Il nubifragio alluvionale di Palata Pepoli: perchè un fenomeno così violento in una zona così circoscritta?

Con l'ausilio delle immagini da satellite e dei sondaggi radar del Servizio Meteorologico Regionale dell'Emilia Romagna (ARPA SMR), Luca Ronca e Nicola Gelfi avanzano una spiegazione sui motivi di questa alluvione.

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(Impaginazione, raccolta immagini e supervisione di Alessandro Bruscagin)

16/09/1999 ore 12:30 italiane, commento di Nicola Gelfi. Nell'immagine all'infrarosso qui a fianco (cortesia Università di Nottingham), indicata dalla freccia gialla si può notare la cella temporalesca, ancora in fase embrionale, posizionata sull'Emilia settentrionale. Alle ore 14 italiane, come da analisi Bracknelle riportata qui sotto, un minimo barico profondo 1007 hPa al livello del mare ("LM") si trova centrato sul basso Lazio, dove si noterà un invorticamento delle nubi. Aria fredda a tutte le quote sopraggiunge da NW, in seno ad un moderato sistema frontale atlantico che lambisce il versante italiano delle Alpi, scorrendo da Ovest verso Est (fronte 'S'). In quota quindi il profilo termodinamico risulta instabile per la penetrazione dell'aria fredda da oltralpe. Si aggiunge inoltre un'avvezione di aria umida e temperata da Est / Sud - Est, dall'Adriatico, verso l'Emilia, convogliata dall'azione del sopracitato minimo barico. Il risultato è la formazione di un piccolo ma intenso temporale sull'Emilia settentrionale. Tale cumulonembo è la scintilla che provoca la formazione di una SQUALL LINE (con caratteristiche di onda appenninica) poco a Sud del Po. Per "squall line" si intende una fascia temporalesca caratterizzata da una serie di temporali disposti a schiera lungo una linea pressochè retta che delimita un'avvezione di aria umida instabile.

Analisi Bracknelle delle ore 14 italiane del 16 settembre 1999. Un minimo barico di 1007 hPa
al livello del mare si trova centrato sul basso Lazio, dove si nota un invorticamento delle nubi.
Aria fredda a tutte le quote sopraggiunge da NW, in seno ad un moderato sistema frontale
atlantico che lambisce il versante italiano delle Alpi, scorrendo da Ovest verso Est.
(cortesia Wetterzentrale e NOAA)

16/09/1999 ore 12:30, commento di Nicola Gelfi. L'immagine nel campo del visibile (cortesia Università di Nottingham) illustra in maniera più esaustiva quanto detto prima. Si noti ancora il netto invorticamento delle nubi sulle coste del basso Lazio e soprattutto la linea QUASI RETTA che da Sud - Est verso Nord - Ovest si disegna lungo l'Adriatico, dalla Puglia attraverso il Gargano fino alle Marche, e infine piega leggermente più lungo i paralleli (E-W) all'altezza della Foce del Po e dell'Emilia - Romagna. Questo dovrebbe dare un'idea abbastanza lampante del "nastro trasportatore" che al suolo porta aria umida (e tra l'altro abbastanza calda, vista la provenienza d'origine molto meridionale) verso la zona interessata dai fenomeni. Si noterà inoltre che la cella temporalesca emiliana è costituita da una "striscia", ben delimitata sia a Nord che a Sud con una linea pressoché retta. Questo comportamento è tipico delle SQUALL LINES.

16/09/1999 ore 15:21, commento di Nicola Gelfi. La fotografia scattata dal satellite polare NOAA (cortesia http://www.dfd.dlr.de/ftp/) dà un'ulteriore conferma a quanto detto nei commenti precedenti. La cella è ora ulteriormente maturata (sono passate quasi due ore dalle immagini precedenti). I cumulonembi responsabili del violento nubifragio in corso (le cui sommità debordano localmente in stratosfera, indice di un'estrema potenza delle correnti ascensionali e quindi di un'accentuata intensità delle precipitazioni) sono disposti tutti lungo una linea retta posta poco a Sud del fiume Po. Tale linea retta è la SQUALL LINE, in questo caso assimilabile ad un'onda appenninica. Importante notare sulle Alpi il passaggio (che avviene in senso pressoché contrario rispetto al movimento della cella temporalesca in esame, vale a dire da W verso E invece cha da ESE verso WNW) del debole sistema frontale 'S'. Quest'ultimo risulta tuttavia determinante nella formazione di questo potente sistema convettivo. In sé il sistema frontale atlantico è poco attivo, e le nubi ad esso associate sono medio - alte; si notano infatti isolate celle temporalesche esclusivamente lungo le Alpi Occidentali (due si trovano immediatamente a Ovest e a Nord di Torino e sono individuabili da piccoli "cerchiolini" bianchi).

  L'onda appenninica: un fenomeno poco conosciuto ma estremamente pericoloso. Vediamo di studiarla più approfonditamente grazie alla spiegazione di Luca Ronca:

