Prevedere le situazioni alluvionali è possibile? Prima puntata...

Prevedere le situazioni alluvionali è possibile? Prima puntata...
 

Un fenomeno ricorrente nel nostro paese, le cause sono tante; quelle di carattere meteorologico, ovviamente, costituiscono l’elemento scatenante. La stagione più interessata è l’autunno, al determinarsi di situazioni di blocco della circolazione atmosferica associate a flussi perturbati provenienti da Sud-Ovest.

Le possibilità di previsione dei fenomeni che possono dar luogo ad alluvioni oggi aumentano con l’utilizzo della modellistica meteorologica numerica. Occorre associare la Meteorologia alla idrologia ed avviare forti azioni interdisciplinari. Situazioni alluvionali sono possibili in ogni periodo dell’anno, ma con prevalenza nel periodo autunno-invernale.

Sulle alluvioni, per le intense, estese e spesso persistenti precipitazioni, sono state compiute numerose indagini che hanno portato a conoscere aspetti molto interessanti, utili soprattutto per i loro risvolti in campo operativo. Da sempre l’argomento ha richiamato l’attenzione e l’interesse dei ricercatori (meteorologi, climatologi, idrologi) che, in considerazione della elevata frequenza con cui questi disastrosi eventi si verificano nel nostro paese, hanno cercato di stabilirne le cause valutando al tempo stesso le possibilità oggettive esistenti in campo previsionale. Una ricerca degli studi compiuti negli ultimi decenni e pubblicati sulla Rivista di Meteorologia Aeronautica, ha condotto ad acquisire molto materiale di indubbio valore, soprattutto per quanto riguarda la meteo-climatologia del fenomeno. La presente nota pertanto vuole essere, un utile e agevole mezzo attraverso il quale rivisitare, sia pure con la necessaria sintesi, il lavoro svolto da alcuni prestigiosi ricercatori, ma al tempo stesso un momento di riflessione sulle effettive possibilità che la moderna Meteorologia può oggi mettere a disposizione in campo previsionistico. Ciò anche alla luce dei risultati importantissimi conseguiti con l’impiego della modellistica numerica.

Considerazioni di carattere generale sui fenomeni alluvionali

Il termine alluvione, con il quale si intende l’inondazione di territori per straripamento di acque dai laghi, dai fiumi, dai torrenti o comunque di acque meteoriche in genere, deriva dal latino “alluere” che vuol dire bagnare. Per loro caratteristica, che consiste appunto nello straripamento di acqua dagli alvei di contenimento, le alluvioni non possono essere considerate un fenomeno esclusivamente meteorologico o meglio pluviometrico, bensì un evento decisamente più complesso, al cui verificarsi possono concorrere molti altri fattori come la geomorfologia e la permeabilità dei suoli, la presenza o meno di vegetazione, l’ampiezza e lo stato dei bacini d’impluvio, le opere di difesa fluviale e le condizioni degli alvei di scorrimento. Fattori, quelli indicati, che individualmente possono concorrere diversamente alla genesi delle alluvioni che, di conseguenza, altro non sono se non il risultato di una loro varia combinazione, nella quale l’aspetto puramente pluviometrico va necessariamente ad inserirsi, assumendo un ruolo certo preminente (scatenante). Va detto altresì che un aspetto importante nella morfologia del nostro paese è sicuramente rappresentato dall'orografia giacché, se si escludono le aree di pianura che nel loro insieme costituiscono non più di un quinto dell’intero territorio, i rimanenti quattro quinti sono suddivisibili in parti pressoché uguali fra terreni interessati da strutture collinari e da catene montuose. I principali allineamenti appenninici e alpini presentano orientamenti che li espongono, sopravvento, alle correnti aeree provenienti dai quadranti meridionali sempre presenti nelle situazioni meteorologiche che apportano abbondanti ed estese precipitazioni (l’importanza delle ascendenze forzate di origine orografica sono ben note al meteorologi). È indubbio che un territorio a netta prevalenza collinare e montuosa favorisca le situazioni alluvionali, e questo sia perché tali strutture influiscono sui flussi perturbati accentuando gli apporti pluviometrici, sia perché in un tale scenario geografico i bacini idrografici risultano necessariamente numerosi.

