Le Street Clouds – guida alla dinamica e previsione

Le Street Clouds sono nubi particolari e molto affascinanti. Non è usuale osservare questo tipo di nubi in cielo, anzi a volte è assolutamente necessario l’utilizzo delle immagini dal satellite.

Risulta interessante studiarle, sebbene rare, perché sono tipiche di situazioni meteorologiche che possono portare precipitazioni nevose attraverso l’Adriatico in Italia, in particolare al sud dove per “tradizione” meteorologica è difficile osservare la cosiddetta “dama bianca”.

 

 

 Perché così tanto interesse verso questo tipo di nube?

Se siamo a conoscenza del fatto che una massa d’aria gelida è in arrivo su una regione allora prevediamo che le temperature si abbasseranno e che potrebbero esserci nevicate. Qualora, invece, volessimo maggiore precisione (sapere dove e quanto nevichi) dovremmo studiare mappe con una grande risoluzione, immagini dal satellite nonché sondaggi termodinamici. Tuttavia ci accorgeremmo che la precisione eccessiva potrebbe portare un grande errore nella previsione finale per eventi particolari. Occorre di conseguenza conoscere al meglio come si possa comportare un certo fenomeno.

Le Street Cloud sono interessanti proprio per questo motivo: capita molto spesso che queste nubi portino alternativamente pioggia e/o neve su una città e cielo quasi sereno nella città accanto, con grande delusione per i meteoappassionati, nonché perplessità. Cerchiamo di studiarne allora la dinamica per capire se sono in qualche modo predicibili.

Dinamica delle Street Cloud.

Le SC si formano principalmente in presenza di masse d’aria molto fredde che transitano su uno strato superficiale caldo e umido. Questa situazione si sposa benissimo con le depressioni gelide che si posizionano in inverno sui Balcani e portano maltempo sul versante Adriatico: l’aria fredda (circa -5°C / -10°C a 850 hPa, circa 1500 mt) arriva da est e transita sull’Adriatico che è naturalmente a temperature più alte (circa 12-15°C al sud, 9-12°C al nord) provocando un forte contrasto termico (un fronte freddo) e forte instabilità nei bassi strati (nello Strato Limite). Bisogna anche dire che questa instabilità atmosferica non deve essere troppo esagerata altrimenti il tutto degenera in estese e continue celle cumuliformi.

Ma tutto ciò non spiega la struttura “vorticosa” e gli spazi vuoti tra ogni filamento nuvoloso. L’aria fredda di questo fronte è molto veloce, forse troppo, tanto che le precipitazioni durano pochissimo e il cielo tende a diventare presto sereno. Inoltre coesistono condizioni di alta pressione, a volte associate ad anticicloni molto robusti (da 1020-1030 hPa in su), il che si traduce nella presenza di stabilità atmosferica e di uno strato di “cap inversione”, cioè uno strato di inversione termica estremamente stabile capace di bloccare ogni tentativo di convezione.

A questo punto l’aria arrivata all’altezza della cap inversione tende a far condensare il vapore acqueo in quella colonna atmosferica e per continuità della massa deve pur andare da qualche parte; dato che in alto non può andare deve per forza divergere orizzontalmente, dove già parzialmente privata del vapore verrà portata adiabaticamente verso il basso dalla subsidenza dell’alta pressione, mantenendo il cielo più sereno.

Un altro motivo dinamico per cui queste nubi non degenerano in celle è da ricercare nello shear: occorre, infatti, che vi sia shear nell’intensità del vento e non nella direzionalità del flusso. Al contrario, nelle celle abbiamo basso shear della velocità.

Infine, è necessaria la presenza del mare sotto lo strato di aria fredda in arrivo, in modo da rendere quasi omogeneo il boundary layer (strato limite) nelle condizioni termodinamiche. Sulla terra ferma quindi non sarebbe possibile la formazione delle SC a causa dell’orografia che tende a modificare il flusso delle correnti d’aria.

