Focalizziamo ora  la nostra attenzione sulle vere “protagoniste” di questa eccezionale e precoce ondata di calore, e cioè le temperature. La prima immagine che vi mostriamo rappresenta la situazione termica alle ore 14.50 GMT (ore 16.50 italiane)del 9 Aprile 2011 in alcune Stazioni Meteorologiche dell'Aeronautica Militare sull’intero territorio nazionale. Si nota subito come il Nord-Italia sia la parte decisamente più calda del nostro Paese. In molte zone di pianura tra Piemonte, Lombardia, Veneto ed Emilia Romagna si toccano agevolmente i 30/32°C. Mano a mano che ci si porta verso Sud, i valori tendono ad abbassarsi gradualmente e nelle zone di pianura interne del Centro-Sud si raggiungono “appena” i 25/27°C. Questo poiché l’Alta Pressione presenta la sua massima forza subsidente proprio sulle Regioni Settentrionali. Scendendo verso le Regioni Centro-Meridionali, la struttura anticiclonica tende ad indebolirsi, sia al suolo che in quota, e scema dunque anche il suo potere comprimente sulla colonna d’aria. Si tenga poi conto dell’assenza di un vento come il Föhn, in grado di far aumentare le temperature di 1°C ogni 100 metri per compressione adiabatica. Si noti soprattutto come le temperature siano decisamente più basse su tutte le zone costiere (salvo rarissime eccezioni, fra cui spicca la Romagna, peraltro interessata almeno in parte da un vento di caduta appenninico) rispetto alle aree più interne e continentali. Infatti le acque del mare sono ancora fredde e contribuiscono in maniera determinante a mantenere su valori molto più contenuti le termiche al suolo nelle aree ove il loro influsso mitigatore è massimo. Il caso più clamoroso è quello della Liguria dove non si va oltre i 15/18°C in pieno giorno. Qui, oltre alle acque del Mar Ligure, che registrano valori di temperatura ancora tardo-invernali, si somma l’assenza della radiazione solare dovuta al cielo coperto, diretta conseguenza del fenomeno della “Maccaja”, al quale abbiamo accennato nel paragrafo precedente.

Su scala europea è evidente come la Pianura Padana sia la zona più calda del Vecchio Continente insieme alla Regione Andalusa-Spagnola. L’invasione di Aria Continentale Africana è massiccia ed interessa non solo la nostra Penisola, ma anche la Spagna e quasi tutta la Francia con valori termici notevolissimi  per la stagione. Spiccano i 27/30°C delle zone adiacenti alla Catena Pirenaica ed i 32/34°C dell’Andalusia.

 

 

E' bene ricordare che i moti verticali discendenti comprimono l'aria verso il basso, riscaldandola adiabaticamente ed impoverendola di vapore acqueo. Per questo motivo, laddove sono presenti i moti discendenti, le nubi tendono a dissolversi, mentre l'aria diviene più secca e limpida. La bassa umidità conferisce grande stabilità alla colonna d'aria.

I moti verticali discendenti possono estendersi a larga scala su un intero continente, qualora sia presente una cupola di alta pressione di elevato spessore, dove l'aria si avvita dall'alto verso il basso seguendo una traiettoria circolare con verso orario (anticiclonico).

La mappa di analisi relativa alla mezzanotte di Giovedì 7 Aprile 2011 rappresenta una tipica azione di subsidenza anticiclonica estesa su tutta l'Europa centro-occidentale. I vettori vento ruotano con verso orario su un 'area molto estesa; il rallentamento del flusso alla superficie di 500 hPa, è inoltre indice di forte subsidenza che spinge l'aria verso il basso.

Sul bordo orientale (o discendente) della campana anticiclonica, il flusso tende ad avvettare una vorticità negativa (rappresentata dalle aree di colore azzurro): in queste zone la rotazione del vento sul piano orizzontale (vorticità) genera moti verticali opposti a quelli ciclonici, ovvero discendenti verso i bassi strati. Il risultato finale è ovviamente una compressione dell'aria, un riscaldamento, una deumidificazione ed una stabilizzazione. 

L'animazione sottostante ricostruisce l'evoluzione del profilo termo-igrometrico a Milano Linate durante l'ondata di calore, ovvero nel periodo compreso tra il 6 el 10 Aprile.

E' innanzitutto dimostrabile lo sviluppo, ogni notte, di un'inversione termica al suolo (colore azzurro), dovuta ad un forte raffreddamento radiativo, non ostacolato dalla ventilazione: questo in piena estate avverrebbe molto più raramente, per cui l'ondata di calore, pur vistosa, ha mantenuto ancroa caratteri prettamente primaverili, contraddistinti da ampie escursioni termiche.