Ad indicare come le alluvioni siano purtroppo fenomeni effettivamente molto ricorrenti in Italia, si riferisce quanto acquisito da una pubblicazione di D. Tonini nella quale l’autore riporta che nel cinquantennio precedente il 1966 (anno della famosa alluvione di Firenze) l’Italia è stata interessata da oltre 130 episodi gravi, mentre nel solo Polesine (territorio di Rovigo compreso fra i tratti terminali del Po e dell’Adige) nel solo periodo 1945-1965 le alluvioni sono state ben 21. Fenomeni che ricorrono maggiormente nell’Italia centrale ed ancor più in quella del Nord, le alluvioni non sono però assenti neppure nelle estreme regioni meridionali; A. Serra in un suo lavoro che tratta le situazioni meteorologiche alluvionali più intense verificatesi nell’Italia meridionale e insulare nel periodo 1920-1970, riferisce in particolare sui gravi episodi occorsi nella provincia di Catania il 9.9.1939, nei territori della Calabria, Sicilia, Sardegna nel periodo 14-19 Ottobre 1951, nella Calabria di nuovo il 22.10.1953. Passando a considerare la connessione che intercorre fra abbondanti precipitazioni sul nostro territorio e situazioni meteorologiche che intervengono sull’Europa mediterranea, risulta come sotto il profilo pluviometrico le situazioni più importanti per l’Italia siano quelle che determinano avvezioni fredde da Nord-Ovest sul Mediterraneo occidentale e sul Golfo Ligure. I processi ciclogenetici conseguenti favoriscono correnti meridionali caldo-umide che, muovendo in genere dal Nord Africa, apportano sulle nostre regioni abbondanti precipitazioni in concomitanza a sensibili rialzi termici (correnti sciroccali). Le condizioni indicate sono caratteristiche dell’autunno, stagione in cui nella maggior parte dei comparti geografici italiani si registrano i massimi annuali di precipitazione e delle portate dei corsi d’acqua a regime alpino ed appenninico. In inverno, particolarmente in Gennaio e Febbraio, in Italia e nell’area mediterranea prevale l’influenza dell’anticiclone freddo continentale e sono molto frequenti le correnti da Nord-Est, fredde e poco piovose. In questa stagione è però frequente l’azione esercitata dalle depressioni di origine africana sulle estreme regioni meridionali, dove gli apporti pluviometrici risultano di conseguenza molto abbondanti. È nella stagione invernale infatti che in tali regioni si registra il massimo apporto pluviometrico annuale e ricorrono le maggiori piene dei corsi d’acqua a regime Mediterraneo, mentre al Nord le fredde correnti settentrionali contribuiscono a rendere nevose le precipitazioni sui rilievi fino a quote basse, quando non addirittura fino al livello del mare.

Occorre distinguere allora, soprattutto ai fini previsionistici, le piogge dalle nevicate giacché queste ultime non danno un contributo immediato all’ingrossamento dei corsi d’acqua se non nei periodi di maggior fusione delle nevi. Un parametro che d’inverno è dunque utile considerare in sede prognostica è l’altezza della superficie isotermica di 0°C, la quale va ad assumere l’importante ruolo di livello di separazione fra pioggia e neve. In primavera, attraverso un processo molto lento, si vanno gradualmente affermando sul nostro territorio correnti temperate meridionali, interrotte però piuttosto frequentemente (Marzo-Aprile) da avvezioni fredde da Nord e Nord-Ovest sul Mediterraneo occidentale, responsabili di precipitazioni significative che contribuiscono al verificarsi, in molti comparti geografici, di un massimo secondario annuale degli apporti pluviometrici, più accentuato nelle regioni tirreniche. In genere il Mediterraneo si trova sotto l’influenza dell’anticiclone delle Azzorre durante la stagione estiva, con condizioni di tempo particolarmente stabile nel mese di Luglio. Non di rado tuttavia infiltrazioni di aria fredda in quota, conseguenti per lo più al transito dei tratti meridionali di perturbazioni europee, raggiungono il Mediterraneo anche in questa stagione. Il notevole contrasto fra masse d’aria termicamente molto diverse, attiva perciò processi ciclogenetici e frontogenetici con conseguenti ripercussioni sullo stato del tempo delle nostre regioni. In genere le infiltrazioni fredde in quota sono importanti nelle regioni alpine, dove le intense condizioni di instabilità convettiva danno luogo a temporali anche molto intensi con conseguenze locali talvolta disastrose. Nelle regioni delle Alpi orientali è d’estate infatti che si verificano i massimi pluviometrici annuali e le piene dei corsi d’acqua d’alta montagna. Ne consegue quindi che situazioni alluvionali nel nostro paese sono possibili in tutti i periodi dell’anno, con netta prevalenza però per la stagione autunnale (Ottobre-Novembre), anche se nelle estreme regioni meridionali ed insulari come si è detto alle alluvioni autunnali si possono affiancare con una certa frequenza quelle invernali (Gennaio-Febbraio).

