Le “Warm Conveyor Belt”, i cosiddetti flussi convogliatori di aria calda: origini,...

Le “Warm Conveyor Belt”, i cosiddetti flussi convogliatori di aria calda: origini, dinamiche e peculiarietà

Sviluppo di una “Warm Conveyor Belt”

In seno al settore caldo pre-frontale di una circolazione ciclonica extratropicale, molto spesso, si osserva l’inserimento di flussi d’aria aventi caratteristiche termodinamiche sostanzialmente differenti da quelle delle masse d’aria intrinseche al sistema depressionario. L’inserimento di questi flussi d’aria esterni da origine alle cosiddette “Warm Conveyor Belt”. Con il termine “Warm Conveyor Belt” s’intende un flusso d’aria calda che si origina esternamente al sistema frontale, a partire dai livelli più bassi della troposfera, e s’inserisce nel settore caldo, davanti il fronte freddo avanzante, favorendo la nascita di un grande corpo nuvoloso associato al flusso caldo e umido. Proveniente dai quadranti meridionali continua il suo movimento verso nord, salendo di quota con la trasformazione adiabatica, secca sino a quando non raggiunge la saturazione, interagendo con il sistema frontale stesso. Una prima classificazione delle “Warm Conveyor Belt” è basata sulla propria traiettoria rispetto al fronte freddo. Esse si possono suddividere in “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward” (retrograda rispetto al fronte freddo) o di tipo “forward” (in avanti rispetto al fronte freddo).

1)     “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward” (retrograda rispetto al fronte freddo); s’indentifica in seno ad un’ampia curvatura ciclonica, tendente a scorrere al di sopra del fronte freddo. Questo tipo di “Warm Conveyor Belt” determina il “tear-off” di una saccatura ed ha un ruolo importante nel processo di “CUT-OFF”.

2)     “Warm Conveyor Belt” di tipo “forward” (in avanti rispetto al fronte freddo); s’indentifica in seno ad un’ampia curvatura anticiclonica, tendente ad allontanarsi dal fronte freddo man mano che sale di latitudine e tende a sovrastare il fronte caldo.

Generalmente le “Warm Conveyor Belt” risultano diffluenti nella loro parte terminale, generando cosi due ampi rami. Il primo retrogrado rispetto al fronte freddo, parte integrante dell’occlusione, ed è chiamato “thermal ridge”. Il secondo ramo invece si muove verso est in seno ad una curvatura anticiclonica, quest’ultimo è caratterizzato da una prevalenza dei moti discendenti, ed è definito con il termine di “thickness ridge”. Il “thickness ridge” è presente all’interno delle “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward”. Questo tipo di “Warm Conveyor Belt” presenta una traiettoria retrograda rispetto al movimento dell’onda sinottica a cui si associa. La “Warm Conveyor Belt” di tipo “forward” deve il suo nome al fatto che la parte terminale assume una decisa curvatura anticiclonica, come conseguenza della preponderanza del ramo “thickness ridge”. All’interno del Mediterraneo occidentale le due parti delle “Warm Conveyor Belt” sono frequentemente ben distinte, a differenza di ciò che accade alle latitudini più settentrionali. Questo perché il movimento delle saccature (sia d’origine nord oceanica che artica) verso il bacino del Mediterraneo è regolato dal principio di conservazione della “vorticità assoluta”, che è pari alla somma fra vorticità relativa e quella planetaria. Ciò comporta che l’affondo di un’onda ciclonica verso latitudini più meridionali vedrà diminuire la vorticità planetaria e quindi incrementare quella relativa. Appena inizia il rallentamento dell’onda ciclonica, prevale in maniera considerevole il “thickness ridge”. Successivamente, allorquando la vorticità relativa comincia ad essere superiore rispetto a quella planetaria, si comincia a manifestare il “thermal ridge”, ciò come conseguenza alla crescente rotazione antioraria imposta dalla “Warm Conveyor Belt”. In questo modo si spiega perché il “CUT-OFF” è più frequente man mano che la saccatura scivola di latitudine.

Estesa “Warm Conveyor Belt” d’origine sub-tropicale marittima continentalizzata

Corpi nuvolosi caratteristici delle “Warm Conveyor Belt”

Nelle “Warm Conveyor Belt” di tipo “forward” predominano ammassi nuvolosi alti e sottili piuttosto estesi, di carattere fibroso, con una prevalenza della tipologia cirriforme. Le nubi convettive (di tipo cumuliforme) si possono individuare solo nell’area ove la “Warm Conveyor Belt” interagisce con il fronte freddo, anche se dentro il flusso caldo e umido possono presentarsi delle linee di convergenza pre-frontali venti (in genere capita dentro i settori pre-frontali di avere delle linee di confluenza fra venti da SE e da S-SO al suolo) capaci di generare forte instabilità, dando vita ad intensi temporali, associati a vere e proprie “Squall line” pre-frontali. Nelle “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward” gran parte della nuvolosità si confonde con il fronte freddo. Nella parte avanzante prevalgono le nubi alte e sottili, ma progredendo in direzione del fronte freddo la nuvolosità diventa sempre più spessa. Lungo l’area di sovrapposizione con il fronte freddo vi è un elevata presenza di nubi convettive che si localizzano in corrispondenza del fronte freddo al suolo. Proprio in questo punto si possono sviluppare “Clusters temporaleschi” molto violenti, capaci di apportare intensi carichi precipitativi e grandinate. Bisogna pure sottolineare come che l’instabilità convettiva può essere esacerbata quando, nelle “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward”, il “getto polare”, dall’area post-frontale attraversa il fronte freddo per poi scorrere al di sopra del flusso caldo.

