Didattica temporali

I temporali parte quarta: i sistemi convettivi a mesoscala

Sistemi convettivi a mesoscala

In questo capitolo didattico osserveremo altre tipologie di formazioni temporalesche, strutturalmente, estranee alla genesi ed allo sviluppo di quelle menzionate fino ad ora.

Tale premessa è importante al fine di non associare a tali sistemi convettivi interpretazioni e valutazioni di paragone e concetto potenzialmente errati.

Dal punto di vista strutturale i sistemi convettivi a mesoscala (dimensioni spaziali rilevanti ma limitate rispetto a sistemi più ampi come gli uragani) sono “cugini” dei temporali a multicella, mentre con temporali a singola cella e le supercelle non c’è alcuna “relazione di parentela” anche se fanno parte della stessa “specie”. Un po’ come funziona per noi umani.

Infatti essi nascono dall'unione di diverse formazioni temporalesche, mentre la supercella, come abbiamo visto, consiste in un'unica grande e potente cella attiva. Ma le differenze riguardano anche, e chiaramente, la produzione di eventi meteorici, che, nelle supercelle, è molto più intensa rispetto ai sistemi convettivi a mesoscala, che, a loro volta, possono provocare comunque disastri alluvionali.

Possono essere di tre tipi:

-         MCS (Mesoscale Convective System);

-         MCC (Mesoscale Convective Complex);

-         MVCs (Mesoscale Vorticity Centers).

MESOSCALE CONVECTIVE SYSTEM: è un sistema temporalesco a mesoscala costituito da diverse celle unite tra loro ed in diversi stadi evolutivi. Generalmente, quindi, presenta, anche all’osservazione, caratteri di discontinuità e disomogeneità e caratteristiche fisiche molto diversificate per settore. Il sistema, tuttavia, può essere costituito da numerose celle già mature ed attive. In questo caso esso può divenire molto più esteso, ma raramente raggiungerà lo spessore nuvoloso delle supercelle temporalesche di tipo HP (high power supercell). Ne consegue una minor "potenza produttiva" in termini di precipitazioni.

Infatti le condizioni favorevoli allo sviluppo di MCS presuppongono valori igrometrici e pressori nettamente inferiori a quelli necessari per l’innesco e la formazione di un mesociclone.

In questa immagine un MCS nel suo stadio di formazione:

Un MCS può perdurare diverse ore su una certa zona geografica e può percorrere diversi chilometri alimentato dal continuo alternarsi (ed in modo abbastanza casuale e confuso) tra celle oltre lo stato di maturità (quindi in dissoluzione) e celle giovani in formazione, un po’ come accade per i temporali a multicella, ma differisce da questi ultimi sia per un estensione più vasta, sia per la fenomenologia  precipitativa che, per buona statistica, è generalmente abbondante ma non intensa e violenta.

Per di più un MCS non origina spesso grandine con la facilità che può associarsi ad altre strutture temporalesche, in quanto i nuclei più intensi sono comunque generati da un updraft di solito più esteso e meno potente in termini di "spinta" verso l'alto di quelli caratteristici dei temporali a multicella.

Un temporale a multicella:

Molto spesso questi temporali sono di origine frontale e possono svilupparsi secondo classiche mesolinee (linee di groppo o “squall line”, come dir si voglia) oppure progredire nell’unione di più celle temporalesche a causa dell’inserimento di gocce fredde in quota o per taluni fenomeni avvettivi. In questo caso il sistema assumerà una forma circolare (o per meglio dire ellittica) e, a causa della mancanza di un transito frontale potrà persistere più ore rispetto allo giacere in loco di una squall line.

Un MCS su mesolinee (MCS Squall Line):

Nelle due immagini seguenti un MCS di tipo circolare:

Come potete notare un MCS ha molto in comune con un temporale a multicella, per cui riassumo brevemente le differenze del primo rispetto al secondo:

1. In un MCS le celle temporalesche si formano ed avanzano o perpendicolarmente rispetto alla normale della direzione di spostamento oppure in un sistema di celle appaiate in un ordine casuale che, per convezione, suole dirsi a “scacchiera” (come nel caso di MCC circolari prefrontali costituiti da più clusters temporaleschi), mentre in un temporale a multicella i cumuli maturi ed in successiva fase di dissolvimento vengono inseguiti e “travolti” da quelli più giovani in formazione. In questo caso l’asse dei cumuli costituenti il sistema è allineato con l’asse della direzione di spostamento.

2. La potenza esprimibile dall’MCS rispetto al temporale a multicella è solitamente inferiore sia in termini di prestazioni precipitative e sia in termini di produzione di fenomeni elettrici. Al contrario, un temporale a multicella possiede solitamente updraft più stretti e potenti, al punto di elevare la sommità della nube ad altezze ben superiori ed originando fenomeni meteorici più intensi ed una attività elettrica più sostenuta.

3. Tuttavia, a causa della sua maggiore estensione, un MCS può “scaricare” molta più pioggia rispetto ad un temporale a multicella, in quanto avremo sì una tipologia di precipitazioni inferiore per quanto riguarda i parametri d’intensità, ma molto più duratura nel tempo.

Ne consegue che i danni inflitti al territorio da un MCS riguardano essenzialmente lo straripamento di laghi e fiumi ed il tracimare di torrenti montani con il conseguente rischio di smottamenti. Un temporale a multicella, invece (seppur ancor meno di una supercella), produce le cosiddette alluvioni “lampo” che, di solito, non dissestano idrogeologicamente il territorio, in quanto il suo tempo d’azione non permette alla quantità di pioggia inflitta al territorio di saturare gli strati permeabili più in superficie.