In base ai radiosondaggi è dimostrabile un afflusso costantemente orientato dai quadranti settentrionali lungo quasi tutta la colonna, senza tuttavia raggiungere il suolo, dove la ventilazione si è in genere presentata debole e di direzione variabile. Soltanto il diagramma relativo alla mezzanotte di Domenica 10 Aprile lascia supporre che il vento da nord abbia raggiunto la superficie, ma con un intensità tale da non erodere completamente l'inersione termica: in effetti, anche le nostre stazioni meteorologiche hanno registrato un ingresso del Föhn ad Est di Milano soltanto a partire dal primo pomeriggio di Sabato 9 Aprile, quando sono stati rilevati i picchi termici più elevati.

Laddove non si è presentato regolarmente il Föhn, è stata per l'appunto la subsidenza atmosferica a giocare un ruolo determinante nell'innalzare le temperature a tutte le quote ed in superficie.

Osservando soprattutto i primi diagrammi (relarivi ai giorni 6 e 7 aprile) risulta quanto mai evidente la presenza di due inversioni termiche in quota, collocate inizialmente attorno ai livelli isobarici di 700 ed 850 hPa, quando i geopotenziali erano spinti alle massime altezze (fino ad 5830 mt al livello di 500 hPa).

Con il trascorrere delle ore la cupola anticiclonica è andata incontro ad un processo di senescenza, quantificabile con un graduale calo dell'altezza dei geopotenziali, ma con una maggiore attività di subsidenza e di compressione, resa evidente dall'abbassamento  di quota degli strati inversionali, che sono letteralmente "sprofondati" verso il suolo assottigliandosi.

Tra Venerdì 8 e Sabato 9 Aprile gli strati di aria calda si sono portati in prossimità del suolo, per cui è stato riscontrato un ulteriore innalzamento delle temperature, dovuto per l'appunto al completamento del processo di subsidenza della massa d'aria di estrazione subtropicale continentale, che ha praticamente mantenuto quasi inalterate le sue caratteristiche originarie. L'ingresso del Föhn, laddove presente, ha poi innalzato ulteriormente le temperature fino a livelli inimmaginabili, come si potrebbero raggiungere normalmente nel mese di Luglio. 

FONTE: www.weather.unisys.com  - Elaborazione di Matteo Dei Cas

La Pianura Padana, ed in genere l'Italia, è stata attraversata per almeno quattro giorni consecutivi da un afflusso nordoccidentale in quota. Le correnti portanti si sono intensificate poi tra Venerdì e Sabato 9 Aprile, tanto che al livello di 700 hPa si sono verosimilmente accentuati anche i moti verticali discendenti: questo perchè lo spartiacque dei settori centro-occidentali delle Alpi, alto mediamente 3000 metri sul livello del mare, è già in grado di perturbare l'afflusso in quota, imprimendone una marcata ondulazione. Nel linguaggio per addetti si parlà già di "Föhn alto" o "Deep Föhn", ma con ciò non si intende che i venti di caduta debbano necessariamente raggiungere il suolo, spingendosi per lo meno su tutto il Catino Padano. Infatti, come è stato dimostrato dalla sequenza dei radiosondaggi, la corrente favonica ha faticato a diffondersi sulla medio-bassa pianura, o meglio vi è riuscita più tardi, quando la distribuzione della pressione al suolo ne ha creato le condizioni favorevoli.

L'effetto favonico in quota si è comunque aggiunto alla subsidenza, contribuendo a riscaldare ulteriormente la colonna d'aria fino a livelli medio-bassi: il gradiente di temperatura si è approssimato di molto a quello adiabatico secco, per cui nel scendere di quota la temperatura è aumentata di almeno 0,9°C ogni 100 metri. Questo mentre aria molto calda, di diretta estrazione sahariana, continuava ad alimentare la struttura anticiclonica.