Le precipitazioni in seno alle “Warm Conveyor Belt”

Nelle “Warm Conveyor Belt” di tipo “forward” le precipitazioni sono generalmente deboli o moderate, ma possono essere incrementate localmente dall’effetto orografico e dallo “stau”, dando luogo anche a dei rovesci o addirittura dei fenomeni temporaleschi. Nelle “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward” le precipitazioni sono solitamente molto più intense e diffuse su un ampio spazio territoriale. Ciò è indotto dall’aumento della vorticità positiva conseguente al processo di “CUT-OFF”. I fenomeni più intensi si concentrano nella parte più prossima al fronte freddo, dove si riscontra un sensibile aumento dell’instabilità convettiva. Altre intensificazioni delle precipitazioni sono da imputare principalmente ad effetti orografici, lo “stau” o alla presenza della “corrente a getto” (con i massimi di velocità, detti “Jet Streaks”) trasversale rispetto alla posizione del fronte freddo. Tale configurazione può risultare molto esplosiva, basti pensare che gran parte degli eventi alluvionali registrati in Italia sono associati a questo tipo di congiuntura sinottica.

“Warm Conveyor Belt” in risalita dall’entroterra nord-africano

Classificazione dei vari tipi di “Warm Conveyor Belt” in base alle masse d’aria di provenienza

Sul bacino centro-occidentale del mar Mediterraneo possiamo suddividere ben tre differenti tipi di “Warm Conveyor Belt”, in base alle masse d’aria di provenienza. Andiamole subito ad analizzare:

1)     “Warm Conveyor Belt” d’origine sub-tropicale continentale; caratteristica dell’area mediterranea, sebbene in molti casi può raggiungere l’Europa centro-settentrionale, arrivando fino alla Scandinavia e alla Russia, specie se associata al transito del “getto sub-tropicale”. Essendo costituita da masse d’aria calde e molto secche, d’estrazione sub-tropicale desertica, tende a sollevarsi rapidamente, senza permettere di caricarsi di umidità durante il transito sul “mare Nostrum”. Ciò comporta una nuvolosità prevalentemente medio-alta (altostrati, altocumuli, cirrostrati) che solo a tratti risulta maggiormente consistente. Di conseguenza il livello di condensazione è molto alto, molto scarse sono le precipitazioni associate, incrementate localmente solo dal fattore orografico. Le nubi alte e sottili sono presenti in quasi tutto l’ammasso nuvoloso, tranne che nella parte interagente con il fronte freddo, dove si possono presentare pure dei “Cluster temporaleschi”, specie nelle “Warm Conveyor Belt” di tipo “reaward”.

2)     “Warm Conveyor Belt” d’origine sub-tropicale marittima; sono caratteristiche del Mediterraneo centro-occidentale e molto spesso possono raggiungere l’Italia e l’Europa centrale. Si formano a ridosso delle coste atlantiche africane, nel tratto antistante il Sahara occidentale e il Marocco, per poi essere spinte dal “getto sub-tropicale” fin dentro il Mediterraneo centro-occidentale. Essa è costituita da nubi ben più consistenti, rispetto al modello sub-tropicale continentale, visto la presenza di aria calda e ricca di umidità risucchiata fin dalle basse latitudini atlantiche. All’interno delle “Warm Conveyor Belt” d’origine sub-tropicale marittima si possono celare vari “Clusters temporaleschi” piuttosto intensi, specie nel settore dove quest’ultima interagisce con il fronte freddo.

3)     “Warm Conveyor Belt” d’origine temperata delle medie latitudini; provengono dal medio Atlantico e si insinuano nel settore caldo per tutta la sua lunghezza, sotto la spinta del “getto sub-tropicale”, in particolare quando è stirato verso l’Europa. In questo caso la            “Warm Conveyor Belt” può muoversi in modo molto veloce, entrando sul bacino del Mediterraneo o attraversando l’intero continente, da ovest ad est. In questo tipo di “Warm Conveyor Belt” si ha una netta differenziazione tra nubi alte e basse lungo la parte centro-meridionale del corpo nuvoloso, la quale indica un’azione di separazione forzata fra il fronte freddo e la stessa “Warm Conveyor Belt”, ad opera del “getto”.

Esempio di “Split front” con la “corrente a getto” trasversale al fronte freddo

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