I CICLONI MEDITERRANEI
UN FENOMENO RARO E POCO CONOSCIUTO

a cura di Stefano Nava

Introduzione

Fra i fenomeni convettivi che possono interessare il Mediterraneo a diverse scale spaziali e temporali (fronti freddi, mesocicloni, celle isolate) vi sono anche dei fenomeni denominati "cicloni mediterranei" o Tropical Like Cyclones (TLC). "Cicloni mediterranei", in senso lato, vengono spesso chiamate le più intense depressioni (minimo al suolo inferiore a 1000 hPa), caratterizzate dalla presenza di un occhio, privo di nubi, ben delimitato e da venti particolarmente intensi.

Nell'ambiente meteorologico sono stati spesso chiamati "bombe meteorologiche" così definite da T. Bergeron: "un approfondimento molto rapido del ciclone extratropicale, nel quale la caduta di pressione in superficie corrisponde a 1 hPa ogni ora o più per un periodo di almeno 24 ore". Alcuni meteorologi le chiamano anche "Bombe del Mediterraneo"; secondo gli studi più recenti sembra che tali fenomeni siano in realtà delle "tempeste ibride". Si originano come depressioni delle medie latitudini con il fronte caldo e freddo e poi evolvono assumendo caratteristiche simili a quelle dei cicloni tropicali.

Morfologia dei cicloni mediterranei

I veri e propri cicloni mediterranei, detti anche TLC (Tropical Like Cyclones ovvero Cicloni di tipo tropicale) sono in tutto e per tutto simili a quelli delle zone tropicali. Si caratterizzano morfologicamente per una struttura a spirale delle nubi con occhio molto ben delineato e persistente, circondato da una muraglia di nubi torreggianti e con moti di aria calda discendente all'interno.

Il vento supera, almeno in prossimità di questa muraglia, i 135 km/h e sono presenti violenti, persistenti ed abbondanti piogge a prevalente carattere temporalesco e di rovescio (intensità massima di 500 mm/h). Il diametro massimo dei cicloni mediterranei è di 200-400 km. La durata temporale è molto variabile ma in genere è limitata a 1 o 2 giorni (molto spesso tali fenomeni durano solo poche ore; Reale ed Atlas 2001). Nell'unico caso in cui è stato possibile misurare la pressione nei pressi del minimo (quello del 16 gennaio 1995) grazie ad una nave meteorologica tedesca, la Meteor che si trovava nei pressi della tempesta, è stato di 975 hPa.

Genesi dei cicloni mediterranei

La loro origine, come quella degli uragani tropicali, è da ricercarsi nell'eccesso di energia termica accumulata sopra il mare (in questo caso il mar Mediterraneo). Tale energia viene trasformata rapidamente in energia cinetica, ovvero in un intenso moto vorticoso dell'aria, con minima dispersione in moti traslazionali essendo una struttura quasi isolata.

Il periodo dell'anno in cui si possono verificare è quello in cui la temperatura superficiale del mar Mediterraneo è più alta (intorno ai 26°C), condizione che si verifica normalmente tra agosto e settembre sullo Ionio, sul basso Tirreno, sul canale di Sicilia, sul mar Libico, sul mar di Sardegna e sull'Adriatico centrale, ma possono formarsi comunque tra luglio e gennaio se ci sono altre condizioni favorevoli.
Condizione necessaria per la loro nascita è la presenza di aria molto calda e prossima alla saturazione nei bassi strati sopra la superficie del mare.