Aspetti climatici e scenari meteorologici tipo

Un’indagine, che ha evidenziato aspetti particolarmente interessanti delle situazioni alluvionali e fornito elementi di valutazione molto utili per la previsione meteorologica nel nostro paese, è quella condotta da N. Giacobello e G. Todisco. In primo luogo hanno stabilito le caratteristiche da attribuire alle precipitazioni affinché possano essere considerate alluvionali e quindi inseribili in un campione studio (precipitazioni in almeno 6 stazioni della rete sinottica dell’Aeronautica, con valori di precipitato non inferiori ai 50 mm in 24 ore), gli autori hanno poi tracciato un profilo climatico delle alluvioni che interessano l’Italia e definito le caratteristiche medie delle situazioni meteorologiche che ne sono all’origine (scenari meteorologici tipo). L’indagine, riferita al periodo 1951-1973, ha considerato le precipitazioni verificatesi in una rete nazionale di 187 stazioni di rilevamento. Gli aspetti climatici caratterizzanti emersi dall’indagine possono essere brevemente riassunti come segue:

1. al crescere del raggruppamento di stazioni interessate dall’apporto pluviometrico stabilito, decresce rapidamente la frequenza dell’evento alluvionale, ad indicare giustamente come sia raro che grandi quantità di precipitazioni in 24 ore possano interessare vaste estensioni territoriali;
2. le maggiori frequenze mensili di episodi alluvionali ricorrono nel periodo Settembre-Dicembre; il fatto induce a considerare il mese di Dicembre più come un prolungamento della stagione autunnale che non come l’inizio di quella invernale, giacché nel bimestre successivo le frequenze decadono drasticamente per il prevalere delle precipitazioni nevose fino a quote molto basse; l’87% delle situazioni selezionate con raggruppamento di almeno sei stazioni interessate da precipitazioni abbondanti, ha effettivamente denunciato conseguenze alluvionali; la percentuale raggiunge il 98% nel caso in cui si porti il raggruppamento ad almeno otto stazioni;
3. la distribuzione percentuale stagionale delle alluvioni selezionate indica l’autunno come stagione di gran lunga più vocata al fenomeno con il 42% di casi, segue l’inverno con il 15% di casi (ascrivibili soprattutto alle estreme regioni meridionali e insulari), viene poi la primavera con l’1% di casi e infine l’estate con il 3% di casi.

Passando ad esaminare le situazioni meteorologiche alluvionali, e cioè un campione costituito da 72 situazioni selezionate con i criteri sopraesposti, gli autori hanno potuto rilevare che nell’83% dei casi queste si identificano con tre tipi sinottici principali, che presentano alcune caratteristiche comuni e che possono così essere brevemente riassunte:

1. sull’Italia pervengono correnti aeree orientate fra Sud e Sud-Ovest generalmente diffluenti;
2. ad oriente dell’Italia è sempre presente un promontorio dinamico più o meno sviluppato;
3. l’area compresa fra il Mediterraneo occidentale e l’Africa Nord-occidentale è sede di massimi di curvatura ciclonica delle correnti aeree.

Una significativa diversificazione nei tre tipi di situazione sinottica è costituita dalla diversa inclinazione rispetto ai meridiani degli assi delle principali configurazioni presenti, per cui se si fa riferimento alle saccature, sempre posizionate ad Ovest dell’Italia, i tre tipi possono essere definiti rispettivamente con saccatura da Nord-Est, con saccatura da Nord, con saccatura da Nord-Ovest.

Situazione sinottica del 1° tipo a) Isoipse a 500 hPa b) isallobare di 24 h (hPa) al livello del mare.

Situazione sinottica del 2° tipo a) Isoipse a 500 hPa b) isallobare di 24 h (hPa) al livello del mare.

Situazione sinottica del 3° tipo a) Isoipse a 500 hPa b) isallobare di 24 h (hPa) al livello del mare.

1° Tipo (saccatura da Nord-Est)

A. Descrizione della Topografia Assoluta di 500 hPa

La topografia assoluta di questo tipo è caratterizzata da un promontorio da Sud-Ovest sulle isole britanniche e da una vasta depressione con minimo sul Mediterraneo occidentale generatosi per processo di cut-off da una profonda saccatura da Nord-Est. Trattandosi di una situazione media, la posizione geografica del minimo secondario può trovarsi compresa fra la Francia e l’entroterra dell’Algeria. Sul bordo occidentale della depressione sono presenti forti correnti settentrionali dell’ordine di 60-80 nodi. Poiché l’asse della saccatura associata a tale depressione è orientato da Nord-Est a Sud-Ovest e volge quasi sempre la sua concavità verso occidente, il massimo trasporto di vorticità ciclonica si ha verso il settore Nord-orientale della saccatura stessa, cioè verso l’Italia ove le correnti hanno generalmente un andamento diffluente. La differenza termica fra il polo freddo sul Mediterraneo occidentale e l’Italia risulta in media di 10-12 gradi centigradi.

