Il violento nubifragio del 26 aprile su Napoli e parte dei Campi Flegrei

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cumulonembo 26 aprile figura 5 e 6Intorno alle ore 15.00 di sabato 26 aprile 2014, Napoli e parte delle colline dei Campi Flegrei sono state investite da un intenso temporale proveniente da Est.
Il fenomeno meteorologico estremo è da ricondurre al transito da Ovest verso Est di un vortice ciclonico (minimo di bassa pressione) in spostamento dal Canale di Sardegna verso lo Jonio, centrato sulla Calabria nella fascia oraria dei fenomeni temporaleschi occorsi su Napoli.

Figura 1: situazione alla superficie isobarica 500 hPa (4h prima del temporale)
Figura 1: situazione alla superficie isobarica 500 hPa (4h prima del temporale)

La posizione del minimo, stante la circolazione antioraria delle correnti, era tale da indurre un flusso mediamente orientale sulla Campania. Dopo una fase con nuvolosità intensa avutasi durante la notte tra il 25 e il 26, nel corso della mattinata del 26 si è avuto una parziale dissolvimento delle nubi. E’ stato questo un fattore significativo nella genesi e nella determinazione dell’intensità del fenomeno.

Infatti la presenza di aria relativamente fresca alle quote medie della Troposfera (circa -20°C alla quota di 5550 m), associata al riscaldamento della superficie terrestre, ha indotto una intensificazione dei gradienti termici verticali, fattore predisponente per lo sviluppo delle nubi temporalesche (Cumulonembi). La cellula temporalesca (CT di figura 2) oggetto di studio si è attivata nella zona dell’agro nocerino-sarnese, portandosi prima verso l’area vesuviana (settore sud) e poi verso l’area metropolitana di Napoli.

Figura 2: evoluzione del fenomeno
Figura 2: evoluzione del fenomeno

Giunto in corrispondenza di quest’ultima, il sistema temporalesco ha ricevuto un contributo energetico dal basso (CEB di figura 2), costituito dal calore irradiato dalle superfici asfaltate e cementificate della vasta area metropolitana di Napoli, che ne ha provocato come una forma di esplosione, ed i cui effetti si sono risentiti in particolare ad Ovest di Napoli (sottovento ad essa). In termini termodinamici, è possibile affermare che l’isola di calore urbana di Napoli è stata in grado di incrementare, localmente e significativamente, l’energia convettiva potenziale disponibile (CAPE in figura 3), energia che, in assenza di fattori di inibizione delle dinamiche convettive, si è resa immediatamente disponibile quale “carburante” per il sistema temporalesco.

Figura 3 : diagrammi previsionali relativi a CAPE e ThetaE
Figura 3 : diagrammi previsionali relativi a CAPE e ThetaE

Le elaborazioni modellistiche, infatti, prevedevano valori alquanto modesti dell’Indice termodinamico CAPE (Convective Available Potential Energy), stimato intorno ai 400 J/kg nelle ore centrali della giornata, valori non sufficienti a supportare una così marcata attività di tipo convettivo. La temperatura potenziale equivalente (ThetaE) relativa alla superficie isobarica di 850 hPa risultava invece moderatamente più supportante la possibilità di sviluppo di fenomeni temporaleschi.

I massimi precipitativi (MP di figura 2) si sono avuti a Bagnoli, Qualiano, Camaldoli, Calvizzano, Monteruscello e Quarto, con valori mediamente doppi rispetto all’area urbana di Napoli. I valori bassi di Pozzuoli, Bacoli e Monte di Procida testimoniano che non ci sono stati contributi da Sud di nuove cellule rispetto a quella principale napoletana.

cumulonembo 26 aprile figura 4Le immagini satellitari mostrano la cellula temporalesca di forma circolare proprio su Napoli.

Significativa è l’immagine della webcam della rete di campanialive che inquadra i settori orientali del Golfo di Napoli nello stesso istante delle immagini satellitari. E’ possibile osservare una struttura dei corpi nuvolosi di tipo mesociclonico, con spiccata tendenza alla rotazione (osservazione  a vista). La colonna di pioggia in caduta, nel suo moto verso Ovest-Nord-Ovest, già occulta alla vista il Castel dell’Ovo. Si inserisce una foto con condizioni di cielo sereno e visibilità eccellente per avere un riferimento spaziale dei luoghi.

cumulonembo 26 aprile figura 5 e 6Analisi idrologica

Come abbiamo riportato in precedenza, il temporale ha rilasciato notevoli quantità di pioggia in un intervallo di tempo piuttosto breve, con rain rate massimi istantanei prossimi ai 300 mm/h. Le aree che hanno osservato i maggiori accumuli sono quelle dell’area flegrea e Nord-Ovest della provincia, con circa 30 mm (figura 2). In quest’area la distribuzione nel tempo delle precipitazioni, è risultata in perfetto accordo con lo schema tipico delle precipitazioni da evento pluviometrico indotto da un Cumulonembo. Nello schema seguente, relativo alla centralina meteo di Monteruscello, è chiaramente desumibile la sequenza delle  fasi, con rapida verticalizzazione del pluviogramma (figura 7).

