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ACCENNI TEORICI E ANALISI SINOTTICA
- Che cos'è un'onda di Rossby e un'onda di Bjerknes - Accenni all'analisi sinottica precedente il peggioramento DATI - Il radiosondaggio dell'aereoporto di Milano Linate della mattina del 26-11-2005
- I dati delle stazioni meteorologiche del "centro meteo lombardo" del 26-11-2005
- Approfondimento: i dati della stazione meteorologica di Garlasco(PV) rilevati nel periodo 20/11/2005-29/11/2005
REPORTAGE FOTOGRAFICO
- La nevicata a Garlasco(PV) e a Segrate di Rovagnasco(MI) - La galaverna del giorno seguente in alcune zone di campagna in Lomellina
Carta di reanalisi del 24 Novembre a 850hPa. Osservare le isoterme negative abbracciare l'Italia fino al centro dello stivale - sul Nord Italia valori a circa 1500m fra -6°C e -8/9°C -.
In quota è presente la classica situazione da evoluzione "retrograda", in questo caso anche fredda, determinata dalla posizione dall'alta pressione distesa sull'Europa e della depressione centrata sul golfo di Messina.
Prima di portarci alla situazione sinottica che ci interessa cerchiamo di capire meglio, a livello barico e ad ampio raggio, quali sono i protagonisti di quei giorni che hanno poi determinato quello di cui andremo a parlare, in altre parole, cerchiamo di interpretare cosa s'intende quando si parla di onda di Rossby e di Bjerknes.
Prima di tutto una piccola premessa.
Il modello che descrive la grande circolazione generale atmosferica della terra è strutturato in tre grandi celle convettive: la cella di Hadley (fra 0°C e 30°C di latitudine), quella di Ferrel (fra 30°C e 60°C di latitudine) e quella polare (oltre il 60°C latitudine).
La struttura del modello deriva dalla differente distribuzione energetica solare che si ha tra poli e equatore e dalla forza di Coriolis che devia le masse d'aria in movimento lungo i meridiani (cioè N-S o S-N), nell'emisfero boreale verso destra e in quello australe verso sinistra. Proprio per la forza di Coriolis si viene ad individuare fra i 30°C e 60°C di latitudine un letto di correnti tese e veloci, che di fatto, possono prima rallentare e poi ondulare consentendo così tali e "indispensabili" scambi energetici, che volendo si possono interpretare, come il mezzo utilizzato dalla natura per riequilibrare la differente distribuzione energetica fra alte e basse latitudini.
Cos'è concettualmente un'onda di Rossby?
Rigorosamente "un'onda di Rossby" può essere interpretata come un'equazione matematica in cui più termini rispecchiano alcuni parametri caratteristici dell'onda (es. velocità di propagazione, lunghezza dell'onda, ecc..).
In questo caso però interessa un'interpretazione di tipo concettuale, neanche tanto tecnica, quindi, basti sapere che possiamo qualificare" un'onda di Rossby" come un'accentuata ondulazione delle correnti occidentali, in meteorologia dette tecnicamente "westerly", che nell'emisfero boreale (o emisfero nord) proseguono da occidente a oriente: allorquando l'ampiezza dell'oscillazione raggiunge una significativa altezza si ha generalmente il distacco di aree dotate di movimento proprio (processo di cut off), cioè staccate dalla circolazione delle correnti e costituite da sacche di aria calda alle elevate latitudini (celle anticicloniche) e sacche di aria fredda alle basse latitudini (gocce fredde o depressioni). In generale più l'oscillazione dell'onda risulta stretta e marcata più difficile è la sua possibile traslazione verso oriente, viceversa, un'evoluzione improntata verso un processo di "cut off".
Infine, in termini di distribuzione energetica non è da dimenticare come la formazione dei fronti nuvolosi produca un ulteriore trasferimento di energia dalle basse alle alte latitudini: la condensazione delle nubi, infatti, libera una quantità di calore uguale a quello assorbito durante l'evaporazione.
Cercando con uno schema di chiarire meglio quanto detto si ha:
...dopo 4) una possibile soluzione è 5) in cui riappare un getto polare di nuovo disteso e gli scambi energetici avvenuti sottoforma di sacche di aria fredda e di aria calda (archetti colorati):
Supponiamo adesso di porci nell'emisfero boreale e di poter fermare in un dato tempo t=x la struttura dell'ondulazione per poterla esaminare in un determinato istante:
A sinistra dell'asse dell'onda troviamo l'aria fredda in discesa (settore 1), mentre a destra dell’asse l’aria calda in ascesa (settore 2) e un settore d'interazione tra due tipi di masse d'aria (settore 3).