Nella prossima figura è possibile visualizzare una schematizzazione del fenomeno.

http://www.meteorologynews.com

 

 

Studio delle mappe in un caso recente.

Possiamo prevedere questo tipo di nubi? A grandi linee il fatto che possano formarsi, sì, ma individuare la loro esatta disposizione risulta ancora molto arduo. Tuttavia è bene sapere se un fronte freddo possa risultare pericoloso o meno e questo non risulta il caso perché come vedremo gli accumuli non sono solitamente esagerati.

Vediamo cosa è accaduto il 7 marzo 2011.

 

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Situazione al suolo. Su gran parte dell’Europa si estende un forte anticiclone (1020 – 1030 hPa sull’Italia) che fa da ponte con un altro anticiclone sull’Atlantico, formando una struttura quasi simile a un “blocco a dipolo” data la presenza di un cut off sul versante portoghese; si noti la bassa pressione con minimo sulla Turchia, di maggiore interesse per il nostro scopo.

Situazione in quota. Essenzialmente si ripete la struttura al suolo con evidente tendenza al colmamento per la depressione sull’Atlantico e inoltre un’estesa saccatura si distende in senso meridiano dal Polo fino ai Balcani e Turchia. Tutto ciò si traduce nella discesa di aria molto fredda direttamente dal Polo sui Balcani, passando anche per il versante Adriatico. Si noti il gradiente termico di 10°C sul basso Adriatico, precisamente da -35°C a -25°C. La forte vicinanza spaziale delle isoipse a 500 hPa sull’Italia centrale indica la presenza di forte vorticità e questo è un chiaro segnale della velocità di rotazione della saccatura, naturalmente diretta verso est.

Possiamo avere una conferma dalla mappa di avvezione di vorticità: la zona blu violacea rappresenta l’avvezione di vorticità negativa sulla bassa Italia, ovvero tendenza ruotare in senso anticiclonico.

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Nell’ultima mappa è analizzabile la situazione a 850 hPa: i venti a circa 1500 metri sono chiaramenti di origine settentrionale sull’Adriatico e le temperature sono comprese tra -5°C e -10°C. Si vede chiaramente grazie alla distinzione attraverso le varie tonalità di colore come la “colata” di aria gelida si estenda direttamente dal polo fino alla penisola balcanica. Ipotizzando un gradiente termico verticale di -1°C/100 mt allora potremmo stimare l’altezza dello zero termico a circa 700 mt (necessario per stimare l’altezza delle zone dove può nevicare) ; tuttavia se si sviluppa uno strato di omotermia (plausibile, vista la tendenza a comprimere verso il basso da parte dell’aria fredda, provocando quindi un’inversione) allora lo zero termico si può abbassare notevolmente (vedasi prossima mappa).

 

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Le prossime due mappe indicano la previsione dei venti a 700 hPa in due istanti differenti della giornata: riconosciamo anche qui un particolare della situazione sinottica descritta nella dinamica, ovvero il bassissimo shear direzionale. Successivamente troviamo le corrispondenti immagini da satellite, rispettivamente nel canale del visibile e nel canale dell’infrarosso. Da quest’ultima possiamo estrarre l’informazione che le nubi non sono eccessivamente alte, infatti appaiono di un grigio chiaro (invece se fossero state bianche splendenti allora sarebbero state molto alte e/o fredde).

 

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Possiamo fare uno zoom sull’Italia e al sud, per analizzare meglio la nuvolosità. Innanzitutto iniziamo ad apprezzare quanto la maggiore risoluzione ci permetta di distinguere meglio le street cloud. Inoltre vediamo che il top delle nubi sul mare raramente supera i 2000 mt, mentre inizia ad alzarsi notevolmente una volta che si giunge sulla costa fino a quando si è completamente inoltrato nel territorio (dove la morfologia locale influenza l’evoluzione a suo modo). Riportiamo per completezza la temperatura dei mari italiani. Queste immagini sono disponibili sul sito dell’aeronautica militare italiana.

