23 September 2020

Lo sbarramento orografico e le sue conseguenze

Introduzione

Anzitutto una premessa: lo studio che ha accertato e dimostrato per la prima volta quello che andremo a riassumere in queste righe è stato portato a termine in due esperimenti denominati MAP e MAP-D-PHASE, condotti tra il 1999 e il 2007 e riguardanti la genesi dei fenomeni tipicamente alpini con rilevazioni mirate a mesoscala e aggiunta di determinanti elementi di microfisica. Quello che a noi importa però è sapere se con una situazione di sbarramento orografico, ossia nel caso in cui un flusso di correnti impatti la catena alpina da sud (viceversa naturalmente per quanto riguarda il versante nord) può portare precipitazioni, e quante ce ne dobbiamo aspettare.

Affichè sia soddisfatta la condizione di sbarramento sud-alpino occorre la presenza di un centro depressionario situato ad ovest della stessa; generalmente si tratta di saccature nord-atlantiche che affondano in tutto o in parte verso il Mediterraneo centro-occidentale. Davanti agli assi di tali saccature, quindi ad est (o a destra se preferite) di essi scorrono correnti meridionali le quali tendono a prelevare aria calda e variamente umida dal Mediterraneo o dal nord Africa. Questo calore e questa umidità forniscono due livelli di energia potenzialmente disponibile per le precipitazioni: rispettivamente il calore sensibile e quello latente.

Ora, l’una, l’altra o entrambe queste forme di energia possono venire rilasciate nel momento in cui le correnti che fungono da vettore vanno ad impattare la catena alpina. Questo si traduce nella formazione di nubi e precipitazioni lungo il versante sopravvento, in questo caso quello sud-alpino, il che risulta pertanto di grande interesse per la nostra zona. L’angolo di incidenza delle correnti alle varie quote risulta causa sufficiente a determinare l’entità delle precipitazioni sulla nostra regione, ma non determinante nell’intensità delle stesse e nella conta finale degli accumuli piovosi.

Cosa è emerso dunque da questi recenti studi di meteorolgia alpina a tal proposito? Sostanzialmente la casistica si può raggruppare in due situazioni particolari, sinotticamente molto simili, ma alquanto diverse alla mesoscala; andiamo ora a studiarle una per una.

sb1Lo “sbarramento” con aggiramento

La situazione si verifica allorquando le correnti legate all’approssimarsi di una saccatura atlantica provengono dai quadranti meridionali ma scorrono solo alle quote medio-alte della troposfera. Negli strati inferiori invece una inversione termica, dovuta al pregresso afflusso di aria fredda, genera uno spessore l’aria stabile la quale viene spinta per motivi sinottici a scorrere sulla val Padana con direzione est-ovest appoggiandosi al versante sud-alpino come vento di sponda e non di penetrazione. L’ulteriore contributo dell’aria fredda che fuoriesce dalle vallate prealpine e allo sbocco del lago verso la pianura, quindi in direzione contraria ai venti in quota, determina l’ulteriore rotazione della corrente dei bassi strati dai quadranti nord-orientali, imprimendo ad essa anche un moto discendente.

La spinta iniziale all’interno dello strato inversionale tende a provenire generalmente dall’alto Adriatico e scorre come vento di barriera lungo le prealpi fino a riempire il catino padano (la pressione atmosferica aumenta). Raggiunto il colmo, la massa d’aria tende a trafilare dai passi appenninici e finisce per ruzzolare giù sul mar Ligure dove può generare instabilità a causa del contrasto termogrometrico dovuto alla temperatura del mare più elevata e al notevole quantitativo di umidità presente in loco.

Questo modello di circolazione prevede dunque sul nostro comparto prealpino correnti nord-orientali discendenti immerse nell’inversione termica anzidetta; in questo modo si ha sbarramento con aggiramento (tecnicamente “flow around”) della catena montuosa e quindi senza scavalcamento. Viene a mancare dunque il tiraggio verticale e l’importante rifornimento di umidità da parte degli strati atmosferici inferiori, fonte primaria per la formazione delle precipitazioni. In quota però le correnti sinottiche sono disposte da sud, quindi apportano un discreto quantitativo di umidità.

Venendo a mancare il determinante contributo dei bassi strati, la costruzione nuvolosa risulta però di tipo disorganizzato e dalle fattezze poco consistenti. Questa nuvolosità produce scarse precipitazioni e in alcuni casi non ne produce affatto, pur sussistento a scala sinottica condizioni potenzialmente favorevoli a piogge anche pesanti.
Occorre considerare infine un altro fattore importante che tende a “dissuadere” eventuali precipitazioni: la nuvolosità di tipo instabile che si sviluppa sul mar Ligure, e che può causarvi anche temporali, tende a sottrarre ulteriore energia e umidità alla nuvolosità prealpina, la quale può presentarsi ancor meno organizzata e inframezzata addirittura da alcuni momenti soleggiati.