Figura 7 : meteogramma (in blu la pioggia)
Figura 7 : meteogramma (in blu la pioggia)

Di seguito si riportano i valori relativi alle stazioni di rilevamento “Camaldoli” (presso Istituto Comprensivo Darmon), “Qualiano” (gestita dal Sig. Vincenzo De Stasio) e “Monteruscello” (A.R.I. Sez. Pozzuoli) in un unico diagramma, mettendo in evidenza la similitudine tra i tre andamenti (figura 8).

Si noti lo sfasamento temporale dovuto alla distanza tra i tre pluviometri oggetto di analisi dati: la prima centralina raggiunta dal Cumulonembo è quella dei Camaldoli, seguita da Qualiano e poi da Monteruscello; i tratti di massima verticalizzazione dei tre pluviogrammi distano circa 20 minuti tra loro.

Effetti sul territorio

Tutta l’area investita dalle precipitazioni è stata interessata da allagamenti e intensi ruscellamenti. Particolarmente colpita è risultata la zona di Marano di Napoli (Stazione Marano tot.: 25 mm), idrologicamente “a valle” dell’area sommitale dei Camaldoli, ove si sono avute situazioni di criticità e panico che hanno reso necessario l’intervento dei Vigili del Fuoco. Un fiume d’acqua tra le 15.30 e le 16.50 ha percorso via San Rocco provenendo da città Giardino; all’altezza dell’incrocio con C.so Mediterraneo e via Piave il manto stradale è stato sbriciolato dalla forza dell’acqua (con conseguente chiusura al traffico); danni anche in via San Marco per il fiume d’acqua che affluiva da via Recca (Fonte: sig. Fabio Di Bernardo) .

Figura 8: pluviogrammi “in parallelo” delle tre centraline maggiormente colpite dall’evento meteorico.
Figura 8: pluviogrammi “in parallelo” delle tre centraline maggiormente colpite dall’evento meteorico.

Vari allagamenti si sono verificati nel Quartiere Fuorigrotta di Napoli e nei centri abitati ubicati attorno alla zona interessata dalle più elevate precipitazioni.

Per fortuna si è trattato di una perturbazione di provenienza orientale poco alimentata per cuyi il nubifragio innescato è stato di breve durata.

I nubifragi rilasciati dai cumulonembi costituiscono quelle che sono chiamate impropriamente “bombe d’acqua”e  rappresentano una ripetitiva minaccia per le aree urbane attorno alla collina dei Camaldoli che incombe su varie aree urbane come Napoli, Marano, Qualiano e alcuni centri dei Campi Flegrei.

La conformazione morfologica è favorevole all’innesco dei cumulonembi che possono determinare precipitazioni molto più abbondanti come accaduto il 15 settembre 2001 (complessivamente circa 150 mm in circa 90 minuti) quando le perturbazioni sono di provenienza occidentale.

Le sistemazioni idrauliche sono palesemente non idonee a garantire la sicurezza urbana delle aree ubicate attorno ai Camaldoli, cresciute senza una preventiva sistemazione fognaria e praticamente senza difesa da questi micidiali fenomeni.

Figura 9: schemi che testimoniano la rispondenza del fenomeno osservato al “pluviogramma tipo” di precipitazioni rilasciate da cumulonembi
Figura 9: schemi che testimoniano la rispondenza del fenomeno osservato al “pluviogramma tipo” di precipitazioni rilasciate da cumulonembi

E’ quindi in tali contesti che è necessario realizzare sistemi di monitoraggio pluviometrico che possano “intercettare” in tempo reale l’evento perverso caratterizzato da molte decine di millimetri di pioggia in un’ora, con durata complessiva che può essere anche di alcune ore, che consentano di emettere “Allarmi Idrogeologici Immediati”, con possibilità, per le popolazioni coinvolte, di raggiungere luoghi sicuri, esterni ai prevedibili percorsi delle acque e dei detriti di una alluvione lampo o di una colata detritica.