Per innescare però la liberazione dell'energia in eccesso è necessaria la formazione di un'area di convergenza nei bassi strati che determini la nascita di moti ascensionali e quindi di una piccola depressione al suolo. Tale situazione si può presentare per i seguenti motivi:

a) presenza di un vortice isolato in quota (cut off)
b) passaggio di un ramo del getto polare in quota
c) presenza di un gradiente termico verticale fortemente superadiabatico in prossimità del suolo o negli strati prossimi ad esso (diminuzione della temperatura superiore ad 1°C ogni 100 metri fino ad una quota di circa 1000 metri)
d) presenza di un'area di discontinuità frontale quasi stazionaria al livello del mare

Figura 1 - Principali luoghi di genesi dei cicloni mediterranei e traiettorie prevalenti; le aree scure indicano il luogo di genesi, le frecce le traiettorie (Disegno di S. Nava)

L'ascesa dell'aria, se non ostacolata da alte pressioni dinamiche con moti discendenti, causa il raffreddamento per espansione adiabatica e quindi la condensazione del vapore d'acqua in essa contenuto, ma la condensazione libera il calore latente di evaporazione che è il calore che l'acqua aveva assorbito in precedenza per evaporare, prendendolo dall'energia solare; questo calore si aggiunge al calore già presente nell'aria calda e determina un'ulteriore ascesa dell'aria che continua finchè viene raggiunto il livello di congelamento, dove si libera ulteriore calore latente di fusione e così il meccanismo si autoalimenta.

Tutto ciò se il rifornimento di vapore continua (persistenza sul mare) e se persistono le condizioni che favoriscono l'ascesa dell'aria causa la formazione di un vortice grazie alla ben nota forza di Coriolis (forza deviante): a questo punto il vortice funziona come una pompa aspirante che continua a risucchiare vapore e calore dal mare; intensificandosi sempre più, la pressione precipita a valori molto bassi (difficilmente misurabili) ed il vento raggiunge le intensità massime.

Ora descriveremo le varie fasi dello sviluppo di un ciclone mediterraneo seguendo la simulazione condotta da alcuni ricercatori (Kuo, Guo & Reed 2001) su un caso realmente accaduto (quello del TLC del 23 gennaio 1982). La simulazione ha preso in esame il campo termico e dei venti alla quota isobarica di 925 hPa (circa 1100 metri di altezza).

Ecco le principali fasi di sviluppo di un ciclone mediterraneo:

1) si crea un'onda termica, con un settore caldo ben definito localizzato nel settore sudorientale della depressione al suolo; i venti sono deboli
2) non appena il processo convettivo ha inizio, l'aria calda ed umida viene aspirata verso l'alto finchè del precedente settore caldo rimangono poco tracce; i venti iniziano ad intensificarsi attorno al minimo di pressione al suolo
3) non appena il ciclone comincia a svilupparsi ed accrescersi si crea un "cuore" (core) con aria calda e più secca di quella circostante; i venti raggiungono la loro massima intensità
4) dopo circa 37 ore dalla formazione del ciclone al suolo il "cuore" ha temperature di 6-8°C superiori a quella della circostante aria fredda che di solito si trova nel settore nordoccidentale del TLC.

Tale struttura è simile a quella osservata negli uragani ed essa si estende fin verso i 400 hPa (circa 7000 metri).

 

Frequenza dei cicloni mediterranei

Dalla figura 2 è possibile osservare che la maggior frequenza dei cicloni mediterranei si ha a settembre (22%), subito dopo la fine dell'estate meteorologica quando il mare raggiunge la massima temperatura (nel Mediterraneo centrale intorno ai 25-26°C), ma non mancano eventi anche a gennaio, ottobre, novembre e dicembre.

Figura 2 - Frequenza dei cicloni mediterranei dal 1947 al 2003. Il grafico è di S. Nava

Analisi meteorologica del ciclone mediterraneo del 24 settembre 1969

Il 24 settembre 1969 si formò sul mar Libico un vero e proprio ciclone mediterraneo che fece sentire i suoi effetti sull'isola di Lampedusa e su parte della Libia ma che ben presto si esaurì senza provocare alcun danno; il vento raggiunse velocità elevate tanto che il mare in quella zona di Mediterraneo fu caratterizzato da una vera e propria tempesta con temporali forti.

