Arriva dalla Norvegia una rivoluzione destinata a cambiare per sempre la meteorologia: si tratta dell’idea del fisico norvegese Bjerknes di trattare l’atmosfera come un fluido qualunque, soggetto alle leggi della meccanica dei fluidi. L’idea era geniale, ma difficile da mettere in pratica. Ci provò Richardson, uno scienziato inglese, durante la prima guerra mondiale, elaborando una previsione meteorologica senza la tecnologia attuale, usando, appunto, ben 64000 persone per aiutarlo. I tempi non erano però maturi e la strada fu abbandonata con insuccesso, a causa della quantità inimmaginabile di calcoli da svolgere in tempi rapidi e, anche, della difficoltà di trattazione matematica delle variabili meteorologiche in gioco. Fu però Richardson stesso a semplificare le operazioni da risolvere, mettendo in campo l’ipotesi della soluzione approssimata. In altre parole, non potendo dare una risposta esatta, ci si accontentava di una soluzione che si avvicinasse all’esattezza. Ma, per i tempi, anche un compromesso era pretendere troppo.
Bjerknes non è conosciuto solo per quanto già detto, anzi la sua teoria dei fronti è stata una pietra miliare nella comprensione di come “funziona” l’atmosfera sulla grande scala: fu un’acquisizione dovuta alla collaborazione di un’equipe di meteorologi. In pratica, si partì dall’osservazione che le zone di separazione tra aree caratterizzate da masse d’aria differenti sono concentrate in aree molto ristrette, dette appunto fronti. Il meteorologo riportava le osservazioni sinottiche al suolo insieme alle pressioni. L’unione delle isobare (linee che univano punti con la stessa pressione) forniva aree di maggiore ed altre di minor pressione, cosicché si delineavano zone di influenza di alte e basse pressioni, con fenomeni associati. Fu un completamento e un miglioramento del lavoro iniziato nel secolo scorso, ma con dati molto più completi e forniti in tempo reale.
Segnando in modo analogo le temperature rilevate al suolo, si delineavano aree dove le medesime temperature erano ben distribuite, altre in cui in uno spazio di poche centinaia di chilometri – o anche meno – variavano considerevolmente. Così si potevano delineare le posizioni dei fronti associati alle aree di bassa pressione. Da qui già poteva azzardarsi una previsione, che però valeva in senso relativo, cioè se nessuno dei grandi attori in scena al momento della scrittura della mappa cambiava “comportamento” nelle ore successive. A quelle condizioni era possibile prevedere, per esempio, l’avanzata di un fronte freddo e quindi l’arrivo di piogge su una determinata area. Un discorso simile è valido ancora oggi ma solo per quanto riguarda il cosiddetto nowcasting, strumento importante, specie se associato all’osservazione in tempo reale della situazione riportata dai satelliti e dai radar meteorologici, per esempio per prevedere con poche ore di anticipo l’arrivo di un temporale su un’area anche molto limitata, cosa difficile altrimenti da fare attraverso le previsioni numeriche.
Negli anni ’30 venne fatto largo uso di aerei che servirono a comprendere meglio l’alta troposfera. Un importante risultato fu la messa a punto di carte che ne descrivevano lo stato, con importanti conseguenze nella possibilità di approfondire le questioni aperte sulla meteorologia. Nella seconda guerra mondiale, a questa possibilità si aggiunse quella delle radiosonde, strumenti che, senza necessità di un pilota, venivano liberati e inviavano dati circa i principali parametri atmosferici.
L’uso di palloni atmosferici permise di notare l’esistenza delle correnti a getto, anche se al momento la cosa non destò grande curiosità e non venne considerata importante. In realtà le correnti a getto, veri e propri fiumi di aria nell’aria che scorrono a fortissima velocità – sono fondamentali per la comprensione dell’evoluzione atmosferica. Il primo scienziato a prenderle veramente sul serio fu il giapponese Wasaburo Ooishi, che le studiò negli anni ’20 presso il monte Fuji. Non fu ascoltato dalla comunità internazionale e le sue scoperte tornarono utili al Giappone durante la guerra per lanciare attacchi con i palloni bomba. La diffusione delle sue scoperte aumentò negli anni ’30, in particolare per la possibilità di aumentare la velocità del volo aereo sfruttando queste correnti. Anche la meteorologia “ufficiale” cominciò ad occuparsene, in quanto si riteneva possibile che la corrente a getto fosse implicata nella genesi dei cicloni, ma la comprensione della relazione reciproca fra correnti a getto e cicloni era ben lontana da venire. Durante la seconda guerra mondiale è interessante notare come alcuni voli bellici furono ostacolati da questa corrente in diverse occasioni. Costrinse i piloti della Royal Air Force a paracadutarsi in territorio nemico, in quanto la forza della corrente impedì loro di far ritorno in patria dopo aver bombardato la Francia. In terra giapponese, invece, la United States Army Air trovò la corrente tra Tokyo e Kyoto, rendendo impossibile un bombardamento di precisione.
Solo negli anni ’50 si capì esattamente cosa fossero tali correnti, importanti per le linee aeree e per la meteorologia, in quanto contribuiscono decisamente alla formazione di tornado e supercelle, generando condizioni di estrema instabilità dell’aria, soprattutto in aree ben delimitate di queste correnti. La ragione di ciò sta nell’effetto di risucchio di aria che da esse viene operato verso l’alto, costringendo ad altra aria a compensare questo effetto, salendo molto rapidamente da quote prossime al suolo, quote ove spesso è umida e molto calda, e favorendo la formazione di intensi temporali. La guerra diede una mano alla meteorologia, in quanto si rivelò fondamentale poter pianificare correttamente un’azione militare. Il nome che fu dato in Italia dal servizio che doveva prevedere il tempo non era esattamente ideale: nel 1925 fu infatti istituito l’Ufficio Presagi del Commissariato per l’Aeronautica. Nel 1930 fu inserito nel Ministero della Guerra. Se lo sbarco in Normandia ebbe successo, forse, fu anche perché fu scelto un momento di tregua nel maltempo per l’inizio delle operazioni militari. Nel 1939 Roosby, un meteorologo americano, riprese le equazioni, semplificandole e schematizzandole. Intanto la velocità di calcolo cominciava ad aumentare, permettendo di trasformare in realtà il sogno di Richardson.
Nel 1949, a Philadelfia, l’americano Von Neumann usò un enorme calcolatore pesante oltre 30 tonnellate (in foto) per fare una previsione del tempo. Esso segnò l’inizio dell’era dei calcolatori applicati alla meteorologia, che poi avranno lo sviluppo che sappiamo, essendosi portati, dagli ’80 ad oggi, su livelli impensabili.
Come Bjerknes, anche Roosby non è conosciuto solo per i suoi calcoli, ma soprattutto per ciò che poi prese addirittura il suo nome: le onde di Rossby. In sintesi, si tratta di ondulazioni molto importanti che si osservano su scala mondiale in numero variabile e che sono alla base del tempo alle medie latitudini, in quanto con tali ondulazioni viaggiano i cicloni mobili che le interessano. Negli anni ’50 si assiste alla diffusione dei radar meteorologici, in grado di captare segnali provenienti dalle piogge. Fu una scoperta casuale, quella di poter “vedere” le piogge con questo strumento: inizialmente i radar erano usati per vedere aerei nemici e la presenza di precipitazioni rappresentava solo un fastidioso disturbo. Ma, con una opportuna regolazione, la pioggia è poi diventata proprio ciò che i meteorologi volevano “vedere”.
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