La ricerca eseguita ha messo in evidenza che le piogge tipo nubifragio che sono rilasciate dai cumulonembi, sono registrate con un pluviogramma dalla tipica morfologia, facilmente individuabile già in fase di registrazione dell’evento piovoso.

Si distinguono nettamente tre tratti: un tratto “a” che rappresenta la registrazione di una pioggia caratterizzata da pochi millimetri all’ora, praticamente una pioggia “normale”, un tratto “b” che rappresenta una verticalizzazione della curva pluviometrica che corrisponde alla pioggia tipo nubifragio rilasciata da cumulonembi con diverse decine di millimetri ogni ora, ed infine un tratto “c” corrispondente ad una pioggia normale, dopo che è terminato il nubifragio. In tutte le registrazioni pluviometriche di eventi tipo nubifragio rilasciati da cumulonembi è possibile riconoscere questa tipica morfologia della curva; in particolare la verticalizzazione della curva appena iniziano le precipitazioni piovose rilasciate da cumulonembi.

Un pluviometro che sia in grado di registrare la pioggia precipitata al suolo ogni due-tre minuti consente agevolmente, dopo pochi minuti, di individuare l’inizio del nubifragio la cui durata può essere di alcune decine di minuti o di qualche ora.

Dopo pochi minuti dall’inizio della fase di verticalizzazione è possibile lanciare l’allarme idrogeologico con il fine di mettere al sicuro immediatamente i cittadini applicando il Piano di Protezione Civile Locale che si basa sulla preventiva e corretta individuazione delle zone che possono essere interessate dagli eventuali flussi costituiti da onde di piena idrica e/o da flussi detritici.

Deve essere garantita la autonoma fornitura di energia necessaria al funzionamento del sistema di registrazione e trasmissione dei dati per evitare che durante i nubifragi possa interrompersi il funzionamento delle strumentazioni.

Allo stato attuale con i sistemi di monitoraggio meteo su vasta scala, con un anticipo di alcune ore si è in grado di individuare la fascia ampia entro la quale possono innescarsi e svilupparsi cumulonembi.

In questa fase può scattare il preallarme e la curva pluviometrica è sub-orizzontale.

I cumulonembi rilasciano la pioggia tipo “bomba d’acqua” scorrendo lungo fasce di territorio ampie da circa 5 a circa 10 km per cui l’area interessata dall’evento piovoso può essere individuata esattamente solo con le registrazioni pluviometriche al suolo da parte di pluviometri ubicati strategicamente in relazione alle caratteristiche morfologiche dei bacini idrografici.

Dopo alcuni minuti di registrazione che evidenziano la verticalizzazione della curva e dopo l’osservazione diretta dei fenomeni che accompagnano i cumulonembi in varie stazioni di monitoraggio può essere delineata la fascia entro la quale i cumulonembi si stanno spostando. Questo è il momento di lanciare l’Allarme Idrogeologico Immediato.

Il Sistema di Allarme Idrogeologico deve essere attuato a livello comunale e di bacino idrografico in quanto il percorso dei cumulonembi può avvenire lungo la direzione di allungamento dei bacini idrografici o trasversalmente ad essa.

E’ possibile, in tal modo, “intercettare” precocemente il fenomeno e prevedere le aree sottocorrente che saranno successivamente interessate dalle precipitazioni tipo nubifragio.

Da qualche anno stiamo proponendo questo sistema di allarme che consentirebbe di mettere al sicuro i cittadini. E’ stato valutato che un sistema che copra tutta la collina dei Camaldoli e le aree urbane alla base da Quarto a Marano, Chiaiano, Napoli, Soccavo e Pianura potrebbe avere un costo di circa 100.000 euro. Sarebbe un sistema moderno e immediatamente realizzabile in attesa di improbabili interventi di adeguamento dei sistemi fognari.

Le figure 8 e 9 illustrano i tre pluviogrammi di Camaldoli, Qualiano e Monteruscello dell’evento del 26 aprile 2014; sulle curve (figura 9) sono indicati gli intervalli tipici dei pluviogrammi rilasciati da cumulonembi e l’intervallo nel quale deve essere diramato l’Allarme Idrogeologico Immediato che deve essere seguito dall’attuazione dei piani di protezione dei cittadini relativi alle zone che possono essere investite dai flussi idrici, fangosi e detritici incanalati negli alvei-strada.

I dati pluviometrici utilizzati nel lavoro sono stati gentilmente messi a disposizione dai responsabili della rete di monitoraggio meteo di www.campanialive.it

Ing. Alberto Fortelli

Prof. Franco Ortolani