Suddividiamo ora i tre settori individuati dell'onda in tre principali punti come di seguito:
Avvezione termica --> vorticità --> fenomenologia generale
1) Settore di discesa dell'aria fredda --> passato l'asse dell'ondulazione si passa da vorticità positive a vorticità negative --> precipitazioni deboli per scorrimento di aria più fredda su strati di aria più caldi; possibili precipitazioni per innesco orografico(stau). 2) Settore di ascesa del richiamo caldo --> si passa da aree di vorticità negativa a aree di vorticità positive all'avvicinarsi dell'asse dell'ondulazione --> cielo sereno o al più cieli nuvolosi con precipitazioni deboli; possibili precipitazioni per innesco orografico(stau). 3) Settore di interazione --> presenza di più aree cicloniche dinamiche --> precipitazioni da innesco dinamico --> orografia che può perturbare il sistema (accentuandolo o indebolendolo)
Tale suddivisone teorica della struttura dell’onda di Rossby per quanto applicabile alla realtà non va però presa così grezzamente alla lettera… -“va fatta attenzione” -… sia all’influenza stagionale in grado di amplificare o affievolire i contrasti, nonchè al tipo di masse d'aria messe in gioco nell'ondulazione, sia allorquando si ha a che fare con una complessa orografia (come brevemente accennato), com'è quella della penisola italiana dove si ha di fatto un importante elemento perturbativo all’interno di ogni settore che ne va ad alterare le caratteristiche intrinseche.
Il concetto di onda di Bjerknes.
Il terzo settore è quella più dinamico perchè corrisponde alla fascia in cui si ha l'interazione tra masse d’aria di natura differente, causa della quale vengono a crearsi le condizioni per lo sviluppo di minimi pressori secondari, più o meno marcati, in grado di perturbare intensamente il tempo sulle aree da essi interessate.
I protagonisti di queste interazioni alle volte poco o non individuabili dal satellite, ma solo dalle carte di analisi e previsione, anche se in scala ridotta, mantengono la struttura generale dei loro padri più grandi, così al loro interno ritroveremo un fronte caldo, un fronte freddo, nonchè una volta che il ramo freddo raggiunge quello caldo un'occlusione che potrà a sua volta essere di tipo calda o fredda: i cavi d'onda associati a tali strutture bariche prendono il nome di "onde di Bjerkness" o onde corte, proprio perché, al passaggio del minimo si ha una curvatura delle correnti che nel caso in questione risulta essere di relativa limita estensione. Nel caso in questione vedremo che la causa del peggioramente non è da attribuire ad un'evoluzione dell'onda di Rossby verso un processo di cut off, ma al passaggio di un fronte nuvoloso associato a un piccolo cavo d'onda che si è sviluppato dapprima lungo la parte ascendente dell'ondulazione interessando poi il settentrione italiano.
La sinottica del peggioramento.
L’immagine satellitare della mattina del 24 Novembre 2005: in evidenza la formazione dell'onda di Rossby, in particolare trattasi di una discesa di aria artica marittima dalle latitudini polari verso l'Europa centrale.
L’ immagine satellitare del giorno seguente: in risalto la formazione del profondo ricciolo depressionario centrato sull'alta Europa centrale.
Notare come in meno di ventiquattro ore (v.immaggine satellitare precedente) il fronte polare si sia portato velocemente a latitudini più basse.
In tale quadro configurativo il settentrione italiano viene a trovarsi sotto la parte ascendente della grossa ondulazione esercitata dal fronte polare in abbassamento ( settore 3) della Rossby), in particolare, nella zona in cui l'aria calda in risalita dai quadranti meridionali si mischia con quella fredda artica marittima in discesa lungo la parte più orientale dell'onda.
Da osservare che l’immagine satellitare risulta di grande utilità per avere una netta visione dei centri barici motore, ma per quanto chiara, non è invece in grado di dare anche una dettagliata visione dei minimi barici secondari che non per questo vengono di meno importanza, anzi, nel ns. caso sono proprio la causa del peggioramento. Per individuarli serviamoci delle carte di previsione fornite dai modelli matematici, sicuramente più attinenti allo scopo. Dalla carta del modello americano "GFS" possiamo individuare sia le case dell'ondulazione:
- è ben visibile come l’innesco di tale discesa fredda sia da attribuire all’allungamento verso nord dell’anticiclone delle Azzorre, posizionato in pieno oceano Atlantico, su cui piazza un massimo pressorio di ben 1040hPa .
che gli effetti che poi ci riguarderanno:
- l’attenzione principale per quanto riguarda il peggioramento va focalizzata su un minimo secondario, non profondo, che si vede formare tra Spagna e Francia e che seguendo una traiettoria parabolica andrà poi velocemente a portarsi verso l’alto Adriatico dove poi si colmerà.
Quelle piccole T segnate attorno al motore depressionario principale altro non sono che le "onde di Bjerkness" in seno alla parte ascendente dell'ondulazione.
