anomali, chiude a +26.30° a dispetto di uno storico di +25.74°, mentre semmai si segnala per il secco costante e le scarse o quasi assenti precipitazioni. Finale a 28mm contro una media di 73.7mm, il mese presenta una decisa stabilità in particolare nella prima parte mentre diventa più variabile nella seconda. Nonostante alcune giornate instabili, non si segnalano precipitazioni di interesse pur con cali notevoli delle temperature soprattutto nel finale. Pertanto alta pressione africana in un primo tempo, poi correnti più miti atlantiche e hp oceanica,tipica della stagione estiva anni ‘70/80.

- Ma quando sembrava che l’estate avesse dato il suo massimo, ecco giungere un agosto strepitoso in fatto di caldo con estremi violenti ma entro i soliti range anni 2000. Il vero attacco africano inizia nella prima decade ove si segnano le massime dell’anno, il giorno 2 e 4 la colonnina sale fino a +38,5°. Pur in un naturale riassestamento nei giorni successivi, il caldo rimane padrone della scena e torna severo durante la terza decade quando si superano di nuovo i 37°. Inutile dire che la piovosità risulta estremamente scarsa e legata ad un temporale che produce quasi tutta la pioggia del mese, il dato finale vede una somma di 27.4mm contro uno storico di 69.7mm. Infine il dato termico segna un valore mensile di +27.65° contro una media di +25.54°.

- Arriva settembre e questo mese cambia radicalmente il volto al trend dell’anno, infatti risulta un mese freddo ed estremamente piovoso,in mano alle correnti atlantiche e a qualche discesa artica,propone scenari inconsueti,ponendo fine alla gloriosa estate sin dai primi giorni. Registra una media termica finale di +19.68° contro la media di 20,74° ma sono le piogge le vere protagoniste con un valore raro per questo mese ma assolutamente necessario per le riserve idriche, chiude a 156.4mm contro uno storico di 77.6mm. davvero un bel recupero dopo tanta secchezza.

- Se settembre aveva sorpreso, ottobre torna a comportarsi in linea con gli anni ’00. Sopramedia termica,sebbene non di molto, chiude a +15.97° contro lo storico di +15.24° e ancora una volta segna un sotto media pesante a livello pluviometrico con un finale a 36.6mm contro gli storici 78.1mm. Mese molto monotono che vede spesso paludi bariche al comando della situazione in un quadro di deciso anonimato climatico.

- Quando sembrava tutto indirizzato verso il solito autunno senza mordente, ecco che novembre di nuovo cambia il quadro climatico generale,riportando in auge la stagione stessa con una buona trafila di perturbazioni che riportano ottime precipitazioni e le prime nevicate in montagna. Correnti atlantiche,nord atlantiche con contributi artici, tornano a condizionare l’autunno e proprio per questo il mese chiude con una media di +8.7° contro uno storico di +9.09°, in un range di assoluta normalità. Le piogge tornano abbondanti superando di nuovo quota 100 e chiudendo a 102.2mm contro una media di 77.2mm.

Infine dicembre ci regala una partenza invernale degna di questo nome, la prima decade in mano a correnti artiche è davvero di ottima qualità e si chiude con il piccolo capolavoro della nevicata del giorno 11 che segna 4 cm a Cadidavid e accumuli fino a 10cm in provincia. Le montagne tornano cariche di neve come non accadeva da anni, il mese trascorre in un trend di primo piano fino al giorno di Natale, per poi tornare di stampo atlantico,mite ma in ogni caso umido con altri carichi di neve in montagna. Il mese chiude con una media di +3.5° contro uno storico di +4.22°, leggermente sotto media, 4 cm di neve e 47.6mm di pioggia contro una media di 53.2mm, insomma in tutto e per tutto un normale mese invernale come in ogni caso non si vedeva da tempo. 

Infine ecco lo schema finale del 2017

TEMPERATURA MASSIMA +38.5°
TEMPERATURA MINIMA -5.6°

TEMPERATURA MEDIA MASSIME: +20.66°
TEMPERATURA MEDIA MINIME: +10.73°
TEMPERATURA MEDIA ARITMETICA: +15.53° (+14.76°)

NUMERO GIORNI DI GELO: 46
NUMERO GIORNI ESTIVI (30-35°) = 79
NUMERO GIORNI CANICOLARI (OLTRE I 35°)= 15

NUMERO GIORNI CON NEBBIA: 18
NUMERO GIORNI SERENI: 137
NUMERO GIORNI POCO NUVOLOSI: 70
NUMERO GIORNI VARIABILI: 97
NUMERO GIORNI NUVOLOSI: 41
NUMERO GIORNI MOLTO NUVOLOSI: 20

NUMERO GIORNI CON NEVE:3
NUMERO GIORNI CON TEMPORALE: 27
NUMERO GIORNI CON GRANDINE: 2
NUMERO GIORNI CON NEVISCHIO:1
NUMERO GIORNI CON GELICIDIO:1
NUMERO GIORNI CON PIOGGIA:93

PRECIPITAZIONI FINALI: 686.5mm (828.1mm)
NEVE TOTALE: 4.4cm (7.8cm)

Dati stazione urbana Cadidavid – Verona – Veronesi Massimiliano

Articolo aggiornato all'1 dicembre 2017 in seguito ai dati di temperature minime ricevuti dalla Fondazione Osservatorio Meteorologico Milano Duomo della centralina meteorologica di Borgo Roma, Verona sud.

