Meteo Didattica: le “supercelle” made in Europe, i temporali più violenti osservati sul continente

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Le “supercelle” rappresentano il fenomeno temporalesco più violento che si può osservare in natura. Essa si distingue dagli altri fenomeni temporaleschi poiché al proprio interno presenta un forte moto rotatorio antiorario che favorisce lo sviluppo di un intenso un “updraft rotante”, chiamato “mesociclone”. Ogni sistema temporalesco che presenta uno spiccato moto vorticoso al proprio interno, tale da originare degli “updrafts roteanti”, può venire identificato in una “supercella”. In genere questi potenti sistemi convettivi si possono formare solo in determinate situazioni sinottiche, in aree di forte instabilità atmosferica, con una forte convergenza fra venti di opposte direzioni nei bassi strati ed in presenza di un “Wind Shear verticale” considerevole, esacerbato dal transito nell’alta troposfera del ramo principale del “getto polare” o di un “Jet Streak” (massimi di velocità del “getto”) ad esso collegato.

11113850_10206820832348173_2235856184649124329_n-300x300Proprio grazie all’intenso “Shear” del vento (variazioni di velocità e direzione del vento man mano che si sale di quota) che all’interno dei cumulonembi temporaleschi si cominciano ad innescare i moti rotatori che fanno ruotare l’”updraft”, trasformandolo successivamente in un “mesociclone” ben definito, con velocità che possono superare i 260-280 km/h. Soprattutto in presenza, nell’alta troposfera, di “Jet Streaks” o “Drifts” (in quest’ultimo caso parliamo campi di vento molto forti in quota non associabili al “getto”), dentro i cumulonembi si cominciano a formare dei moti rotatori orizzontali.

Le caratteristiche di un temporale di natura "supercellulare"
Le caratteristiche di un temporale di natura “supercellulare”

Questi forti moti rotatori orizzontali vengono poi assorbiti dalle forti correnti ascensionali che li generano. Tali rotazioni, pur venendo in parte assorbite dagli stessi moti convettivi che alimentano i cumulonembi, tendono a far roteare le correnti ascensionali, le quali tendono ulteriormente ad intensificarsi a seguito del passaggio in alta quota del “getto”. Questo scorrendo ad altissima velocità in quota crea un vuoto d’aria, nell’alta troposfera, che viene progressivamente colmato dall’attivazione di intensi moti ascensionali che esacerbano l’attività convettiva e tendono a riempire il vuoto d’aria prodotto dal flusso stesso.

supercell-lightnin_2318003k-300x201A ciò bisogna aggiungere l’instaurazione di un forte “gradiente termico”, tra la massa d’aria fredda in arrivo e quella caldo umida preesistente al suolo in fase di sollevamento, e da notevolissimi divari igrometrici tra la massa d’aria fredda in entrata, decisamente più secca, e quella calda in sollevamento, molto più umida. Durante tale processo l’”updraft” normale si trasforma in un “mesociclone”, alla cui base potrà comparire una minacciosa “Wall cloud” (nube a muro) dalla quale si possono sviluppare delle trombe d’aria o persino dei “tornadoes”, come quelli che si originano sopra le praterie statunitensi.

Molte volte la “Wall cloud” viene preceduta da uno spettacolare invorticamento delle masse nuvolose scure, presenti alla base dei cumulonembi (evento molto comune nelle pianure degli USA centrali). La formazione della “Wall cloud” evidenzia come gli intensi moti rotatori che caratterizzano la “supercella” possono estendersi verso il basso, arrivando a contatto con il suolo in determinati casi, creando le situazioni adatte per i tornado o fenomeni vorticosi altrettanto disastrosi.

22727_906543546035735_6035582162410283769_n-300x225La rotazione diventa più forte se il “Wind Shear positivo” è caratterizzato nei bassi strati da correnti calde e molto umide che entrano da SE o da Sud nella parte anteriore dove agisce il cosiddetto “inflow”, la corrente ascensionale colma di aria calda e umida che si spinge verso la base del temporale, mentre in quota dominano potenti flussi sud-occidentali o dai quadranti occidentali che stirano verso est o nord-est le sommità ghiacciate dei cumulonembi.

super_cell_storm_2916783a-300x188Una volta raggiunta la fase di piena maturità la continua caduta di pressione all’interno del temporale tende a rafforzare la rotazione dentro la “supercella”, inasprendo la fenomenologia che l’accompagna (forti rovesci, grandinate, attività elettrica, colpi di vento e tornado). Difatti l’avvicinamento di una “supercella” è quasi sempre accompagnato da una diminuzione della pressione barometrica, segno tangibile della presenza del “mesociclone”.

Imponente “supercella temporalesca” osservata alle porte di Mosca (credit Severe Weather RU)
Imponente “supercella temporalesca” osservata alle porte di Mosca (credit Severe Weather RU)

A differenza degli altri fenomeni temporaleschi nella “supercella” le correnti discendenti non divergono all’esterno del temporale, sull’esempio dell’”outflow”, ma vengono risucchiate all’interno di esso grazie alla presenza del “mesociclone”, favorendo la formazione della famosa “Wall cloud”, la quale però non compare in tutte le “supercelle”. In alcune “supercelle”, come quelle “classiche”, le più note in Europa, la “Wall cloud” può risultare del tutto assente, malgrado la presenza di uno o più “mesocicloni”.