Dalla figura 3 che rappresenta la mappa delle isoipse del geopotenziale a 200 hPa (alta troposfera) si osserva che è presente sul mar Libico un ramo del getto polare che forma una struttura isolata. Tale struttura isolata (denominata in inglese cut off) si ritrova anche a 850 hPa. Anche a 500 hPa si ritrova la stessa identica struttura con minimo chiuso e valori di geopotenziale molto bassi (inferiore a 1460 gpm). La temperatura a 850 hPa è compresa tra 12° C e 15°C: il minimo quindi è a cuore "caldo". La stessa struttura si ritrova anche al suolo con un minimo inferiore a 1008 hPa. Purtroppo per questo evento non sono disponibili i dati anemometrici, pluviometrici, la temperatura del mare e i dati dei radiosondaggi.

Figura 3 - Analisi dell'andamento medio delle isoipse a 200 hPa sul Mediterraneo il giorno 24 settembre 1969 (Fonte: NOAA/CDC)

Analisi meteorologica del ciclone mediterraneo del 6 luglio 2002

E' presente una piccola depressione termica tra Algeria e Tunisia che con il passare delle ore dà luogo ad un fronte temporalesco il quale nelle ore successive non si esaurisce e si trasforma in un TLC. Dall'analisi della mappa a 200 hPa si nota che è presente un ramo del getto polare. A 850 hPa è presente un minimo chiuso tra Tunisia e Libia e la circolazione tra Algeria e Tunisia è depressionaria. L'isoterma a 850 hPa alle 00 GMT è di 22°C. Nei bassi strati è presente aria molto calda ed umida. Un minimo è presente anche nell'entroterra tunisino con valori inferiori a 1010 hPa.

Il fenomeno è durato solo 8 ore ed è rimasto praticamente stazionario tra Algeria e Tunisia percorrendo solo qualche centinaio di km in direzione NE. Fortunatamente il fenomeno si è esaurito sulla terraferma e non ha raggiunto le coste della Sicilia. Gli effetti principali sono stati violenti rovesci temporaleschi accompagnati in alcuni casi da raffiche di vento intorno ai 70-100 km/h.

Osservando il radiosondaggio delle ore 00 GMT si nota sulla verticale di Tunisi una colonna di aria calda ed umida fin verso i 3000 metri. Lo zero termico si trova a 4100 metri. Ciò indica la possibilità di formazione di TLC anche sulla terraferma ma solo nel caso in cui si vengano a creare condizioni di stazionamento per lunghi periodi di aria calda ed umida negli strati prossimi al suolo. Si tratta infatti di un caso particolare.

 

