I nuclei urbani

Articoli di Guido Caroselli

Qui dì seguito sono riportati alcuni interessanti articoli del noto meteorologo Guido Caroselli riguardanti la meteorologia e l'ambiente apparsi sul quotidiano Il Messaggero nella rubrica settimanale "Che tempo fa ?"

I nuclei urbani

Le grandi città, possono modificare il quadro climatico delle zone a cui appartengono e non rispondere dunque pienamente allo schema della previsione generale. L'alta concentrazione urbana di vapore e di "gas serra" (anidride carbonica, metano, protossido d'azoto), l'alto numero di fonti di calore (camini industriali e di riscaldamento domestico), la presenza del cemento e dell'asfalto, tutti questi fattori fanno si che la città, specie di notte e soprattutto d'inverno, risulti più calda dell'ambiente circostante. Si calcola che a New York, d'inverno, le emissioni di calore dovute a combustione ammontano a più del doppio dell'energia ricevuta dal sole. Per questo motivo l'agglomerato urbano viene chiamato "isola di calore",un'efficace espressione che sottintende la realtà di una differenza termica, rispetto alla campagna, che può raggiungere i 5-6 gradi. La nebbia e le gelate sono perciò molto più rare in città che nelle zone circostanti. L'isola di calore si estende anche in altezza, come una cupola, fino ad una quota stabile di circa 100 metri, ma, in certi casi, fino a 1000-2000 metri. Poichè la densità delle fonti di riscaldamento, di vapore e di inquinamento è correlata alla popolazione, la differenza di temperatura tra ambiente urbano e campagna è direttamente proporzionale al numero degli abitanti della città. Per quanto riguarda Roma, la differenza di temperatura tra il centro storico e la cintura periferica oscilla tra 1 e 4 gradi. Solo in primavera questo divario si attenua. L'"isola di calore" Roma riesce a ridurre del 62% la frequenza delle gelate notturne, fenomeno che si verifica in città con maggiori probabilità in febbraio (in campagna invece a Gennaio).

Valanghe e slavine

Una menzione particolare, nella previsione dei fenomeni in montagna, meritano le valanghe. soprattutto all'inizio della primavera causa bruschi e sensibili aumenti della temperatura. Un chiarimento innanzi tutto: non c'è alcuna differenza tra "valanga" e "slavina"; ambedue i termini descrivono lo stesso fenomeno, il distacco e il movimento del manto nevoso lungo un pendio per cause spontanee o accidentali. Si è soliti dare la colpa ad un precedente riscaldamento dell'aria, ma questo non è sempre vero. Un temporaneo aumento della temperatura, specie se dolce e graduale, contribuisce al consolidamento della neve appena caduta, cementando tra loro i cristalli componenti il manto bianco.La diminuzione della temperatura, al contrario, aumenta in un primo tempo la compattezza della neve fresca, ma poi ne rallenta il processo di consolidamento. Un forte, repentino riscaldamento dell'aria, comunque, costituisce effettivamente un fattore destabilizzante per l'equilibrio interno di strati sovrapposti e incoerenti di neve. Altri fattori influiscono sulle probabilità dei distacchi. La scarsa scabrosità del terreno, la pendenza superiore ai 25-30 gradi, l'esposizione dei pendii e l'ora del giorno (da evitare, soprattutto in primavera, i pendii esposti a sud quando il sole è altro), il vento, che specie quando soffia trasversalmente alle creste crea pesanti accumuli di neve, il comportamento non responsabile dei frequentatori occasionali, non esperti, della montagna. Almeno un consiglio, un proposito: non abbandonare le piste.

La tecnologia al servizio della meteorologia

In generale, perchè le previsioni vadano in porto, è necessario un processo di elaborazione matematica sufficientemente accurato e, soprattutto, una fedele acquisizione della situazione di partenza, ovvero un buon ritratto del tempo che fa. A questo scopo sono proposte le boe e le stazioni meteorologiche, le radiosonde (strumenti trasportati in quota da palloni-sonda e collegati a terra via radio), le navi e gli aerei con compiti di osservazione.Gli ultimi arrivati, nel 1960, sono stati i satelliti. I satelliti meteorologici rilevano sia dati numerici che immagini del tempo. Nel primo caso si tratta di misure di alcuni parametri atmosferici. E' possibile ad esempio misurare, in corrispondenza di punti distanti tra loro pochi chilometri, la temperatura delle acque superficiali dei mari. Con questi dati, messi a confronto tra loro, vengono disegnate e diffuse con regolarità le mappe delle temperature degli oceani, preziose per individuare le zone nebbiosa, quelle ghiacciate o frequentate dagli iceberg. Grazie ai satelliti, navigare è diventato più sicuro. L'acquisizione delle immagini del tempo consente invece di localizzare ogni mezz'ora i sistemi nuvolosi e le perturbazioni. Attraverso la dinamica delle nubi è poi possibile calcolare indirettamente la velocità del vento in quota. Oltre alle previsioni meteorologiche di routine, le immagini da satellite sono utili per altri scopi particolari, come sorvegliare l'evoluzione dei terribili cicloni tropicali.