  • Introduzione generale

L’isola di calore urbana è un fenomeno a scala locale che interessa i centri urbani e si identifica con un aumento della temperatura dell’aria rispetto alle zone rurali. Ciò è dovuto principalmente alla presenza di superfici asfaltate ed edificate che assorbono l’energia solare durante il giorno e la riemettono sotto forma di radiazione infrarossa durante la notte. Altri fattori meno importanti che influenzano l’andamento della temperatura in contesti urbani sono il traffico veicolare, la vicinanza ad aeree industriali e, in inverno, l’utilizzo del riscaldamento.

Una importante attività della nostra Associazione è il monitoraggio delle depressioni fredde di pianura e delle doline. Si tratta di depressioni artificiali e naturali che riproducono dei microclimi specifici in cui in particolari condizioni meteorologiche si possono verificare delle condizioni di marcata inversione termica.

Tre le due tipologie, le doline sono certamente gli ambienti più affascinati ed estremi in cui avvengono sbalzi termici di alcune decine di gradi in pochi minuti, escursioni giornaliere di 30/40 °C, gradienti termici  verticali che raggiungono anche i 2 °C per metro, temperature inferiori di 30 °C rispetto al terreno circostante. In questi siti tali eventi si verificano con una certa frequenza.

I fattori che esaltano questo microclima dipendono dalla morfologia del sito e delle aree circostanti, dallo “Sky-view factor” (porzione di cielo visibile), dalle caratteristiche del suolo e del sottosuolo dall’altitudine e longitudine (che regola la durata dell’irraggiamento solare).

La morfologia della Lessinia è caratterizzata da numerose doline di piccola e media dimensione di origine generalmente carsica (dissoluzione del carbonato di calcio). Si trovano in genere due tipi di doline, quelle ad imbuto create dal dilavamento superficiale e quelle da crollo di cavità carsiche sotterranee. Alla prima tipologia appartengono la “Busa Malga Malera di Sotto”, la “Busa del Grolla”, la “Pozza Morta”, il ”Buco del Ciglione” e altre numerose doline. Il “Covolo di Camposilvano”, il “Buso del Valon” e “l’Anfiteatro di Scardon” sono invece doline generate da crollo.

La ricerca e lo studio delle Doline nei Lessini sono stati effettuati da Corrado Vaona e Flavio Menini dell’associazione Estremi di Meteo4 nell’ambito di un progetto più ampio in collaborazione con l’Ente Parco Naturale Regionale della Lessinia, con Arpav, Osmer Friuli, Umfvg e Meteotriveneto.

Dopo il monitoraggio da parte di quasi tutte le doline della Lessinia, l’attenzione si è soffermata sulla dolina della “Busa Malga Malera di Sotto” che è risultata quella più performante in termini di temperature minime. Dal 2008 Flavio Menini e Corrado Vaona effettuano un monitoraggio costante durante la stagione invernale.

Per la misurazione delle temperature sono stati usati Datalogger (strumenti capaci di memorizzare le temperature a scansione (campionamenti) di 15 minuti una dall’altra, e ad alta risoluzione(0,0625 °C) modello “I Button”, inseriti in schermi modello “Davis”. I dati venivano scaricati ed analizzati a fine stagione. Il record di questa dolina è di -34.9°C registrato il 4 gennaio 2009 alle ore 02.45. Si tenga comunque presente che anche durante le ondate di caldo estive più intense, di notte all’interno della dolina le temperature possono scendere sotto lo zero.

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Visto l’interesse crescente ed i risultati raccolti l’Associazione ha richiesto all’Ente Parco Naturale Regionale della Lessinia di installare un impianto più complesso in grado di migliorare il monitoraggio e di avere il dato della temperatura in tempo reale on-line. Grazie all’interesse ed impego del dott. Diego Lonardoni dell’Ente Parco in data 9 novembre 2017 siamo stati autorizzati all’installazione.

Per fare questo è stato necessario affiancare al sensore un piccolo trasmettitore radio alimentato, un pannello fotovoltaico e un gruppo batterie in box a terra. La messa on-line dei sensori permetterà non solo di disporre del dato in diretta ma di controllare la funzionalità del rilevamento termico.

Quindi mentre la precedente installazione prevedeva semplicemente un palo in acciaio, uno schermo solare e un termometro accoppiato con data-logger, la nuova installazione è implementata con un secondo sensore termico schermato (adatto per la trasmissione all’apparecchio radio), un apparecchio radio di piccole dimensioni posto in una cassettina esterna attaccata al palo, un pannello fotovoltaico sulla testa del palo e un gruppo batterie di piccole dimensioni collocato a terra (sotto il manto nevoso per isolarlo termicamente). Per il rischio di effetto bandiera sul pannello fotovoltaico è stata predisposta una tirantatura leggera del palo.

Domenica 12 novembre è stata realizzata l’installazione.

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L’impianto ha superato positivamente i primo test nella notte tra domenica e lunedì quando sulle creste della zona hanno soffiato venti fino a 145 km/h.

A breve il dato on-line sarà pubblicato sulla nostra rete e per ora lo potete consultare al link:

https://it.aprs.fi/?c=raw&call=IK3XTM-4

Per l’installazione ringraziamo l’Ente Parco Regionale della Lessinia nella persona del dott. Diego Lonardoni che si è interessato per il rilascio dell’Autorizzazione ed i soci Flavio Menini, Corrado Vaona, Gianluca Benedetti, Simone Buttura e Massimo Merzari che si sono adoperati per la realizzazione dell’impianto.

Oggi come ormai ben sapete è il cinquantesimo anniversario della cosiddetta “Alluvione di Firenze”, ma questo termine è un po’ stretto da un punto di vista geografico perché in realtà fu il Nord-est  l’area maggiormente colpita sia in termini precipitativi sia per i danni e le vittime. Certamente a Firenze il fenomeno fu molto concentrato in termini di vittime, danni e sfollati e quindi per il nome simbolico di questa alluvione si prese il nome della città Toscana.

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