B. Descrizione della distribuzione delle precipitazioni

Notevole importanza assume la posizione geografica del minimo della depressione ad Ovest dell’Italia: in presenza di minimo sulla Francia le regioni italiane più direttamente interessate dalle precipitazioni sono la Liguria, la Toscana, il Lazio, l’Appennino settentrionale e le regioni Nord-orientali, in particolare quelle della fascia alpina e prealpina; in presenza del minimo sul Mediterraneo occidentale le regioni più interessate sono quelle centro-settentrionali del versante tirrenico, le regioni Nord-orientali e, meno intensamente, la Liguria e la Sicilia occidentale; con minimo posizionato nell’entroterra africano Nord-occidentale infine le regioni più coinvolte sono la Sardegna, la Sicilia, il versante ionico della Calabria e la Puglia.

2° Tipo (saccatura da Nord)

A. Descrizione della Topografia Assoluta di 500 hPa

Questa situazione sinottica è meno frequente delle altre due ed è caratteristica della stagione autunnale inoltrata. La topografia assoluta di questo tipo, caratterizzata da un’ampia saccatura a notevole sviluppo meridiano (si estende su tutto il Mediterraneo occidentale e l’Africa Nord-occidentale), è collegata ad una profonda depressione il cui minimo ha come posizione geografica media il Mare del Nord. Lungo il bordo occidentale della saccatura sono presenti forti correnti settentrionali con massimi dell’ordine di 80-100 nodi. Sull’Italia fluiscono correnti aeree da Sud-Ovest debolmente diffluenti e a curvatura ciclonica, mentre sull’Europa orientale è presente un promontorio da Sud-Ovest. La differenza di temperatura fra il polo freddo, localizzabile fra il Mare del Nord e i Paesi Bassi e l’Italia è dell’ordine di 12-14 gradi centigradi.

B. Descrizione della distribuzione delle precipitazioni

Nonostante la scarsa frequenza con cui la situazione sinottica di 2° tipo si presenta, emerge tuttavia con chiarezza una notevole estensione territoriale delle precipitazioni, attraverso nuclei pluviometrici intensi sulle Alpi e prealpi centro-orientali, sulle regioni centro-settentrionali del versante tirrenico ed in particolare sull’Appennino settentrionale.

3° Tipo (saccatura da Nord-Ovest)

A. Descrizione della Topografia Assoluta di 500 hPa

La topografia assoluta di questo tipo è caratterizzata da una saccatura da Nord-Ovest associata ad una profonda depressione il cui minimo è in prossimità delle coste Nord-occidentali della Francia. Attraverso la Francia e il Mediterraneo occidentale, tale saccatura si estende profondamente nell’entroterra dell’Africa Nord-occidentale, inducendo correnti da Sud-Ovest debolmente diffluenti sull’Italia. Un promontorio di notevole ampiezza ed estensione in senso meridiano è presente sull’Europa orientale. L’asse della saccatura, orientato da Nord-Ovest a Sud-Est, può presentarsi con concavità rivolta sia verso occidente che verso oriente: nel primo caso si verifica trasporto di vorticità ciclonica dalla parte meridionale della saccatura verso Nord-Est, cioè verso l’Italia, nel secondo caso il trasporto di vorticità si attua verso la parte meridionale della saccatura stessa che, pertanto, tende ad approfondirsi ulteriormente generando spesso un cut-off. La differenza di temperatura fra il polo freddo e l’Italia è minore rispetto agli altri due tipi e risulta in media di 7-8 gradi centigradi.

B. Descrizione della distribuzione delle precipitazioni

Le precipitazioni associate a questo tipo di situazione sinottica sono in genere di notevole intensità, anche nei casi in cui la loro estensione territoriale è piuttosto limitata. Quando la saccatura si presenta come in figura, esse vanno ad interessare più direttamente Piemonte e Lombardia, ma possono risultare intense anche sulla Liguria, sulla Toscana, sul Lazio, sull’Appennino settentrionale e sulle alpi orientali. Nel caso di formazione di cut-off nella parte meridionale della saccatura, le regioni più colpite sono la Sardegna, la Sicilia e le regioni più meridionali della penisola, specialmente sul versante ionico.

Fine prima parte. Vai alla seconda parte sulla previsione delle situazioni alluvionali!

Tratto da un articolo di Gianfranco Simonini, AER, Dicembre ‘96.