4. Visivamente, a distanza piuttosto ravvicinata, è molto facile riconoscere un temporale a multicella in quanto i contorni del sistema sono ben definiti e meno generosi in grandezza. Ma nel caso di squall line o temporali circolari prefrontali in un sistema MCS l’osservazione diventa un’impresa più ardua in quanto l’estensione e la tipologia strutturale non permettono di delinearne i contorni senza dubitarne del riconoscimento.

Vista aerea di un MCS:

Potremmo anche definire un MCS come una via di mezzo tra le squall line (multicella temporalesca a sviluppo frontale, ma di durata inferiore) e gli MCC, che costituiscono la prossima tipologia di temporale che andrò ad illustrare.

Gli MCS non sono facilmente riconoscibili "a vista":

 MESOSCALE CONVECTIVE COMPLEX: è un sistema di diversi MCS contigui e molto attivi oppure un unico grande MCS allorquando gli MCS tendano a “fondersi” tra loro.

Gli MCC visti dal satellite possono osserversi di forma tondeggiante od ovale e ricoprono aree geografiche piuttosto vaste (indicativamente da 50 – 60 km fino ad alcune centinaia di km).

Il margine sottovento di un MCC sulle coste della Croazia:

Gli MCC si riconoscono spesso al satellite anche per la loro eccentricità, ovvero la loro forma il più delle volte è ellittica con rapporto asse minore/asse maggiore intorno a 0,6-0,8; la maggiore o minore eccentricità del MCC dipende da quanto maggiore o minore è il gradiente verticale di flusso: è un pò il discorso delle celle temporalesche ad asse obliquo.

Essendo sistemi ad elevato potenziale, possono durare per molte ore e scaricare enormi quantità di pioggia con il rischio di eventi alluvionali gravi.

Potremmo definirli a metà strada tra gli MCS e le supercelle, ma come potenziale sono molto più vicini alle seconde che non ai primi.

In genere si formano a causa di intensi CUT-OFF in quota con rapido raffreddamento alle quote superiori; oppure possono anche trovarsi nel settore caldo di una ben sviluppata depressione (grossi cluster prefrontali) allorquando l'avvezione fredda in quota giunga molto davanti all'ingresso frontale nei bassi strati. Ed è proprio per questo motivo che presenta molte analogie con un MCS. Una condizione favorevole può essere anche la presenza di una catena montuosa nella parte sopravvento rispetto alla direzione del flusso in quota: caso tipico in Liguria quando il flusso alle quote medio-alte è meridionale.

 In basso, un enorme MCC visto dal radar doppler del National Center for Atmospheric Research (con il metodo di reflettività delle nubi) sulla Città di Tallahassee in Florida:

Gli MCC sono sistemi temporaleschi di impressionante potenza e sono molto frequenti negli Stati Uniti. Le grandi pianure americane, infatti, non sono sempre favorevoli alla genesi di supercelle, in quanto lo sviluppo di questo tipo di temporale necessita un cambio di regime e direzione del vento al variare della quota (windshear) che non è sempre presente. Per contro c'è una grande quantità di energia da liberare in un tempo relativamente breve, ed è principalmente per questo che si formano questi giganteschi temporaleschi. Nelle pianure centrali della Cina si raggiungono, in estate, valori di instabilità latente elevatissimi, con il CAPE (energia potenziale disponibile alla convezione) che tocca localmente i 6000 J/kg, e con dewpoints anche di 30°C. Tuttavia la tipologia dei venti è quasi sempre sfavorevole alla formazione delle supercelle, se non in primavera (tra Marzo e fine Maggio). Ecco quindi che ad ogni irruzione fredda si generano enormi MCC che perdurano anche fino a 24 ore!

Un MCC, così come un MCS non è facilmente riconoscibile ad occhio nudo. Nell'immagine in basso potrete notare la mostruosa ed enorme struttura nella regione sottovento:

Per fregiarsi del nome di MCC un complesso temporalesco deve anche avere la caratteristica di possedere temperature apicali entro certi limiti:

1) T < o = -32°C: la corona che circonda il "cuore" del cluster temporalesco deve avere una temperatura inferiore o uguale a tale valore;

2) T < o = -52°C: la temperatura del "cuore" convettivo del sistema (i top) deve essere minore o uguale al valore indicato.

Se i due valori sopraccitati non sono rispettati, la massa temporalesca non può definirsi un MCC.

Infine, vi propongo un vero e proprio gioiello meteorologico scoperto solo di recente, proprio grazie all’ausilio dei radar: l'MVCs (Mesoscale Vorticity Centers).

Si tratta di una circolazione ciclonica ai livelli medi della troposfera originata dal collasso pressorio causato dal passaggio di un MCC. Dopo il suo passaggio rimane questa sorta di vorticità residua che, nella quasi totalità dei casi genera un caos di assoluta prevedibilità. Per questo motivo un MVCs è in grado di reiterare inaspettatamente gli effetti causati dal transito di un MCC e sconvolgere lo studio dei modelli previsionali anche del più preparato ed attrezzato meteorologo, in genere, fortunato cliente di un clima sempre più ricco di fascino e sorprese.

Roberto Viccione

Meteo Portale Italia © Riproduzione riservata

Homepage   Chi siamo   Info-Contatti-Archivio   Lavora con noi   Privacy e Cookies   Note legali

Seguici anche su

Meteo Portale Italia - MALU s.r.l. - C.F. e P.IVA 08683291002

Copyright © 2011-2015 Meteo Portale Italia. Tutti i diritti riservati.

Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.