Un po’ di meteo in mezzo a tanto clima

Oggi apriamo una parentesi meteorologica sulle pagine di CM. Non accade molto spesso come sanno i lettori più affezionati, soprattutto perché di aree web dove è possibile informarsi più o meno approfonditamente ce ne sono a decine. Non sarà una parentesi dedicata all’attualità, per la quale comunque soltanto ieri vi abbiamo segnalato un pezzo interessante su Meteoweb. Infatti, seppur di argomento meteorologico, comunque si tratta di ricerca, ovvero della pubblicazione di uno studio pubblicato dall’AMS sui sistemi frontali.

Occluded Fronts and the Occlusion Process: A Fresh Look at Conventional Wisdom – Schulz & Vaughan 2010 doi: 10.1175/2010BAMS3057.1

La notizia della pubblicazione arriva da WUWT, con un titolo che a prima vista mi è sembrato un po’ eccessivo: Study: The Norwegian cyclone storm model is flawed, salvo poi trovarvi riscontro nelle dichiarazioni degli autori contenute nel comunicato stampa che ha accompagnato la pubblicazione.

Il punto è questo: la Teoria dei Norvegesi, ritenuta essere il modello di riferimento per le dinamiche frontali avrebbe ormai fatto il suo tempo. E’ ora di lasciare spazio a un nuovo approccio che, dicono gli autori, permette di spiegare più compiutamente il comportamento e l’evoluzione dei sistemi frontali. In particolare, come leggiamo nel titolo della ricerca, l’attenzione è rivolta alla fase terminale della vita di un fronte, l’occlusione.

Ora, la Teoria dei Norvegesi è fondamentale e non c’è testo di meteorologia che non vi faccia riferimento per spiegare l’approccio alle dinamiche frontali. Tuttavia, come tutti gli addetti ai lavori sanno bene, essa trova specifica e spesso più che esauriente applicazione per i sistemi che viaggiano piuttosto alti di latitudine, appunto nell’Atlantico settentrionale e verso la Norvegia. Volendo aprire una breve parentesi socio-meteorologica infatti, va detto che è quella fascia di latitudine che vede lo sviluppo più frequente di onde frontali, e sono quelle le zone del Pianeta (con corrispettivo nell’emisfero meridionale) normalmente più battute dal maltempo. Non è dunque casuale che, malgrado la meteorologia come scienza abbia visto la luce soprattutto dalle nostre parti, essa si sia poi consolidata principalmente dove la comprensione dei fenomeni atmosferici assume spesso caratteristiche dirimenti.

Ancora una volta come i più esperti sanno bene, trasferire tout court il modello concettuale di sistema frontale dagli scritti di Bjerknes a realtà diverse dal Mare del Nord è tutt’altro che semplice e per nulla scontato.

Per questa ragione, entrando un po’ di più nel merito di questo lavoro, ho trovato interessante e anche convincente la conclusione a cui arrivano gli autori, pensando però che anche questa, come quella che si propone di sostituire, non può essere esclusiva. Con riferimento alla teoria dei Norvegesi, l’occlusione è descritta come fase finale dell’evoluzione di un fronte, una fase in cui il rimescolamento tra masse d’aria è quasi completo e soprattutto una fase in cui inizia il declino dell’energia del sistema. In poche parole la fine della perturbazione e dei suoi effetti. In realtà, scrivono gli autori, questo modello concettuale non mette nella possibilità di spiegare perché alcuni sistemi non si occludano affatto, oppure per quale ragione possa capitare che un sistema occluso continui ad approfondirsi, dimostrando di fatto di avere ancora a disposizione energia sufficiente per diventare più intenso.

Più che un raggiungimento dell’aria calda che precede il sistema da parte dell’aria fredda che lo alimenta, con relativa cessazione del gradiente termico all’origine del disturbo, Shulz e Vaughan descrivono l’occlusione come una separazione ad opera dell’aria fredda dell’aria calda dal centro della depressione. Identificando nell’occlusione l’avvolgimento attorno al minimo di pressione dell’aria contenuta nella warm conveyor belt che viaggia nel settore caldo – aria che possiederebbe quindi ancora le caratteristiche necessarie a far approfondire e quindi intensificare il sistema.

E’ come dicevo una teoria interessante, che mi riprometto di provare a comprendere più compiutamente, però faccio fatica a leggerla come “dismissione” del modello concettuale dei norvegesi. Si riempiono le lacune di quest’ultimo dando vita ad un diverso modello concettuale, come di fatto è accaduto piuttosto spesso nel corso degli ultimi anni, senza che sia però sparito il precedente.

Riprendendo infatti il discorso di poche righe fa circa la “localizzazione settentrionale” dei sistemi ben spiegabili con la teoria scolastica, possiamo dire che né quella – e forse neanche questa- sono sufficienti a spiegare le dinamiche frontali ad esempio in area mediterranea o sul vicino Atlantico. Quella che ho nominato poco fa come warm conveyor belt ad esempio, una volta era semplicemente considerata “settore caldo”, ovvero area di separazione tra l’aria calda e quella fredda. Oggi sappiamo che questa può essere di tipo forward, cioè che tende a dirigersi fuori dal minimo, oppure reaward, cioè che si avvolge attorno ad esso (avvicinandosi così a questo nuovo approccio). Oggi sappiamo che quella che una volta era definita semplicemente instabilità post-frontale, oggi può assumere le caratteristiche di una comma, cioè di un vero e proprio modello concettuale di sistema a mesoscala tutt’altro che infrequente. Così come sappiamo anche che una comma non nasce necessariamente in sede post frontale, ma può anche svilupparsi in assenza di gradiente termico e barico al suolo, per trigger dinamico della situazione in quota.

Riguardo tutte queste cose, sulle quali si potrebbe discutere per ore, vorrei segnalarvi un’area web decisamente interessante destinata appunto allo studio ed alla diagnosi operativa dei modelli concettuali, il Satrep. Come potrete vedere esplorando il sito, si tratta di un progetto europeo di ampissima portata dove è possibile trovare una grande quantità di materiale informativo su questi nuovi approcci alla meteorologia operativa, partendo dall’aspetto che i singoli modelli concettuali assumono sulle immagini da satellite.

Insomma, Shulz e Vaughan avranno pure le loro buone ragioni, ma prima di mandare in soffitta le basi della meteorologia moderna aspetterei. Di sicuro però va incorniciata questa loro considerazione:

Nonostante la durevolezza e longevità di modelli concettuali come il modello Norvegese dei Cicloni, la loro applicabilità è soggetta a continui aggiustamenti. La conoscenza convenzionale, o quella condivisa tra i membri della comunità scientifica, identifica un paradigma (Kuhn 1970). Le debolezze, le inconsistenze e le contraddizioni delle teorie esistenti, e le osservazioni che non rientrano nel paradigma [definite anomalie da Kuhn (1970)] vengono occasionalmente rivelate. Quando si accumula un numero importante di queste anomalie, capita che sopraggiunga un nuovo modello concettuale che le spieghi. Questo nuovo modello concettuale rimpiazza quello vecchio, e avviene uno spostamento del paradigma. La scienza progredisce.

Perdonatemi ma non resisto. Di questi tempi leggere una affermazione del genere è a dir poco corroborante. Siamo sicuri che i meteorologi siano una razza inferiore :-)?