Per potere comprendere l'evoluzione della circolazione al suolo nel corso di questa ondata di calore, è indispensabile ricostruire la variazione della pressione in superficie, attraverso lo studio in sequenza delle mappe sinottiche.
Come possiamo vedere nell'animazione sottostante, la prima fase (Giovedì 7 Aprile) è stata caratterizzata da un campo di pressione pressocché "livellata", e questo giustifica l'assenza di una dominante netta del vento, che si è mantenuto ovunque a regime di brezza o di direzione variabile. Le temperature di quel giorno, già piuttosto elevate, sono da attribuire esclusivamente all'azione di subsidenza anticiclonica su una massa d'aria originariamente molto calda.
A partire dalla nottata di Venerdì 8 il massimo relativo anticiclonico sulla Francia ha iniziato ad assumere importanza, per cui la pressione a Nord delle Alpi ha iniziato ad aumentare, dando origine per accumulo di massa al cosiddetto "naso favonico".
Nel Catino Padano la pressione si è invece mantenuta sempre su valori inferiori, dando origine ad una sorta di "depressione termica" (vedasi lo scatto 12Z di Venerdì 8 Aprile) originatasi dal fatto che la pianura è risultata sempre molto più calda rispetto ai rilievi circostanti ed al mare. Da questo momento si è intensificata la discesa dei venti di caduta dalle Alpi, che fino a Sabato mattina hanno interessato solo le zone pedemontane "privilegiate" fino alla medio/alta pianura lombarda; sull'Oltrepo Pavese invece spirava un vento di caduta proveniente dal Mar Ligure, dalle caratteristiche simili al Föhn Alpino. Tra il pomeriggio di Sabato e le prime ore della notte di Domenica il Föhn, rinforzando di intensità, è riuscito a conquistare buona parte della Pianura Padana (compreso il "contributo appenninico" sui settori meridionali) spingendosi verso la linea idrografica dell'Adda, mentre sulla Pianura Bergamasca la corrente favonica ha assunto una direttrice dominante da Ovest: su tutta la Regione il tardo pomeriggio di Sabato 9 ha coinciso, per l'appunto, con la fase di maggiore riscaldamento, caratterizzata dagli estremi termici più elevati, che hanno letteralmente "stracciato" i record già raggiunti il giorno precedente.

Con il trascorrere delle ore però l'alta pressione nordalpina si è espansa gradualmente verso i Balcani: il naso favonico ha conquistato la Slovenia, dando origine questa volta ad un dislivello di pressione che ha favorito un richiamo orientale "più fresco" verso la Pianura Padana. Si è trattato di un "rientro da Est" molto meno umido del solito, data la scarsa quantità di vapore della massa d'aria che stazionava sul centro-europa, pur con un contributo più fresco dovuto al passaggio marginale di un fronte freddo atlantico sui Balcani.

L'assenza delle tipiche stratificazioni nuvolose basse, la bassa umidità relativa ed i geopotenziali ancora elevati in quota, hanno fornito i presupposti ad una Domenica piacevole, soleggiata e sempre un po' più calda del normale, ma ormai lontana dai valori di temperatura registrati nei giorni precedenti.

 

 

La reanalisi dei dati registrati dalla nostra Rete di Stazioni Meteo offre spunti di studio davvero interessanti nell'ambito del microclima lombardo, che mai come in queste circostanze si dimostra complesso ed articolato.

Il Föhn, specialmente se di debole/moderata intensità, caratterizza in modo altamente significativo il campo termico regionale, anche a distanza di pochi chilometri. In genere l'effetto favonico diminuisce man mano che ci si allontana dai rilievi, a volte in modo brusco - soprattutto in inverno - quando è presente un'inversione termica. Un comportamento simile si è però osservato anche nel corso di questa ondata di calore, dai tratti più tardo-primaverili che estivi.

Il Föhn ha raggiunto la media pianura occidentale con raffiche deboli ed irregolari, che nella notte hanno lasciato spazio ad ampie ore di calma.

La stazione extra-urbana di Vizzola Ticino (VA), adagiata per l'appunto tra i rilievi disegnati dalle anse dell'omonimo fiume (al confine con il Piemonte), è stata tra quelle che ha registrato un'escursione termica più ampia, addirittura dell'ordine di oltre venti gradi!

L'aria particolarmente secca e calda ha favorito un lungo cammino della colonnina di mercurio, a prescindere dal Föhn che, come possiamo notare dal grafico sottostante, si è presentato solo a partire dalla tarda serata di Venerdì 8, per poi di fatto insistere - pur intervallato da qualche ora di stanca durante la notte - fino a Domenica mattina.

Possiamo quindi dimostrare che il  "gran caldo" in  Pianura Padana si è  manifestato nella fase iniziale (tra Giovedì 7 e Venerdì 8) in assenza del Föhn, o più precisamente in regime di brezza anticiclonica seguendo la solita direttrice meridionale nelle ore centrali della giornata.

I valori pomeridiani prossimi ai trenta gradi - peraltro diffusi sui settori centro-occidentali della nostra Regione - sono quindi da attribuire pienamente all'effetto della subsidenza, che ha compresso dall'alto la massa d'aria calda subtropicale.

L'ingresso, nella giornata di Sabato 9 Aprile, di un Föhn di intensità moderata ha provocato un ulteriore aumento di uno/due gradi nelle temperature massime (da 30 a 32°C) ed un modesto calo dell'umidità relativa, che si è avvicinata alla soglia del 10%.

