L’assetto atmosferico del continente europeo si appresta a subire una profonda e turbolenta trasformazione dinamica nel corso della seconda metà della settimana quando l’interazione ravvicinata tra due imponenti strutture bariche darà vita a una delle configurazioni più ‘energiche’ di questo autunno meteorologico. Le ultime elaborazioni matematiche del centro europeo ECMWF, mettono infatti in luce per le giornate di giovedì 19 e venerdì 20 novembre la strutturazione di un severo gradiente barico meridiano che taglierà trasversalmente l’Europa occidentale e centrale fino a coinvolgere direttamente il bacino del Mediterraneo e la Penisola Italiana.
Alle alte latitudini del continente stazionerà una vasta e profonda depressione ricolma di aria fredda di matrice polare marittima con valori di geopotenziale alla quota isobarica di 500 hPa che scenderanno fino a toccare i 512 decametri in corrispondenza della Penisola Scandinava mentre un secondo vortice ciclonico ben strutturato approfondirà il proprio minimo barico al suolo e in quota in pieno Oceano Atlantico appena a ovest delle Isole Britanniche. A questa vigorosa spinta depressionaria nord-atlantica si opporrà con estrema tenacia lungo il fianco meridionale dello scacchiere europeo, un solido promontorio anticiclonico di matrice subtropicale disteso dall’entroterra nordafricano verso il Mediterraneo centro-orientale dove le isoipse a 500 hPa raggiungeranno valori di 584 decametri tipici di una massa d’aria estremamente calda e stabile.
Il fiume atmosferico alle quote medie e l’avvezione calda a 850 hPa
Lo schiacciamento spaziale tra il profondo minimo depressionario posizionato tra il Regno Unito e la Fennoscandia e la cupola anticiclonica africana costringerà le linee di uguale altezza di geopotenziale a impacchettarsi lungo una direttrice orientata da sud-ovest verso nord-est che dal settore iberico e dal Golfo di Biscaglia correrà veloce verso la Francia e l’arco alpino per poi proseguire fino all’Europa orientale. All’interno di questo vero e proprio canale baroclino le correnti occidentali e sud-occidentali subiranno una violenta accelerazione per conservazione della quantità di moto andando a costituire un fiume atmosferico in grado di trasportare grandi quantità di calore latente e sensibile dalle latitudini subtropicali oceaniche verso il cuore del continente.
Osservando l’evoluzione termica prevista alla superficie isobarica di 850 hPa che corrisponde a circa 1500 metri di altitudine in libera atmosfera si nota come tra la mattina di giovedì 19 novembre e il pomeriggio di venerdì 20 novembre una lingua d’aria eccezionalmente mite con isoterme comprese tra +12°C e +16°C andrà a investire la Spagna e la Sardegna per poi dilagare lungo gran parte della Penisola Italiana e della regione balcanica. Nello stesso intervallo temporale le masse d’aria più fredde con valori termici a 850 hPa compresi tra -4°C e -8°C rimarranno relegate a nord del canale depressionario principale tra la Scozia e la Scandinavia senza riuscire a sfondare verso le medie latitudini a causa della formidabile barriera opposta dal teso flusso sud-occidentale.
La lettura probabilistica dell’evento attraverso gli indici EFI e Shift of Tails
La natura fuori scala di questa configurazione sinottica non emerge soltanto dalle mappe deterministiche ma trova una conferma statistica di altissimo rilievo nelle elaborazioni probabilistiche dell’ensemble europeo attraverso l’analisi dell’indice EFI che misura quanto una previsione si discosti dalla normale climatologia storica del modello per uno specifico periodo dell’anno. La mappa multiparametri valida per le ventiquattro ore che precedono le 00 UTC di giovedì 19 novembre mostra una sovrapposizione impressionante di anomalie estreme che abbracciano contemporaneamente il campo termico al suolo e il regime pluviometrico insieme alla velocità del vento su una vastissima porzione del territorio europeo.
Mentre le precipitazioni faranno registrare valori di EFI compresi tra 0,6 e 1,0 sui settori esposti all’impatto frontale delle correnti umide oceaniche come il nord-ovest della Penisola Iberica e il versante estero delle Alpi occidentali oltre a vaste aree dell’Europa centrale e della Scandinavia settentrionale il parametro delle temperature a due metri dal suolo evidenzierà un segnale estremo positivo con valori fino a 0,75 e 1,0 sulla Spagna orientale e meridionale così come sulla Sardegna e lungo gran parte della Penisola Italiana e dei Balcani.
Quarantotto ore di tempesta tra Europa e Italia nelle mappe del vento a 10 metri
L’elemento di maggiore rilevanza meteorologica e di più elevato potenziale di criticità è tuttavia rappresentato dal campo del vento di raffica a 10 metri dal suolo che le mappe specifiche dell’indice EFI e del parametro Shift of Tails analizzano nel dettaglio lungo le due finestre temporali consecutive comprese tra mercoledì 18 e giovedì 19 novembre e successivamente tra giovedì 19 e venerdì 20 novembre.
