Sfuriata temporalesca in Toscana
del 1 luglio 2011
a cura di Andrea Comite
Premessa
Nel corso della giornata di Venerdì 1 Luglio 2011 in Toscana, verso l'ora di pranzo, si sono scatenati numerosi violenti temporali, accompagnati da grandine e raffiche di vento fino a 100 km/h, che hanno colpito principalmente le province di Pistoia, Prato, Firenze, Arezzo e Siena. Delle vere e proprie bombe d'acqua che in pochissimo tempo hanno scaricato ingenti quantità di pioggia, causando allagamenti di sottopassi, scantinati, rallentamenti e disagi al traffico.
Analisi sinottica
La situazione sinottica a 500 hPa del 1 Luglio vede una saccatura, evoluta in goccia fredda, transitare sull'Europa centrale e interessare solo marginalmente la nostra regione.
Mappa BOLAM 10 km a 500 hPa ore 12Z a circa 5500m di quota con valori di geopotenziali e temperatura
Nonostante l’ingresso freddo in quota non sia particolarmente intenso, così come l’entità della depressione, diversi elementi importanti, che ora andremo ad analizzare, contribuiranno allo sviluppo dell’intensa fenomenologia osservata.
Uno di questi sicuramente è attribuibile al CAP: consiste in uno strato d'aria calda e secca negli strati medi della troposfera, che inibisce la convezione, ma che favorisce pericolosamente l'accumulo di energia in prossimità del suolo. Si crea così una barriera termica che conserva l'instabilità atmosferica, in quanto l'aria sottostante può scaldarsi e umidificarsi sempre di più mentre quella sovrastante può sempre più raffreddarsi e seccarsi. Ciascuno di questi due fenomeni incrementa il potenziale di instabilità. Finché in tutta la colonna verticale non vi sono sollevamenti forzati, questa rimane stabile, in quanto il CAP, agendo come un coperchio sulla pentola, stabilizza lo strato inferiore.
Lo strato inversionale di per sé è stabile, ma fattori sinottici possono essere in grado di alterarne la struttura, trasformandolo in un profilo verticale molto favorevole all'innesco di violenti moti convettivi. In questo caso il fattore principale che ha contribuito a tutto ciò è di natura dinamica, presente alle alte quote atmosferiche e che, come spesso accade durante la stagione estiva, gioca un ruolo fondamentale per lo scoppio di intensi fenomeni temporaleschi: la jet-stream. Quando in alta quota è presente una corrente a getto, laddove le isoipse tendono ad "aprirsi" a ventaglio, si viene a instaurare divergenza effettiva che a sua volta genera convergenza nei bassi strati, comportando così un richiamo di masse d'aria dai livelli sottostanti. Tutto ciò avviene proprio sulla Toscana.
Mappa BOLAM 10 Km a 300 hPa ore 12Z (circa 10 km di quota) in cui si nota l’indebolimento della jet-stream sulla Toscana con conseguente divergenza in quota sulla nostra regione
Mappa MOLOCH ore 12Z relativa al vento a 10m e alla temperatura a 2m. E’ individuabile dal cerchio rosso una stretta area di convergenza al suolo creatasi dallo scontro tra masse d’aria dalle caratteristiche termo-igrometriche diverse
Il perfetto connubio divergenza in quota-convergenza al suolo ha incrementato notevolmente "l'effetto-risucchio" della massa d'aria sottostante determinando così una forte spinta ascensionale su tutta la colonna in grado di rompere e di conseguenza superare lo strato inversionale (il coperchio viene fatto saltare dal basso). Analizzando il radiosondaggio di Pistoia delle ore 12Z si nota come l'atmosfera risulti particolarmente instabile e carica di energia, favorevole allo scoppio di forti temporali. Il sottostante diagramma termodinamico ci mostra la presenza di un CAPE molto elevato, dell'ordine di addirittura 2031 J/Kg. Si nota come la quota del LCL è posizionata molto bassa, a circa 600 m, corrispondente alla base dei cumuli e indice di molta umidità nei bassi strati, come confermato dalla vicinanza tra la curva di stato e quella di dew point (aria quasi satura).
Radiosondaggio di Pistoia alle ore 14 locali
L'accumulo di tanta umidità vicino al suolo è stato favorito, oltre che dall'irraggiamento solare, dalla presenza in mattinata di un forte CAP, che ha contribuito a incrementare notevolmente l'accumulo di energia potenziale, pronta ad esplodere. Dal radiosondaggio inoltre è possibile vedere come gli indici termodinamici siano favorevoli allo sviluppo di intensa attività temporalesca:
• K INDEX a 32 che indica una probabilità di temporali del 60%
• TOTAL TOTALS INDEX a 52 (temporali forti sparsi)
• PRECIPITABLE WATER a 29,7 mm indice della presenza di una quantità di vapor acqueo sufficiente allo sviluppo di temporali
• LIFTED INDEX a -6 (temporali forti abbastanza probabili).
