Fino al 1967 i satelliti seguivano un’orbita polare e molto ravvicinata. Anche oggi disponiamo di questi satelliti che forniscono immagini da una distanza tra 500 e 1500 km da Terra, ma si sono rivelati fondamentali altri satelliti, posti ad altezza di 36000 km, detti geostazionari.
L’importanza di questi satelliti, come suggerisce il termine, è che essi forniscono immagini sempre della stessa area terrestre, proprio perché ruotano insieme alla Terra restando nella stessa posizione relativa rispetto ad essa.
Non sarebbe, infatti, pensabile poter studiare in modo soddisfacente l’evoluzione dei sistemi meteorologici dovendo attendere i passaggi successivi di un satellite sulla latitudine del luogo che ci interessa. D’altra parte, i satelliti polari non hanno perso la loro importanza e forniscono immagini da un punto di osservazione “privilegiato”.
Il primo satellite europeo fu il METEOSAT-1, lanciato il 23 novembre 1977 dall’ESA, l’Agenzia Spaziale Europea. Il satellite fu posto in orbita equatoriale.
I dati che, col passare degli anni poterono essere raccolti, furono sempre maggiori, ed oggi disponiamo di una serie di satelliti chiamati MSG, il cui acronimo sta per Meteosat Second Generation. Il primo di questi è entrato in servizio nel gennaio del 2004.
I canali disponibili per le rilevazioni sono ben 12, e l’intervallo tra una immagine e l’altra è di 15 minuti, quindi la metà del suo predecessore, che inviava immagini ogni mezz’ora e disponeva di 3 soli canali di indagine.
Questo tipo di satelliti può in effetti dare una mano alle previsioni, nel senso che la quantità e la completezza di dati inviata può servire a rendere migliore la conoscenza dello stato dell’atmosfera e quindi elaborare una previsione migliore. Uno dei punti deboli della previsione è, infatti, la scarsità di dati disponibili. Il dato non deve stupire in quanto, nonostante l’enorme sviluppo delle reti meteorologiche di rilevamento, molte aree sono desertiche, e ben il 70% del pianeta è occupato da mari, laghi ed oceani. Il tipo di informazioni che può fornirci un satellite simile è, oltre che molto dettagliato, di natura molto diversa: basti pensare che la quantità di informazioni rispetto al suo predecessore, il METEOSAT 7, è 20 volte superiore.
In particolare, il canale visibile vede attraverso i raggi del Sole riflessi sulla Terra o sulle nuvole, il canale infrarosso invece rileva il calore dei corpi, e quindi può distinguere anche di notte la presenza di nuvole attraverso la loro temperatura. Anzi, si può anche dedurne la temperatura (e quindi l’altezza a cui si trovano) dal colore. In questo modo si possono distinguere agevolmente le nebbie dalla nubi alte e stratificate.
La risoluzione dei nuovi satelliti risulta di 1 km/pixel anziché 2.5; viene rilevata l’altezza delle onde marine e la densità delle nubi. E’ inoltre possibile differenziare all’interno delle nubi la presenza di neve, ghiaccio e acqua. Il canale 6.2 micron viene usato per evidenziare la quantità di vapor d’acqua, quello 9.7 per rilevare l’ozono nella bassa atmosfera, quello 13.4 per la concentrazione di anidride carbonica, così importante in tempi di riscaldamento globale addebitato o comunque correlato all’aumento di questa sostanza.
Mentre i satelliti più vecchi sono stati spostati sull’Oceano Indiano, ecco che si sta studiando l’invio di satelliti di seconda generazione (MSG-1 e MSG-2).
Chiusa questa importante parentesi circa l’evoluzione dei satelliti meteorologici, torniamo al 1963, quando 150 nazioni si accordarono, nonostante la guerra fredda in corso, di unire i loro sforzi per scambiarsi dati utili per migliorare la conoscenza e la possibilità di previsione del tempo, attraverso la Vigilanza Meteorologica Mondiale (WWW, World Weather Watch).
Nel 1968 inizia in Italia un programma che avvicinerà milioni di persone alla meteorologia, grazie anche alla bravura ed alla simpatia del Colonnello Edmondo Bernacca: si tratta del programma “Il tempo in Italia”, da lui stesso ideato e condotto.
Dal punto di vista della classificazione degli eventi meteorologici sono da ricordare due importanti date: nel 1969 viene introdotta la classificazioni in 5 punti dell’intensità degli uragani (scala Saffir-Simpson), nel 1971 invece introdotta la scala Fujita, che prevede una suddivisione della forza dei tornado (in base ai danni da essi provocati) in 6 classi, da F0 a F5.
Merita di essere raccontata un po’ più approfonditamente la strada che ha portato Fujita (che ha elaborato la teoria insieme ad Allen Pearson) a studiare i tornado. Egli fu testimone oculare della tragedia di Hiroshima. Vide di persona che molta della distruzione di quel momento fu dovuta alla formazione di numerosi tornado sulla città, conseguenza dell’enorme calore sprigionato dalla bomba atomica.
La conoscenza sempre migliore dell’atmosfera, le maggiori capacità di calcolo, la rete di appassionati che si scambiano informazioni su internet, le stazioni sempre più numerose che entrano a far parte del database poi elaborato da computer fanno sì che la meteorologia oggi sia una scienza affidabile, nonostante le tante difficoltà ancora da superare.
Le elaborazioni, poi, dovrebbero tener conto di fattori che vengono per forza di cose semplificati, anche se sono molteplici i tentativi compiuti per entrare sempre più nel dettaglio, considerando fattori una volta trascurati come la presenza delle Alpi, che invece hanno tanta importanza nel clima dei Paesi che le interessano e nelle aree pianeggianti limitrofe. In questo senso l’Italia, estesa in latitudine, bagnata da diversi mari, attraversata e costeggiata da catene montuose ininterrotte, rappresenta una vera sfida per la previsione.
Ma vediamo brevemente lo sviluppo della capacità di calcolo a partire dai primi elaboratori fino ad oggi. Riparliamo del primo super computer, l’ENIAC, costruito negli USA e dalle dimensioni enormi: occupava una stanza di 9×30 metri!
Ovviamente (parliamo del primo dopoguerra) la potenza di calcolo era imparagonabile rispetto ad oggi, e poteva memorizzare solo venti numeri di dieci cifre con un costo, all’epoca, di 750 mila dollari. La capacità di calcolo si è vista raddoppiarsi ogni 18 mesi nell’arco del tempo ed oggi la tecnologia permette di costruire microprocessori al limite delle capacità fisiche, poiché la miniaturizzazione (dell’ordine dei 35-45 nanometri) rende difficile poter fisicamente vedere ciò che si costruisce, a causa della dimensione dell’ordine di grandezza della luce visibile. Per questo, e non solo per questo, il futuro è affidato al calcolo in parallelo di più processori che lavorano insieme, piuttosto che alla frequenza singola, e alle nanotecnologie, che potrebbero permettere la costruzione di materiali di dimensione tra 1 e 100 nm (1 nm è 1 milionesimo di millimetro).