Nelle prime ventiquattro ore comprese tra mercoledì e giovedì una fascia continua con valori di EFI superiori a 0,8 e punte prossime al valore massimo di 1,0 si estenderà dall’Oceano Atlantico e dal Golfo di Biscaglia verso la Francia centrale e settentrionale per poi investire in pieno la catena alpina e l’intera dorsale appenninica italiana insieme ai rilievi della Corsica e delle Alpi Dinariche fino ai Carpazi e alle coste occidentali del Mar Nero.
Nelle ventiquattro ore successive tra giovedì 19 e venerdì 20 novembre questa impronta di vento estremo manterrà intatta la propria virulenza sull’arco alpino e lungo tutta la spina dorsale dell’Appennino dal settore ligure-tosco-emiliano fino ai rilievi di Abruzzo e Molise per scendere ancora verso la Campania e la Calabria mentre il ramo orientale della tempesta si espanderà con forza verso l’Anatolia e le pianure della Russia europea..Lungo i crinali delle Alpi e dell’Appennino così come sui rilievi balcanici e turchi le mappe tracciano inoltre numerosi contorni neri chiusi relativi allo Shift of Tails con valori superiori a zero e localmente pari a uno o due i quali certificano dal punto di vista matematico che una frazione consistente dei membri di calcolo prevede raffiche di vento superiori persino al novantanovesimo percentile della climatologia storica del modello.
La meccanica dei fluidi a 700 hPa e la genesi della vorticità orografica
Per comprendere a fondo il processo fisico che trasforma un intenso flusso sinottico in una tempesta di vento al suolo di portata storica occorre esaminare il comportamento dell’atmosfera alla quota isobarica di 700 hPa situata a circa 3000 metri di altitudine dove le correnti interagiscono senza filtri con le principali catene montuose del continente. Le mappe della vorticità relativa e del vento a 700 hPa valide per la mattina di giovedì 19 novembre alle 09 UTC e per il mezzogiorno di venerdì 20 novembre alle 12 UTC restituiscono un’immagine straordinaria della turbolenza atmosferica innescata dall’impatto quasi perpendicolare del getto sud-occidentale contro le barriere dei Pirenei e del Massiccio Centrale così come contro la chiostra alpina e l’intera catena appenninica.
Quando il fiume d’aria in corsa a tremila metri di quota urta queste muraglie di roccia il flusso subisce una violenta deformazione meccanica e un’accelerazione locale che spezzano la linearità della corrente generando lunghissime scie parallele di vorticità relativa di segno opposto che si alternano nello spazio per centinaia di chilometri sottovento ai rilievi. Questi intensi dipoli orografici in cui i filamenti di vorticità ciclonica positiva raggiungono valori estremi fino a +100 e +200 s^{-1} proprio a fianco di analoghe bande di vorticità anticiclonica negativa fino a -100 e -200 s^{-1} testimoniano lo sviluppo di onde di gravità atmosferiche di grande ampiezza che rimescolano violentemente la colonna d’aria.
Gli effetti sull’Italia tra tempeste di Garbino e impennate termiche sottovento
Sarà proprio questa imponente attività d’onda orografica innescata a 700 hPa a governare il tempo atmosferico sulle regioni italiane tra mercoledì 18 e venerdì 20 novembre determinando il trasferimento verso il basso dell’energia cinetica posseduta dal getto in quota attraverso violenti moti discendenti lungo i versanti sottovento. Lungo l’intera dorsale appenninica e in modo particolare sui settori orientali che guardano il versante adriatico l’aria mite subtropicale spinta dalle furiose correnti di Libeccio sarà costretta a scavalcare i massicci montuosi per poi precipitare a grande velocità verso le vallate pedemontane e la fascia costiera sotto forma di furiose raffiche di Garbino.
Durante questa rapida discesa forzata lungo i fianchi delle montagne la massa d’aria subirà un processo termodinamico di compressione adiabatica che dissiperà la nuvolosità bassa e produrrà un ulteriore e brusco riscaldamento dell’aria nei bassi strati andandosi a sommare all’avvezione calda già presente a 850 hPa. Questo meccanismo fisico combinato spiega pienamente perché l’indice EFI per la temperatura a due metri segnali valori così estremi lungo la penisola e sulle isole maggiori dove la colonnina di mercurio si porterà su livelli largamente superiori alle medie climatiche della seconda decade di novembre proprio nelle stesse ore in cui i crinali montuosi e le vallate sottovento sperimenteranno una delle fasi ‘eoliche’ più severe degli ultimi mesi.
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