Le città non si limitano a modificare il paesaggio, ma anche il clima. Secondo un nuovo studio che ha analizzato decine di migliaia di eventi di pioggia in Texas, l’effetto delle aree urbane sulle precipitazioni, se queste siano più intense, più leggere o semplicemente diverse, dipende fortemente dal tipo di tempesta. La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature, ha esaminato oltre 40.000 tempeste della stagione calda che hanno interessato o si sono avvicinate a Dallas-Fort Worth, Austin, San Antonio e Houston tra il 1995 e il 2017. Classificando le tempeste in categorie distinte e tracciandone la struttura tridimensionale tramite radar meteorologico, gli scienziati hanno scoperto che le quattro aree urbane intensificano alcune tempeste e ne indeboliscono altre.
I risultati contribuiscono a spiegare perché le precedenti ricerche sulle precipitazioni urbane abbiano spesso prodotto risultati contrastanti e perché le affermazioni generiche secondo cui le città sarebbero “più umide” o “più secche” non colgono le sfumature del funzionamento reale delle tempeste. “Le diverse tempeste sono generate da processi fisici differenti”, ha affermato il Dott. John Nielsen-Gammon, scienziato atmosferico della Texas A&M University e coautore dello studio. “Una volta separate le tempeste per tipologia, i pattern sono diventati molto più chiari”.
Analizzando le tempeste una per una
Anziché concentrarsi sulle medie delle precipitazioni a lungo termine, i ricercatori hanno adottato un approccio evento per evento, monitorando le singole tempeste durante la loro formazione, il loro spostamento e la loro dissipazione. Utilizzando dati radar dettagliati, hanno raggruppato le tempeste in cinque tipologie comuni:
- temporali a cella singola
- tempeste isolate di maggiori dimensioni
- tempeste frontali fredde
- tempeste frontali calde
- sistemi tropicali, inclusi gli uragani.
Le città favoriscono le tempeste improvvise
L’effetto urbano più forte e costante è stato osservato nelle tempeste di piccola scala, quelle che possono formarsi rapidamente nelle calde giornate estive. In tutte e quattro le città, queste tempeste locali si sono verificate dal 7% al 31% più spesso nelle aree urbane rispetto alle zone rurali limitrofe. I dati radar hanno inoltre mostrato che questi temporali tendevano a diventare più alti e intensi sopra le città, segno di una maggiore corrente ascensionale nell’atmosfera.
L’effetto era particolarmente evidente di notte, quando le città rimangono più calde rispetto alle aree circostanti. “Le aree urbane trattengono il calore anche dopo il tramonto”, ha affermato Nielsen-Gammon, climatologo dello Stato del Texas. “Questo calore residuo può continuare ad alimentare i temporali durante la notte, quando temporali simili nelle aree rurali tendono a indebolirsi”.
I ricercatori hanno riscontrato effetti urbani simili anche per i temporali isolati di maggiori dimensioni, che durano più a lungo e coprono un’area più vasta rispetto ai temporali a cella singola. Questi temporali erano anche più frequenti sopra le città e presentavano precipitazioni più intense, contribuendo in modo significativo al rischio di allagamenti urbani. Sebbene questi temporali siano generalmente di breve durata, possono produrre piogge intense su aree ristrette, aumentando il rischio di inondazioni improvvise nelle città, dove gran parte della pioggia non riesce a penetrare nel terreno.
I fronti freddi si indeboliscono attraversando le città
Lo studio ha rilevato una risposta diversa per i temporali frontali freddi, ovvero sistemi di pioggia ampi e organizzati, generati dalle differenze di temperatura tra le masse d’aria. La presenza delle città non ha modificato la frequenza dei fronti freddi, ma ne ha influenzato l’intensità. Quando i temporali frontali freddi attraversavano direttamente le aree urbane, l’intensità delle precipitazioni diminuiva di circa il 16-28% rispetto alle zone rurali circostanti.
I ricercatori suggeriscono che il calore e la turbolenza urbana (l’interferenza tra edifici e altre strutture e il flusso del vento) perturbano la parte inferiore del sistema temporalesco mentre si sposta attraverso la città. “Le precipitazioni generate dai fronti freddi sono causate da forti differenze di temperatura e vento”, ha affermato Nielsen-Gammon. “Quando si spostano nell’ambiente urbano, più caldo e turbolento, questi contrasti possono indebolirsi, riducendo l’intensità delle precipitazioni”.
È interessante notare che lo studio ha rilevato indizi di un leggero intensificarsi dei fronti freddi poco prima di raggiungere una città, probabilmente perché l’aria urbana più calda può accentuare il contrasto di temperatura davanti al fronte.
I fronti caldi e le tempeste tropicali reagiscono in modo diverso
Le tempeste causate dai fronti caldi hanno mostrato lievi segni di intensificazione sulle città, sebbene i cambiamenti siano stati meno evidenti e meno definiti rispetto ad altri tipi di tempeste. I sistemi tropicali, inclusi gli uragani, non hanno mostrato cambiamenti consistenti nella frequenza o nell’intensità con cui si sono verificati sulle città. Tuttavia, la struttura delle precipitazioni si è leggermente modificata, con piogge intense che si sono formate a quote più basse sull’atmosfera, sopra le aree urbane: un dettaglio che potrebbe influenzare il comportamento delle inondazioni al suolo.
“Questi sistemi più ampi sono guidati principalmente dal calore oceanico e dai pattern di vento su larga scala“, ha affermato Nielsen-Gammon. “Gli effetti urbani non scompaiono, ma sono secondari rispetto a questi fattori”.
Perché è importante per le città in crescita
I risultati dello studio suggeriscono che la tipologia di tempesta influisce sul modo in cui le città vivono gli eventi meteorologici estremi e su come dovrebbero prepararsi. I pianificatori urbani spesso si basano su statistiche medie delle precipitazioni per progettare sistemi di drenaggio e sistemi di controllo delle inondazioni. Questo approccio potrebbe non tenere conto del fatto che le tempeste maggiormente amplificate dalle città sono eventi di breve durata e ad alta intensità, particolarmente pericolosi nei contesti urbani.
“Se si progetta basandosi solo sulle medie regionali, si rischia di sottovalutare i tipi di precipitazioni che effettivamente causano i danni maggiori“, ha affermato Nielsen-Gammon. “Comprendere quali tempeste vengono amplificate dalle città aiuta i pianificatori a individuare i rischi reali”.
I ricercatori affermano che una conoscenza specifica delle tempeste potrebbe migliorare la resilienza alle inondazioni, la pianificazione delle emergenze e le previsioni meteorologiche nelle aree urbane. “Chiedersi se le città ricevono più o meno pioggia è la domanda sbagliata”, ha affermato Nielsen-Gammon. “La domanda giusta è quali tempeste vengono influenzate, perché è questo che determina il rischio effettivo che le persone corrono sul territorio”.
Vuoi ricevere le notifiche sulle nostre notizie più importanti?