Significativi poi, i bruschi cali termici (valori minimi fino ad 8°C) riscontati - grazie alla bassissima umidità - nelle ore notturne al calare di intensità delle brezze: un elemento, questo, che caratterizza le nostre "brughiere" occidentali distanziandole parecchio dalle località pedemontane.

Altrettanto interessante infine il riscontro di un "rientro da Est" stranamente asciutto nella giornata di Domenica, con temperature in relativo calo, ma ancora al di sopra della media a causa dell'intenso soleggiamento.

Lungo la fascia rivierasca dei nostri laghi l'andamento della temperatura si è dimostrato invece profondamente diverso dalla pianura, proprio per la presenza del Föhn, che discende dai valichi alpini senza incontrare particolari ostacoli e si incanala lungo i bacini, rinforzando di intensità. La stazione meteo di Dervio (LC) ad esempio, posizionata in riva al lago in una zona pienamente esposta al vento da Nord, ha sperimentato il vento di caduta quasi ininterrottamente da Venerdì pomeriggio fino a Domenica mattina, con raffiche fino a 40/50 km/h.

Il Föhn ha contribuito a riscaldare la località lacustre, in modo proporzionalmente più importante rispetto alle zone di pianura, dove invece è risultato più determinante l'effetto della subsidenza.

Il vento di caduta è riuscito a contrastare efficacemente l'inerzia termica delle acque del lago, ancora piuttosto freddo nel mese di Aprile, tanto che nella giornata di Giovedì 7 - con vento ancora debole e di direzione variabile - la temperatura massima non ha superato i 24°C.

Lungo la riva dei laghi, in normale regime di brezza, il processo di evaporazione sottrae infatti calore all'ambiente mantenendo le temperature più basse ed umidificando l'aria, con il risultato di attenuare l'effetto di riscaldamento della subsidenza e del soleggiamento, che al contrario  acquista maggiore importanza man mano che ci si allontana (spostandosi orizzontalmente, ma anche salendo di quota) dalla superificie.

Con l'ingresso del Föhn, che comunque accelera - e non di poco - il processo di evaporazione, lo strato superficiale di aria più fresca è stato rimescolato e rimosso: questo ha consentito alla temperatura massima di innalzarsi di oltre tre gradi, superando nella giornata di Venerdì 8 Aprile la soglia dei 27°C, un valore assoluto comunque apprezzabilmente più basso se rapportato alla Pianura Padana.

Per lo stesso motivo, la ventilazione costante e sostenuta non ha permesso cali notturni apprezzabili della temperatura, che non è scesa mai sotto i 15°C. Laddove però è mancato l'effetto mitigatore del lago, come ad esempio ad Erba (CO) e a Valmadrera (LC), che si  trovano adagiate immediatamente a ridosso dei contrafforti del Triangolo Lariano, hanno registrato sotto la spinta insistente del Föhn addirittura valori minimi di importanza storica, dell'ordine di oltre 20°C.

 

 

Abbiamo analizzato un evento di portata storica, le cui origini sarebbero da ricondurre a complesse interazioni tra la stratosfera e la troposfera. In particolare la AO positiva, frutto del poderoso raffreddamento stratosferico, potrebbe avere contribuito al rafforzamento di un flusso zonale atlantico che alle medio-basse latitudini mediterranee si è concretizzato con la risalita di stabili figure di alte pressioni. Situazioni per certi aspetti simili si sono verificate in tempi non troppo lontani come, ad esempio nel Gennaio 2007 e nel Gennaio 2008, in periodi sempre caratterizzati da temperature costantemente sopra la media e da scarse precipitazioni. Anche quest'anno, come allora, l'eccezionale picco termico è il risultato di una concomitanza di variabili, fra le quali occupa un ruolo chiave il comportamento della corrente a getto polare che, sfuggendo "accidentalmente" verso le basse latitudini, ha determinato un repentino e significativo rinforzo dell'anticiclone subtropicale sull'Europa,  associato a riscaldamento per subsidenza ed effetto favonico di una massa d'aria di per sè già molto calda ed asciutta.

Si tratta di un binomio causa-effetto apparentemente molto raro, perlomeno dal punto di vista strettamente statistico, ma che in questi ultimi anni si è presentato con una certa ricorrenza. Questo ci ha permesso d'altra parte di conoscere in modo più approfondito alcuni aspetti del nostro clima regionale, così incline ad enfatizzare situazioni su larga scala già di per sè decisamente anomale. 

 

- www.cpc.noaa.gov
- www.jma.go.jp
- www.meteociel.fr

- www.wetterzentrale.de

- www.meteoam.it
- www.sat24.com
- www.isac.cnr.it
- www.meteoliguria.it
- www.weather.unisys.com