Una delle tante "supercelle" osservate sul territorio tedesco
Una delle tante “supercelle” osservate sul territorio tedesco

Un’altra caratteristica peculiare della “supercella” è la grande stazionarietà su una determinata regione, indotta dalla forte convergenza nei bassi strati che si viene a realizzare attorno al sistema convettivo. La forte confluenza nei bassi strati, difatti, contribuisce a rallentare il moto di propagazione della “supercella”, solitamente da SO a NE o da Ovest verso Est. Fra la tarda primavera e la stagione estiva gran parte delle pianure e dei bassopiani dell’Europa centrale e orientale, dalla Francia alla Russia europea e Ucraina, diventano terreno fertile per lo sviluppo di maestosi sistemi temporaleschi mesociclonici capaci di dare origini a fenomeni davvero estremi, con forti grandinate e in rare occasioni persino a tornado di grosse dimensioni che possono cagionare danni veramente ingenti.

L'incudine di una delle "supercelle" osservata in questi giorni sul Texas

Difatti, proprio in questo periodo dell’anno, nel pieno della stagione calda nei climi continentali, i terreni, soprattutto lungo le immense pianure dell’est Europa, fra Polonia, Ucraina e Russia europea, tendono sempre più a scaldarsi durante le ore centrali del giorno, immettendo nell’atmosfera una maggiore quantità di calore (specie negli strati d’aria prossimi al suolo) che tende a far salire i termometri oltre la soglia dei +26°C +30°C.

Supercella-Germania-2Questo maggior apporto di calore, indotto dalla graduale intensificazione dell’insolazione diurna che surriscalda per bene i terreni, in stabilizzando la colonna d’aria sovrastante, per l’inasprimento del “gradiente termico verticale” (fra l’aria sempre più mite nei bassi strati e l’aria fredda che scorre alle quote superiori della troposfera), alimenta pure lo sviluppo dei moti convettivi (correnti ascensionali che dal suolo tendono a propagarsi verso la media e alta troposfera) che spesso vengono identificati nella genesi di addensamenti cumuliformi, piuttosto sviluppati in altezza, nelle ore centrali del giorno, specie se in presenza di importanti “gradienti termici verticali”, che vengono poi inaspriti dall’isolamento nei bassi strati, in prossimità del suolo, di un “cuscino d’aria calda e umida” (come avviene in estate sulla pianura Padana dove lo strato caldo umido preesistente al suolo rappresenta il carburante che mette in moto i temibili temporali padani).

Due "supercelle temporalesche" gemelle osservate sulla pianura Veneta, poco ad est della città di Verona
Due “supercelle temporalesche” gemelle osservate sulla pianura Veneta, poco ad est della città di Verona

D’estate, molto spesso, basta l’affondo di leggere infiltrazioni di aria più fredda dalle latitudini scandinave o dalla Russia occidentale, sopra gli “arroventati” bassopiani polacchi, russi e ucraini, per innescare intensi temporali “termoconvettivi”, caratterizzati da una vivace attività elettrica e forti colpi di vento (“downbursts”), che scoppiano improvvisamente, fra il pomeriggio e la prima serata, generando rovesci e intense piogge che si esauriscono rapidamente dalla serata/notte. Quando poi scivolano dei vecchi “CUT-OFF” o delle gocce fredde, colme di aria molto fredda d’origine polare o sub-polare nella media troposfera (con isoterme di -30°C a 500 hpa), l’instabilità, inasprita dai forti “gradienti termici verticali”, può divenire veramente molto marcata, dando origine a forti temporali, con imponenti l’innesco di “Cellule temporalesche” e sistemi a “Multicella” che in particolari condizioni di “Shear” del vento alle varie quote e in presenza di marcate avvezioni di vorticità positiva nella media troposfera possono degenerare in vere e proprie “supercelle” che apportano forti rovesci di pioggia, capaci di durare per diverse ore, e alle volte pure grandinate con intensa attività elettrica.

Supercell_from_ISS_ChileLa maggior parte delle “supercelle temporalesche” che nascono sopra le vaste pianure e i bassopiani dell’Europa centro-orientale, dalla Germania fino alle pianure Sarmatiche e a quelle dell’Ucraina, in genere, prendono corpo solo in presenza di un forte “Wind Shear verticale” che su queste aree si ottiene prevalentemente quando nei bassi strati i venti si dispongono da SE e S-SE, mentre a 850 hpa ruotano più da S-SO e SO, assumendo una spiccata componente occidentale attorno i 500 hpa (5200 metri).

supercell1Nella maggior parte dei casi le grandi “supercelle temporalesche” che si sviluppano sopra le pianure dell’Europa orientale prendono forma e si strutturano da un’iniziale “Cluster”, e più raramente da una “Cella temporalesca” singola ben sviluppata e alimentata da aria molto calda e umida che tende ad ascendere bruscamente verso l’alto, alimentando potenti “updrafts” pronti a rinvigorire l’ammasso temporalesco. Spesso le “supercelle” vengono erroneamente confuse con complesse “multicelle” o “Cluster temporaleschi” piuttosto sviluppati.

Ecco come appare nelle immagini radar una "Supercella" nel pieno del suo stadio evolutivo. Si nota il classico "uncino" che indica l'area dove si concentrano i fenomeni più violenti
Ecco come appare nelle immagini radar una “Supercella” nel pieno del suo stadio evolutivo. Si nota il classico “uncino” che indica l’area dove si concentrano i fenomeni più violenti

In realtà non è del tutto facile individuarla, se non tramite le immagini radar o l’animazione del satellite infrarosso. Come abbiamo già enunciato, a dispetto degli altri fenomeni temporaleschi, la “supercella” presenta al proprio interno un forte moto rotatorio antiorario che favorisce lo sviluppo di un intenso un “updraft rotante”, conosciuto come “mesociclone”. Analizzando le immagini radar e quelle del satellite questo moto rotatorio, in molti casi, viene evidenziato dalla creazione di una sorta di “uncino” centrale, più o meno sviluppato, che sta ad indicare l’area dove si concentrano le precipitazioni più violente, con elevatissimi indici di rain/rate.