Estremi climatici

Il freddo di quest' inizio Febbraio 1991 ci spinge alla caccia di qualche record. Qual è la temperatura più bassa raggiungibile ? Mentre non esiste un limite teorico per il caldo, il secondo principio della termodinamica pone una barriera invalicabile per il freddo: -273.15 gradi. Le temperature effettivamente misurate sulla Terra sono ben lontane da questo limite. Il record assoluto fa comunque sensazione: -89 gradi registrato a Vostok, in una stazione sovietica dell'Antartide, il 21 luglio 1983. Segue il primato di Oimekon, nella repubblica di Jaruzia (Siberia orientale): -71 gradi. Due anni fa, il 4 Febbraio 1989, un'irruzione di aria artica colpì gli Stati Uniti centro occidentali. Si registrarono -46 gradi sulle Montagne Rocciose, -37 gradi a Great Falls (Montana) e -35 a Duluth (Minnesota). Pochi giorni prima, l'Alaska aveva sfiorato con -59 gradi il record assoluto del Nord America (-62 gradi, sempre in Alaska nel 1971). Fu dichiarato in quest'ultima occasione, lo stato di emergenza in 28 città e i viveri furono paracadutati dagli elicotteri. Un altro episodio eccezionale fu quello del 3 Gennaio 1963. Furono colpiti il Nord America (fino alla Florida) l'Europa e l'Asia. In Svizzera i termometri scesero a -39 e nel Colorado a -36. Gelarono i fiumi dell'Europa occidentale e la laguna veneta, nevicò sulla Costa Azzurra e morirono più di 700 persone. Per l'Italia citiamo due primati, in montagna quello del Gran Gioves (4050 metri, nel gruppo del Monte Bianco) con -42 gradi il 30 Gennaio 1963, e in pianura quello di San Pietro Capofiume (Bologna) con -29 gradi il 13 Gennaio 1985. Il record del freddo a Roma, almeno in questo secolo, appartiene all'aeroporto di Ciampino, 11 gradi sotto zero l'11 Gennaio 1985. Lo stesso giorno, a Roma centro, il collegio Romano, misurò 6 gradi sotto zero. La differenza è dovuta al fatto che la città, per la presenza dell'asfalto e del cemento e per la forte concentrazione degli impianti di riscaldamento, è sempre meno fredda della periferia e della campagna circostante.

Vita di un anticiclone

L'anticiclone che sta governando il tempo di quasi tutta l'Europa è all'opera dal 14 Gennaio del 1991. Il 28 Gennaio prossimo, quando i computer del Centro meteorologico europeo lo prevedono ancora ben saldo in sella, entrerà nella sua terza settimana di vita. Che probabilità ci sono che l'alta pressione duri ancora a lungo ? Non affidabili le prognosi a lunga scadenza, restano alcune considerazioni statistiche. La vita media di un anticiclone di questo tipo, detto "di blocco" perchè costringe le correnti atlantiche a deviare lungo i meridiani (il caldo viaggia dal Tropico all'Islanda e il freddo dalla Norvegia alla Turchia, mentre gran parte dell'Europa è isolata dal respiro dell'oceano), è di 5-15 giorni. Questa alta pressione è dunque longeva. Andando oltre, una durata di un mese è un avvenimento che ricorre in media una volta ogni 20 anni. Nell'inverno 1988-89, il "blocco" durò ben 80 giorni, con un precedente lontano 40 anni. In alcune regioni italiane la siccità raggiunge i cento giorni (record del 1921) e la neve imbiancò le Alpi per 2-3 giorni, anzichè per un mese com'è normale. Anche nello scorso inverno del 1990 le alte pressioni dominarono a lungo, quasi incontrastate. Fu per l'Italia il periodo più secco dal 1774. Il 18 Gennaio c'era un caldo primaverile, dai 17 ai 20 gradi in tutta la Penisola. Ai primi di marzo a Venezia affioravano i fondali e il Po era al 42% della sua portata.