 

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La mappa delta theta-pe, descritta ampiamente in questa rubrica, può trarre parecchio in inganno: per valori positivi ci si aspetterebbe stabilità e null’altro. In realtà è parzialmente così (alta pressione in quota), quindi la mappa non ha… colpa alcuna (vedi immagine seguente) bensì è l’interpretazione che deve essere raffinata. Questa mappa è utilissima per determinare lo stato verticale dell’atmosfera, però bisogna tenere sempre presente che le informazioni per la nuvolosità bassa non sono granché estrabili in quanto uno strato superiore freddo e stabile nasconde bene la sua presenza. A questo punto possiamo, però, cercare qualche altra informazione nella mappa: cerchiamo, infatti, un possibile gradiente orizzontale di theta-pe (sull’Adriatico si noti come la delta theta – pe diminuisca man mano che ci si avvicina al Salento) e localizzare dove è probabile la presenza di formazioni nuvolose (nei bassi strati); ritroviamo anche a 300 hPa un basso shear direzionale ma un’alta intensità del vento (siamo nei pressi della jet stream).

 

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Un’occhiata alla previsione dei possibili accumuli ci conferma che gli accumuli sono bassi e solo localmente ci si può aspettare, in pochi posti, dei rovesci abbastanza intensi. Bisogna sempre tenere presente che gli accumuli riguardano la quantità di acqua che mediamente può cadere in un quadrato ideale, la cui superficie è dettata dalla risoluzione del modello utilizzato (vediamo nell’esempio delle mappe di CentroMeteo.com una risoluzione di 4 km, il quadrato avrà una superficie di 16 km quadrati), quindi ci si può e deve aspettare zone con precipitazioni e zone completamente asciutte, proprio come prevede il modello delle street cloud.

 

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Grazie alla rete di stazioni di MeteoNetwork possiamo “apprezzare” qualitativamente e quantitativamente l’entità delle precipitazioni sulla Puglia. Notiamo che, sebbene il numero di stazioni su cui si interpola non sia elevato anzi appena sufficiente, vi siano zone asciutte e zone con accumuli al suolo. Le temperature al suolopiù favorevoli alle nevicate sono sul Gargano, Murge e nei pressi di Gioia del Colle; i venti sono molto intensi, come c’è da aspettarsi a seguito di una attenta analisi della pressione al suolo (e di quanto detto all’inizio circa la velocità della perturbazione).

 

 

 

 

Accumuli bassi. Nulla da sorprendersi per vari motivi: l’aria in arrivo dai Balcani è di tipo continentale (quindi secca) e, per quanto possa passare su un mare “caldo” per la stagione, non può caricarsi molto (a meno che il mare sia molto caldo e la massa d’aria soprastante molto umida); inoltre le precipitazioni possono evaporare prima di arrivare al suolo per le “alte” temperature (relativamente alle nevicate) e anzi sarà estramamente probabile trovare in cielo le tipiche virghe.
Un’ultima occhiata al sondaggio termodinamico (prodotto di interpolazione tramite dati GFS) sulla città di Bari.
Vi sono chiare condizioni di instabilità in uno strato ristretto immediatamente  adiacente alla superficie, seguito da uno strato neutrale che arriva fino a 750 hPa per poi proseguire perfettamente stabile.

 

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Come abbiamo visto non vi sono chiari segnali dell’esatta disposizione delle street cloud, sebbene a scala sinottica si possa chiaramente indicare la zona dove possono formarsi; allo stesso tempo è anche vero che non bisogna aspettarsi grosse nevicate o disagi per i motivi che sono stati specificati. Molto spesso i meteo appassionati sono molto felici di apprendere attraverso le mappe di previsione l’arrivo di isoterme minori di -5°C a 850 hPa e quindi il pensiero va subito alla neve. Ma come abbiamo visto la temperatura non è il solo parametro da tenere presente per questo fenomeno e solamente il nowcasting può permettere per ora l’esatta predizione del possibile arrivo di precipitazioni su una data zona.


Articolo di Giancarlo Modugno

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