Si viene a creare così uno status termodinamico perfetto, con la presenza di aria caldo-umida nei bassi strati e aria fredda e secca alle alte quote (associata al getto), che esalta notevolmente il gradiente termico verticale. Come si evince dalla splendida immagine satellitare sottostante, la convezione esplode verso mezzogiorno dando vita a due distinte celle temporalesche in azione sull’Appennino, per poi successivamente interessare le zone interne. Il temporale che ci interesserà sarà quello segnato con il punto rosso (la zona dove abito io) e non appena entrerà nella piana, troverà una grande quantità di energia sottoforma di calore e umidità per rafforzarsi e mantenersi in vita a lungo.
Immagine dal satellite polare MODIS del 1 Luglio 2011 alle ore 12:40
Nel primissimo pomeriggio (ore 14 circa) i due temporali si uniranno in un unico sistema temporalesco (MCS) rimanendo attivo per diverse ore, attraversando gran parte della Toscana. Ho voluto indicare con il cerchio la cella temporalesca principale, quella più attiva interessare il senese e l'aretino.
Immagine dal satellite polare MODIS del 1 Luglio 2011 alle ore 14:20
La scansione radar ci aiuta a comprendere la posizione e l'intensità dei principali nuclei precipitativi originati dalla cella temporalesca che ha interessato la piana. Ben visibile la presenza di un nucleo a fondoscala (macchia bianca) coinvolgere le alte pianure pistoiesi e pratesi interessate da intense precipitazioni.
Immagine di riflettività del temporale di Venerdì 1 Luglio 2011 alle ore 13:00
Lungo il suo percorso il temporale verrà fotografato da diverse angolazioni, dal mio punto di osservazione, posizionato a circa 2 km a sud di Montale (PT), proprio al confine tra la provincia di Pistoia e Prato.
Analisi nefologica
Passiamo adesso all’analisi nefologica di quel giorno, a cui tengo in particolare modo a descrivervi. Alle 12:00 è presente un’attiva cumuliforme in Appennino. Il termometro registra 29,7°C (la massima della giornata) con un tasso notevole di umidità rendendo il clima decisamente afoso. All’inizio non ci faccio molto caso perché pensavo che si trattassero dei soliti temporali di calore destinati a colpire le zone montuose. Dopo 10 minuti si sviluppano diversi cumuli congesti ben sviluppati in altezza e alcuni di questi evolvono rapidamente in cumulonembi a sommità ghiacciata, coprendo quasi tutto il cielo. Le incudini sono definite e ben formate così come i contorni, il tutto inserito in un cielo minaccioso e atmosfera afosa, indice di forti temporali imminenti.
Inizia lo scoppio della convezione in Appennino (direzione nord)
Vista l'energia in gioco mi resi subito conto che questi temporali sarebbero stati probabilmente molto violenti. Alle 12:20 noto un grosso cumulo congesto a NO con una base molto scura e turbolenta, priva di precipitazioni perché interessata ancora da intense correnti di inflow.
Temporale in fase di sviluppo (ore 12:26)
Il temporale, scendendo l’Appennino, acquista potenza e nel giro di pochi minuti dalla sua base cominciano a intravedersi evidenti bande di precipitazioni, accompagnate da attività elettrica.
Bande di pioggia e grandine che toccano terra (ore 12:40)
Alle 12:53 forti rovesci di pioggia e grandine impegnano le zone montuose, traditi da un minaccioso gust front, in procinto di invadere la piana. L'assenza della shelf cloud alla base del temporale spesso indica intensi updraft all'interno della cella temporalesca i quali trasportano verso l'alto anche buona parte dell'aria fredda che in situazioni normali avrebbe contribuito alla formazione della nube a mensola.
Unione di due foto che mostra il potente gust front temporalesco
Con l'avanzata del fronte temporalesco riesco a immortalare una spettacolare whale's mouth, tipica formazione nuvolosa del gust front, che precede di poco l'area delle precipitazioni. Le quattro foto sottostanti ci mostrano il graduale passaggio della whale's mouth sulla mia zona.
Ore 12:55
Ore 12:58
Ore 13:01
Ore 13:25
Alle 13:30 si scatena un potente nubifragio accompagnato da violente raffiche di vento, pioggia torrenziale e grandine di piccola dimensione. Impressionante anche il crollo verticale della temperatura avvenuto in mezz’ora, da 29,7°C a 17,8°C, proprio in coincidenza con il top delle precipitazioni. Alla fine dell'evento l'accumulo totale è di circa 16 mm, in parte sottostimati a causa del forte vento. A Montale sono caduti la bellezza di 30 mm e fino a 40-50 mm nel pratese. Verso le 16:30 il cielo ritorna sereno e mi permette di osservare in tutta la sua bellezza il sistema convettivo a mesoscala, ormai lontano.
Lato sopravvento del sistema temporalesco (ore 16:54)