Elenco dei principali TLC sul Mediterraneo dal 1947 al 2005 ed effetti

a cura di Stefano Nava
con la collaborazione di Daniele Bianchino

1) 23 settembre 1947: Mar Libico - nessun danno
2) 24 settembre 1969: Mar Libico - nessun danno
3) 19 agosto 1976: TLC Sofia sull'Adriatico centrale in movimento verso sud/sud est - precipitazioni intense sulla costa romagnolo-abruzzese con tornado (tornado di Sava) (figura 4)
4) 23 gennaio 1982: Mar Libico - nessun danno
5) 27 settembre 1983: TLC Callisto sul Canale di Sicilia - forte vento sulla Sicilia e sulle isole Eolie (figura 8 e 9)
6) 14 dicembre 1985: TLC Maximo sul Mar Ionio - forte vento sulla Sicilia orientale (90 km/h) (figura 13)
7) 23/24 novembre 1991: Mar Tirreno - pressione minima raggiunta: 994 hPa, forti venti (fino a 140 km/h) e forti precipitazioni. Interruzione dei collegamenti con la Sicilia
8) 16 gennaio 1995: TLC Celeno sul Mar Ionio - nessun danno. Pressione minima raggiunta 975 hPa (figura 7a, 7b, 7c e 7d)
9) 3-14 ottobre 1996: Mar Tirreno - 2 cicloni mediterranei (Cornelia e Samir). Durante il primo nella stazione del Santuario di Polsi (Calabria) accumulati 480 mm di pioggia in poche ore. A Crotone il giorno 14 cadranno 144 mm in 12 ore; violenti temporali e forte vento sulle isole Eolie (140 km/h) (figure 10, 11 e 12)
10) 7 agosto 2001 - A NW del Marocco formazione di un piccolo TLC che si è rapidamente esaurito; nessun danno
11) 18 febbraio 2002 - A NW del Marocco formazione di un TLC della durata di poche ore; nessun danno
12) 6 luglio 2002: Tunisia - forti temporali, ma senza danni (figura 5)
13) 15-18 settembre 2003 - TLC Karima su Tunisia/Sicilia meridionale; nessun danno, solo forti temporali e piogge; a Siracusa caddero in 48 ore 514 mm di pioggia (figura 19, 20 e 21)
14) 22-23 ottobre 2005 - TLC Marco con alluvione in Puglia: caduti piu' di 200 mm in 24 ore. Allagamenti estesi con frane e crolli di costruzioni, strade e ponti (figura 24)
15) 26-27 ottobre 2005 - TLC Sara sul Mar Ionio: forti temporali sul mare e raffiche di vento da burrasca (figura 25)
16) 13-15 dicembre 2005 - TLC Zeo su Sicilia/Mar Egeo: tra le province di Siracusa, Catania e Ragusa caduti in 24 ore 236 mm di pioggia. Venti forti in tutta l'isola (intorno a 70 km/h, ma con raffiche superiori). Nel mar Egeo a sud di Creta tempesta forza 8, sulla Libia orientale forte tempesta di sabbia (figura 23)

Testimonianza di Stefano Carotti di www.meteonetwork.it sul TLC del 19 agosto 1976

Io a quei tempi ero al camping Cupramarittima nella località omonima delle Marche.
Quell'anno luglio e agosto furono caratterizzati da piogge molto intense sfociate poi qualche giorno dopo il 19 agosto in un'alluvione.
Il torrente che scorreva (e scorre tutt'ora) sul fianco meridionale del campeggio superò agevolmente lo sbarramento invedendo il campeggio e distruggendo le infrastrutture.
L'unica via di uscita era la spiaggia perchè dalla parte opposta scorreva la massicciata e il sottopoasso di attraversamento era completamente sommerso.
I circa 50 campeggiatori tra cui io e mia madre furono salvati dai vigili del fuoco accorsi via mare.
Erano circa le tre del mattino.
Dormimmo in un albergo di San Benedetto del Tronto e il giorno dopo, salvato il salvabile, partimmo per Milano.
Quel 19 agosto, durante la mattinata, vidi insieme agli altri campeggiatori un enorme cumulonembo passare in mezzo al mare senza deviare la sua traiettoria...da NW verso SE.
La base era di un blu oltremare mentre la sommità non si vedeva perchè oltrepassava una immensa nuvolaglia di cirri che occupava tutto il visibile da orizzonte a orizzonte.
L'ora esatta non me la ricordo e potrei confondermi con il pomeriggio.
Mi ricordo però la trasmissione "Che tempo fa" perchè sulla carta del tempo il Colonnello Bernacca aveva disegnato in mezzo all'Adriatico due piccola zone di bassa pressione.
Mah...sono passati tanti anni ed io a quei tempi avevo solo 11 anni, comunque quell'alluvione mi è rimasta impressa.

Figura 4 - Il ciclone mediterraneo Sofia del 19 agosto 1976 sull'Adriatico centrale ripreso dal satellite polare Tiros alle ore 9 GMT nella banda dell'infrarosso e del visibile

Figura 5 - Il TLC del 6 luglio 2002 sulla Tunisia alle 6 GMT nell'immagine del METEOSAT 6 nel canale infrarosso; è evidente l'occhio centrale che caratterizza il minimo depressionario al suolo ed in quota, i due bracci a spirale e la muraglia di nubi temporalesche che ruota attorno a questo minimo; la direzione di spostamento è da SW a NE (Fonte: Università di Bari)