Ne deriva che solo a seguito di una accurata analisi a mesoscala si può giungere ad una diagnosi corretta, onde non incorrere in vistosi errori prognostici derivanti da una situazione sinottica potenzialmente di tipo addirittura alluvionale, ma a un riscontro finale a mesoscala lontano da ogni stato di allerta.

sb2Lo “sbarramento” con scavalcamento

Ogniqualvolta una struttura depressionaria si avvicina dall’Atlantico (esattamente come nel caso precedente), si attiva alle diverse quote e davanti (est) l’asse della saccatura un flusso di correnti meridionali che porta a convergere contro il versante sud-alpino masse d’aria dalle caratteristiche differenti. In questo caso non sussiste alcuna inversione termica nei bassi strati, la massa d’aria è libera dunque di sollevarsi verso l’alto fin dal livello del suolo. Quando il flusso sinottico portante proviene dal nord Africa, risulta originariamente instabile, poichè caratterizzato dal forte riscaldamento dei suoli desertici. In seguito si raffredda dal basso a causa del transito sul Mediterraneo più fresco, ma qui nel frattempo si carica di umidità.

L’instabilità originaria non viene perduta, ma viene rilasciata nuovamente nell’atmosfera nel momento in cui il flusso impatta una catena montuosa, nel nostro caso le Alpi. Abbiamo dunque a che fare con due tipi di energia, quella prodotta dal calore sensibile (l’aria è calda fin dall’origine) e dal calore latente (l’aria è diventata umida durante il transito sul mare).

Senza entrare in particolari tecnici, rileviamo che in questo tipo di situazioni, sotto il richiamo del centro depressionario principale, si attiva un vigoroso spostamento della massa d’aria afro-mediterranea da sud verso nord, attraverso lo sviluppo di una corrente a getto nei bassi livelli dell’atmosfera (intorno a 850hPa, 1500 metri di quota); tale corrente è nota con il nome di low level jet. Da notare che la stessa corrente si sviluppa anche al suolo, ma con componente maggiormente sciroccale a causa delle forze di attrito che si oppongono al flusso stesso. Ne deriva per la nostra regione un ulteriore contributo di umidità, questa volta prelevata dalle acque dell’intero bacino Adriatico e imbottigliata forzatamente entro l’imbuto padano.Va da sè che contro il versante sud-alpino viene a convergere un’immane quantitivo di aria umida costretta a sollevarsi in blocco dal suolo fino alle quote superiori proprio a causa della presenza delle montagne; è sbarramento. Si, ma quale tipo di sbarramento?

A questo punto entra in gioco anche la circolazione alle quote superiori, quella che rimane invariata rispetto al caso dello “sbarramento con aggiramento”, In questo caso però, come abbiamo visto, la corrente dei bassi livelli atmosferici non risulta intrappolata, anzi mostra tutti i crismi necessari per riuscire a valicare agevolmente la catena alpina: si ha dunque “sbarramento con scavalcamento”, tecnicamente noto come “flow over”. Il meccanismo pone in essere in questo modo un notevole tiraggio verticale, coricato lungo la direttrice sud-nord attraverso i due versanti alpini (la pressione atmosferica, dopo una iniziale salita, diminuisce sensibilmente) che alimenta costantemente di umidità il nostro comparto prealpino. Il flusso dei bassi strati viene poi ulteriormente esaltato dinamicamente dalla presenza delle correnti portanti meridionali d’alta quota che lavorano nella stessa direzione, quindi in maniera sinergica. Da qui le precipitazioni diffuse e anche intense e/o di tipo convettivo, ossia temporalesche.

Accertato tramite la nostra analisi a mescoscala del rischio diffuso di forti precipitazioni, non ci rimane che valutare la probabilità di eventuali degenerazioni di tipo alluvionale. Per questo occorre determinare a livello sinottico la velocità di propagazione dell’onda depressionaria e della lunga scia di perturbazioni che scorre davanti all’asse di saccatura. Il rischio è che questa banda nuvolosa si “incastri” sull’arco alpino (ondulazione frontale) rallentando la sua corsa e risultando quasi stazionaria. Qualora tale status risulti bloccato nella sua progressiove verso levante, una lunga serie di perturbazioni tenderà a sfilare da sud verso nord insistendo sempre sugli stessi settori, riattivando in continuazione il meccanismo piovoso descritto. Per la nostra zona è la tipica situazione che tante devastanti alluvioni ha causato.

Luca Angelini

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