Meteorologia, una scienza inesatta

Le ondate di maltempo di norma occupano di diritto ampi spazi nelle prime pagine dei giornali e dei telegiornali. La reazione della gente, direttamente coinvolta negli avvenimenti o semplicemente informata dai "media", è in questi casi una sensazione di grande fragilità. Sotto il peso della neve, sotto la pioggia battente, di fronte all'impeto dei venti, delle mareggiate e dell'acqua dei fiumi, le opere costruite dall'uomo e molte delle sue attività vengono messe a dura prova e, spesso, sconvolte. In queste circostanze può essere preziosa una preventiva informazione degli eventi atmosferici. Il meteorologo, ricordiamolo, non è uno stregone, ne uno schiavo dei computer ma, più semplicemente, un medico che fa la diagnosi in base alla sua capacità professionale, alla sua esperienza e alle analisi (a volte errate) che ha a disposizione. Se si comprende questo, se ci si sforza di inquadrare la meteorologia come una funzione di pubblica utilità, a volte anche fallibile ma, nei limiti imposti dalla complessità del problema atmosferico, affidabile, allora la comunità potrà utilizzare con profitto queste prognosi, per risparmiare denaro, energia e, in qualche caso, vite umane. Altrimenti, se si vuole continuare a guardare con il vecchio paio di occhiali, è perfettamente inutile dare tanta importanza a degli oroscopi.

Ancora sui nuclei urbani

L'uomo ha da sempre condizionato, con le sue attività, l'ambiente circostante, ma l'inizio dell'era industriale la concentrazione della popolazione in agglomerati sempre più estesi hanno determinato le prime modifiche antropogenetiche del clima. Si calcola oggi che il 18% della razza umana vive in centri con più di 100.000 abitanti. Si creano differenze tra città e campagna, dovute a tre cause principali: la presenza di edifici, la copertura del suolo con asfalto e altre sostanza impermeabili, e la produzione di calore e di sostanza inquinanti nei bassi strati. I profili e la planimetria degli edifici modificano il regime naturale dei venti. I cortili e i giardini al riparo ospitano di certo le calme atmosferiche, ma d'altro canto i palazzi incanalano forzatamente le correnti nelle strade, accelerando a tal punto che alcuni incroci sono spazzati da forti colpi di vento e da improvvisi vortici. Gli impianti di riscaldamento, l'asfalto e i materiali da costruzione costituiscono un accumulatore termico per l'atmosfera. La città tende perciò ad essere più calda, specie di notte, della campagna circostante, tanto che l'ambiente urbano viene definito "isola di calore". La forte concentrazione di gas inquinanti (ossidi di carbonio e idrocarburi in testa) consolidano con l'ormai noto "effetto serra" il divario termico tra il centro e le zone rurali. La differenza media annua può essere calcolata tra mezzo grado e un grado e mezzo, ma non di rado si verificano scarti di 5 o 6 gradi. Il paesaggio urbano e lo smog influiscono anche sull'umidità, sulla nuvolosità e sulla piovosità. La scarsa presenza della vegetazione riduce sensibilmente il contributo evaporativo e traspirativo delle piante, perciò l'umidità è minore in città che in campagna. Aumentano invece le nubi, le nebbie e le piogge, aiutate nella loro genesi dai numerosi "nuclei di condensazione", cioè da quelle microscopiche particelle aggreganti le goccioline d'acqua offerte dalle polveri e dai gas inquinanti.

Le difficoltà connesse alle previsioni

Vorrei tornare, come già in precedenti occasioni, sui problemi della prevedibilità del tempo. Non per mettere le mani avanti, come si usa dire, ma per ben chiarire al lettore quali sono, almeno a grandi linee, i limiti per ora invalicabili della meteorologia. Molti pensano che una prognosi meteorologica sia un problema puramente deterministico, un calcolo per stabilire un punto lungo una traiettoria, come nel caso di una palla da biliardo o di un proiettile. Non è così, magari lo fosse. E' vero che l'atmosfera viene seguita passo passo con le equazioni della fisica (fluidodinamica e termodinamica) e con le tecniche di calcolo eseguite da super computer, ma questo non basta. I processi atmosferici sono esternamente vari e complessi. La realtà comprende fenomeni piccoli e brevi, quali i temporali o le trombe d'aria, depressioni estese 1000-2000 km e vitali per alcuni giorni, anticicloni grandi quanto l'Europa e dalla vita lunga settimane e sistemi monsonici che impegnano oceani e continenti per alcuni mesi. Per rappresentare l'atmosfera in questo istante ci vogliono 6 milioni di numeri. Esistono poi problemi connessi alle osservazioni del tempo. Gli strumenti a terra sono molto precisi ma le sonde in quota possono rilevare la temperatura con un'imprecisione di un grado e i satelliti, tanto apprezzati perchè capaci di sondare spazi altrimenti irraggiungibili, possono sbagliare anche di 2 gradi. Perfino le catene montuose, quali le Alpi o le Montagne Rocciose, creano problemi perchè possono modificare sensibilmente il comportamento delle perturbazioni.

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