Siamo quindi partiti da uno schema teorico della struttura dell'onda di Rossby (v.disegno) per arrivare ad un riscontro su una carta di analisi/previsone, sulla quale possiamo finalmente osservare, come tali onde corte si trovino lungo il settore d'interazione tra diverse masse d'aria e non siano isolate, ma in successione una dietro l'altra - una famiglia o serie di fronti - non per coincidenza, pochi giorni dopo il peggioramento del 26 Novembre ci sarà un nuovo peggioramento del tempo ad opera di nuovo fronte perturbato avente sempre la medesima direzione di spostamento, in qualche caso si parlerà ancora di precipitazioni nevose fino al piano e con accumulo.
La situazione per le ore 7:00 di Sabato 26 Novembre2005: l'attenzione va fissata sul minimo in risalita dalla Corsica.
A 850hPa è bene osservabile il cavo d’onda associato al passaggio del minimo – osservare il colore verde sull’Italia settentrionale indice di isoterme comprese tra gli 0°C e 2°C -.
Come detto all’inizio dell'articolo, giorni addietro una moderata irruzione d'aria fredda dai quadranti orientali aveva interessato parte dell'Italia, infatti, la mattina del 26 Novembre 2005 le condizioni termoigrometriche su una parte della Pianura Padana risultano favorevoli alla caduta di neve fino in pianura e a fine giornata alcune zone registreranno accumuli superiori ai 10cm.
Il radiosondaggio dell’aereoporto di Milano Linate del 26 Novembre delle 06Z (ore 7:00 locali) mette meglio in evidenza quanto appena detto:
- Colonna d’aria con valore negativo di temperatura fin prossima al suolo, mancanza quindi di strati caldi più o meno spessi (inversioni) in grado di tramutare la neve in acqua.
- Dew point negativo fino al suolo, indice anch’esso favorevole alla caduta di neve perché sintomo di una colonna atmosferica costituita da aria molto secca, cioè molto povera di vapore acqueo, cosa che favorisce per l’appunto la conservazione del fiocco durante il suo tempo di caduta.
16080 LIML Milano Observations at 06Z 26 Nov 2005 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ PRES HGHT TEMP DWPT RELH MIXR DRCT SKNT THTA THTE THTV
hPa m C C % g/kg deg knot K K K ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 985.0 103 1.2 -0.6 88 3.73 210 1 275.5 285.9 276.2
925.0 607 -0.9 -3.9 80 3.11 5 4 278.4 287.2 278.9
887.0 940 -2.9 -4.2 91 3.17 75 7 279.7 288.7 280.2
868.0 1111 -3.9 -4.3 97 3.21 115 11 280.4 289.5 280.9
861.0 1175 -4.3 -4.4 99 3.22 127 11 280.6 289.8 281.1
850.0 1277 -3.1 -5.0 87 3.12 145 10 282.9 291.9 283.4
843.0 1343 -3.3 -4.7 90 3.21 157 11 283.3 292.7 283.9
832.0 1446 -4.0 -5.3 91 3.12 175 12 283.7 292.7 284.2
774.0 2013 -7.9 -8.4 96 2.63 203 23 285.4 293.2 285.9
761.0 2146 -5.7 -16.8 41 1.35 210 25 289.2 293.4 289.4
760.0 2156 -5.5 -17.5 38 1.28 210 25 289.5 293.5 289.7
732.0 2449 -7.5 -21.2 32 0.97 205 23 290.5 293.6 290.6
712.0 2665 -8.9 -23.9 29 0.78 208 19 291.2 293.7 291.3
700.0 2796 -10.1 -24.1 31 0.78 210 17 291.3 293.8 291.4
653.0 3325 -15.3 -24.7 45 0.80 225 17 291.2 293.8 291.3
650.0 3360 -15.7 -24.7 46 0.80 225 18 291.2 293.8 291.3
635.0 3535 -16.9 -20.3 75 1.21 225 22 291.8 295.6 292.0
615.0 3775 -17.9 -20.2 82 1.26 225 28 293.3 297.3 293.5
500.0 5290 -27.9 -30.6 78 0.60 225 66 299.0 301.0 299.1
484.0 5524 -29.1 -32.2 75 0.53 222 72 300.3 302.1 300.
474.0 5671 -30.4 -33.1 77 0.50 220 76 300.5 302.3 300.6
429.0 6375 -36.3 -37.5 89 0.36 223 80 301.6 302.9 301.7
400.0 6860 -38.5 -40.9 78 0.27 225 83 304.9 305.9 304.9
329.0 8171 -48.5 -54.5 50 0.07 222 104 308.6 308.9 308.6
303.0 8706 -53.3 -57.7 59 0.05 220 113 309.2 309.4 309.2
300.0 8770 -53.3 -58.3 54 0.05 220 114 310.1 310.3 310.1
L'immagine satellitare centrata alle 11:30UTC (12:30 locali) del 26 Novembre 2005 ci porta al momento in cui sta avvenendo il passaggio del fronte nuvoloso sul Nord Italia, notare come il Piemonte sia preso di striscio.
Di seguito l'animazione del radar di Monte Settapani, che mostra le precipitazioni in atto sulla regione lombarda e evidenzia il salto di quella piemontese
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