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DUE SETTIMANE SOTTO
L’ANTICICLONE
26/12/2013 Analisi delle prime due decadi del mese
Con questo articolo ci accingeremo a riassumere le prime due decadi
del mese di dicembre 2013, le quali hanno visto imporsi un vigoroso
e ostico anticiclone in sede euro-mediterranea, con la prevalenza di
cieli sereni e nebbie nelle pianure e nelle valli. Inoltre, verrà trattata
anche un po’ di teoria su questi fenomeni non rari.
NB! La foto di copertina è stata scattata nel Taio il 7.12.2013 da Claudio Raffaelli che ringrazio molto!
Due settimane sotto l’anticiclone
Pagina 1
INDICE
1. Introduzione ………………………………………………....1
2. Gli anticicloni, cosa sono e quali sono le loro caratteristiche..3
3. I moti di origine dinamica ……………………………….. 5
4. Gli anticicloni di blocco ………………………………...… 7
5. Situazione barica e dati meteorologi di Calliano ……..…. 8
6. Bibliografia ………………………………………………. 11
Due settimane sotto l’anticiclone
Pagina 2
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.
FIGURA 1
ARIA ARTICA IN DISCEDA DA NORD OVEST DOPO IL PASSAGGIO DI
XAVER (6.12.2013) - FONTE SAT24.COM
FIGURA 2
VASTO FRONTE FREDDO IN AZIONE SUGLI USA – FONTE
WWW.NYDAILYNEWS.COM
Due settimane sotto l’anticiclone
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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).
FIGURA 3
NOTARE LA DISTANZA TRA UN'ISOBARA E LA SUCCESSIVA IN UN ANTICICLONE E IN UN CICLONE (CERCHI ROSSI)
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).
FIGURA 4
IL VENTO NEI CICLONI E NEGLI ANTICICLONI IN ASSENZA DI ATTRITO – FONTE WWW.VIALATTEA.NET
Due settimane sotto l’anticiclone
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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.
FIGURA 5
SCHEMATIZZATIZZAZIONE DEL FENOMENO DELLA DIVERGENZA IN PRESENZA DI ANTICICLONI
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.
FIGURA 6
ANTICICLONE OROGRAFICO DOPO L’EVENTO DI FAVONIO DEL
12.01.2007
Due settimane sotto l’anticiclone
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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 freddi hanno 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.
FIGURA 7
ANTICICLONE FREDDO (SINISTRA) E CALDO (DESTRA) - FONTE GOOGLE
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.
Due settimane sotto l’anticiclone
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FIGURA 8
LA VORTICITA' VERTICALE VS LATITUDINE
FIGURA 9
DIFFERENTE CURVATURA DELLE LINEE DI FLUSSO. RAGGIO MINORE NEL SETTORE A E MAGGIORE IN QUELLO B. IN QUESTO CASO LA VORTICITÀ E’
POSITIVA (ROTAZIONE CICLONICA DELLE CORRENTI), MA LO STESSO DISCORSO VALE PER LA VORTICITÀ NEGATIVA (ROTAZIONE ANTICICLONICA
DELLE CORRENTI).
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).
FIGURA 10
WIND SHEAR VERTICALE IN CASO DI ROTAZIONE CICLONICA DELLE CORRENTI (A) E DI ROTAZIONE ANTICICLONICA DELLE STESSE (B)
Due settimane sotto l’anticiclone
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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”.
FIGURA 11
LA VORTICITÀ E I MOTI DI ORIGINE DINAMICA
4. GLI ANTICICLONI DI BLOCCO (omega blocking)
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:
Dove = 80° lat, = 60° lat e = 40°lat. Invece, indica il geopotenziale a 500hPa alla
latitudine . Lo stesso vale per con la rispettiva latitudine.
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.
Due settimane sotto l’anticiclone
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FIGURA 12
QUESTO GRAFICO FA RIFERIMENTO ALLA FREQUENZA DEGLI ANTICICLONI DI BLOCCO SUL PERIODO 1948-1992 (TRATTO DA UN DOCUMENTO
DIFFUSO DALLA UNIVERSITA’ DI BERNA (WWW.UNIBE.CH) E FA RIFERIMENTO ANCHE AGLI ACCUMULI DI NEVE IN GROENLANDIA).
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.
FIGURA 13 NOTARE LA FORMA AD OMEGA DELL’ANTICICLONE E LE DUE FIGURE DEPRESSORIE
SUI BORDI
Due settimane sotto l’anticiclone
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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.
FIGURA 14
MAPPA 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 MOLTO SIMILI A QUELLE DEL DICEMBRE 2013
GRAF.1
NOTARE COME SIA LE TEMPERATURE MASSIME CHE QUELLE MINIME SONO STATE MOLTO PIÙ BASSE NEL 1991 RISPETTO ALL’ANNO IN CORSO, CON
SCARTI ANCHE DI 8-9°C
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Massime
Osservatorio_1991
Osservatorio_2013
St.CallianoEst_2013
-10,0
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Minime
Osservatorio_1991
Osservatorio_2013
St.CallianoEst_2013
Due settimane sotto l’anticiclone
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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.
FIGURA 15
MAPPA DEI GEOPOTENZIALI DEL 1° E 14 DICEMBRE 1998. ANTICICLONE MOLTO VIVACE GIA’ IL 1°. NOTARE LA PRESENTA DI UN CUT-OFF IL GIORNO
14 (ZONA DI ALTA PRESSIONE ISOLATA ALL’INTERNO DI UN CAMPO ALTOPRESSORIO)
GRAF.1
LE TEMPERATURE MINIME MOLTO Più BASSE NEL 1998 CHE NEL 2013
-12,0
-10,0
-8,0
-6,0
-4,0
-2,0
0,0
2,0
4,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Minime
Osservatorio_1998
Osservatorio_2013
St.CallianoEst_2013
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Massime
Osservatorio_1998
Osservatorio_2013
St.CallianoEst_2013
Due settimane sotto l’anticiclone
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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.
FIGURA 16
TEMPERATURE A ZAMBANA NEL PERIODO 15-18 DICEMBRE E A BRANCOLINO NEL PERIODO 6-10 DICEMBRE (DATI IASMA)
Per quanto riguarda gli estremi raggiunti in queste prime due decadi del mese, nelle due stazioni meteo
del paese, essi sono:
STAZIONI DATI
MINIMA MASSIMA MEDIA
MASSIMA MEDIA
MINIMA
Osservatorio Calliano -3,4 10,6 5,1 +1,8
Calliano Est -2,4 10,5 5,7 +2,0 TABELLA 1
TABELLA CHE RIASSUME GLI ESTREMI RAGGIUNTI NELLE PRIME DUE DECATI
6. SITOLOGIA E BIBLIOGRAFIA
a. http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=9912
b. http://www.meteogiornale.it/notizia/4964-1-basi-di-meteorologia-parte-seconda-
convergenza-divergenza-e-vorticita
o Manuale di meteorologia di Mario Giuliacci, Andrea Giuliacci e Paolo Corazzon
(edizione Alpha Test);
o La neve, cos’è e come si prevede di Gianluca Bertoni, Flavio Galbiati e Mario Giuliacci;
o Temporali e tornado di Gabriele Formentini, Alberto Gobbi, Andrea Griffa e Pierluigi
Randi;
Sebastiano Carpentari in collaborazione con www.osservatoriocalliano.it di Andrea Pernecher
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