Figura 7a - Il ciclone mediterraneo Celeno del 16 gennaio 1995 tra le ore 9.30 e 11.30 UTC sul Mar Ionio nel canale del visibile e dell'infrarosso (fonte: Dr. J. Beven website)

Figura 7b - Altra immagine del ciclone mediterraneo Celeno del 16 gennaio 1995

Figura 7c - Altra immagine del ciclone mediterraneo Celeno del 16 gennaio 1995

Figura 7d - Altra immagine del ciclone mediterraneo Celeno del 15 gennaio 1995 dal satellite russo Meteor 3 (cortesia di Roberto De Feo, www.cavemeteo.com)

Figura 8 - Il ciclone mediterraneo Callisto del 28 settembre 1983

Figura 9 - Il ciclone mediterraneo Callisto del 29 settembre 1983 ore 14.18 GMT

Figura 10 - Il ciclone mediterraneo Cornelia del 4 ottobre 1996

Figura 11 - Il ciclone mediterraneo Samir del 9 ottobre 1996 ore 13.19 GMT

Figura 12 - Il ciclone mediterraneo Samir del 9 ottobre 1996 ore 17.17 GMT

Figura 13 - Il ciclone mediterraneo Maximo del 14 dicembre 1985

Figura 14 - Il ciclone mediterraneo Fernando del 26 maggio 2003

Figura 15 - Il ciclone mediterraneo del 27 maggio 2003

Figura 16 - Possibile TLC sul Friuli Venezia Giulia (mattina del 25 agosto 2003, ore 10.06 UTC)

Figura 17a - Il ciclone mediterraneo del 28 settembre 2003 (pomeriggio)

Figura 17b - Altra immagine del ciclone mediterraneo del 28 settembre 2003 (pomeriggio)

Figura 19 - TLC Karima del 17-18 settembre 2003

Figura 20 - TLC Karima del 17-18 settembre 2003

Figura 21 - TLC Karima del 15-17-18 settembre 2003

Figura 22 - Il TLC del 28 settembre 1995

Figura 23 - Il TLC Zeo del 15 dicembre 2005 a sud di Creta alle 9.45 GMT. E' possibile osservare l'occhio.

Figura 24 - Il TLC Marco del 22-23 ottobre 2005 (composizione foto a cura di Daniele Bianchino)

Figura 25 - Il TLC Sara del 26-27 ottobre 2005 (composizione foto a cura di Daniele Bianchino)

 

Bibliografia

Riguardo ai TLC non è possibile trovare della bibliografia in italiano. I pochi studi e ricerche effettuati sono tutti in lingua inglese. Anche su Internet le risorse a disposizione sono veramente poche a dispetto di un argomento che meriterebbe maggior approfondimento e ricerca anche da parte italiana non solo per gli interessi scientifici, ma anche per quelli della protezione civile.

Kuo, Guo & Reed - "Simulation of Mesoscale Cyclone over Mediterranean Sea" 2001 Meteorological Atmospheric Physics

Porcu F. & Prodi F.- "Osservazione multisensore di sistemi nuvolosi alla mesoscala in area mediterranea" 2001

Reale O. Atlas D. - "Tropical cyclones like vortices in Extratropics: observational evidence and synoptic analysis" Weather Forecasting 16, 2001

Altre risorse

Per quanto riguarda Internet si consiglia di visitare il bel sito del Dr. Jack Beven (dipendente del Tropical Prediction Center) che contiene anche delle immagini del TLC del gennaio 1995:
http://www.mindspring.com/~jbeven/intr0008.htm

Per sapere in tempo reale la temperatura dell'acqua del Mediterraneo è molto utile consultare questo link (l'aggiornamento avviene ogni 24 ore):
http://www.meteorologicando.it/meteo-europa/mare/temperatura-occidente.htm

Un altro link utile per la temperatura dei mari italiani con maggior dettaglio è:
http://80.17.44.13/modules.php?name=temperatureMare

 

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