Il fenomeno dell' "onda appenninica" si verifica abbastanza di rado: le condizioni che lo generano, infatti, pur essendo spesso presenti, molto raramente riescono a combinarsi dando luogo a fenomeni molto violenti come questo di Palata Pepoli. La Pianura Padana centro-orientale risente frequentemente di richiami eolici dai quadranti orientali quando una perturbazione si sta approssimando al nord Italia. Se poi si genera un minimo barico secondario sul Golfo di Genova o sul Mar Tirreno, ecco che il richiamo orientale al suolo all'interno della pianura diviene notevolmente più marcato. Tuttavia, i venti in quota permangono dai settori meridionali, precedendo la perturbazione che in genere apporta aria fredda in quota al suo seguito. Anche le regioni tirreniche sono interessate da venti disposti dai quadranti Sud, e talvolta questo vento riesce a valicare la catena degli Appennini. Quando ciò avviene, ecco che le due correnti da Sud e da Est si incontrano proprio sulla Pianura Padana, ad una certa distanza dai rilievi. La prima ascendenza (cioè la prima spinta verso l'alto delle masse d'aria, il primo "invito" alla genesi di nubi capaci di generare precipitazioni) è causata dalle due differenti direzioni del vento, che sono da S-SW a poca distanza dall'Appennino e da E o NE sulla pianura. Se esiste semplicemente questo scontro, si generano solamente rovesci e aree piovose di moderata entità, le quali però differiscono dal classico effetto "Stau" (o "di sbarramento") dovuto al vento da est proprio perché procedendo verso l'Appennino l'intensità delle precipitazioni si riduce anzichè aumentare. Solo quando manca la presenza del vento opposto proveniente da SW allora siamo semplicemente in presenza di "Stau", e le precipitazioni sono gradualmente più cospicue man mano che ci  si avvicina al rilievo. Tornando all'onda appenninica, può capitare di avere sia le correnti che da SW arrivano dall'Appennino sia quelle che da E arrivano dall'Adriatico; contemporaneamente transita una goccia fredda in quota o arriva dell'aria fredda post-frontale. In questo caso, essendo ancora molto presente l'invorticamento dell'aria dovuto ad una depressione presente a Sud degli Appennini sul versante tirrenico, ecco che il contrasto e la persistenza del fenomeno sono garantiti. I venti tesi da est all'interno della pianura sono molto intensi e possono bilanciare le correnti da SW provenienti dagli Appennini generando precipitazioni su aree limitate ma con grande intensità. L'aria umida e calda proveniente da SW e quella da Est, anch'essa in genere umida, si scontrano generando ascendenze forzate in una sorta di "effetto di sbarramento non orografico", e se contemporaneamente transita in quota l'aria fredda post frontale ecco che i fenomeni vengono uletiormente rinvigoriti in maniera quasi esponenziale, generando un'area di precipitazioni estremamente ristretta e stazionaria:è questa stazionarietà che rende pericolosa l'onda appenninica. Quando le correnti si bilanciano, i fenomeni causati non si spostano mai di molto, apportando precipitazioni alluvionali che variano dai 150 ai 300 mm su aree limitate, lasciando però praticamente all'asciutto quelle immediatamente adiacenti.

Animazione del fenomeno dell'onda appenninica. Quando le correnti da Est si bilanciano perfettamente con quelle da Sud - Sud/Ovest, allora si ha la persistenza dei fenomeni in una sola località, e se a questo è associato il passaggio di un fronte o di aria fredda in quota, ecco che le piogge diventano alluvionali. Il fenomeno è favorito dalle valli appenniniche che lasciano passare aria più umida proveniente dal Tirreno. (Cortesia MeteoStratus)

La caratteristica peculiare dell'onda appenninica è che le precipitazioni interessano nella prima fase un'area distante tra i 20 ed i 30 km a valle degli Appennini. I fenomeni si spostano da E-SE verso W-NW in moto retrogrado, parallelamente alla catena appenninica, anche se contemporaneamente la genesi dei Cumulonembi (nubi temporalesche torreggianti responsabili di violente precipitazioni) tende a traslare verso est. Se ben bilanciate, le due correnti fanno sì che i fenomeni insistano sottoforma di violentissimi nubifragi, raramente grandinigeni, su una zona ristretta per un tempo compreso in genere tra le due e le quattro ore. La fascia situata a Nord del fenomeno è interessata da minori precipitazioni, mentre il massimo lo si raggiunge nel muro immaginario di contatto tra le due correnti convergenti; pochissimi chilometri più a sud non cade neppure una goccia. Il seguito dipende dalla forza delle correnti in gioco, e può vedere sia lo scemare dei fenomeni sul posto, sia lo spostamento e la contemporanea attenuazione dei fenomeni verso le zone collinari appenniniche. Inoltre, è capitato talvolta di vedere l'onda appenninica generarsi sulla pianura emiliano-romagnola per poi procedere decisa verso le Alpi, fermandosi però sull'alta pianura, a circa 20 Km dalla catena alpina, a causa dell'improvviso cambiamento delle correnti prevalenti in situazioni depressionarie presenti sul Golfo di Genova: ecco che immediatamente il fenomeno scompariva, generando al massimo alcune precipitazioni dovute allo "Stau" contro i rilievi alpini e lasciando a secco la bassa pianura che addirittura entrava in regime di "Foehn appenninico" (vento caldo e secco di caduta che si genera sul versante orientale dell'Appennino in caso di correnti sud/occidentali). In sintesi, l'onda appenninica è pericolosa solamente in un caso, e cioè quando le correnti convergenti si bilanciano e i fenomeni ad essa associati persistono per ore sul medesimo luogo. Ed è ciò che è successo a Palata Pepoli di Crevalcore (BO). L'energia che solitamente viaggia attraverso la pianura in situazioni depressionarie si concentra e si esplica con una violenza ed una persistenza che pochi altri fenomeni possono avere. Fortunatamente la zone interessate dall'onda sono talmente ridotte che non comportano conseguenze negative nelle aree limitrofe.

Importantissima immagine radar del 16/09/1999 alle ore 12:30 italiane, rappresentante il fortissimo nucleo precipitativo praticamente immobile che stava colpendo Palata Pepoli di Crevalcore (BO). I suoi strascichi si spostavano verso Nord/Ovest indebolendosi gradualmente. (Cortesia ARPA - SMR)

Commento di Nicola Gelfi. L'immagine radar qui a fianco (cortesia ARPA - SMR) è eloquente nel rappresentare, nell'ora di massima intensità (13:30 locali), l'embrione della SQUALL LINE. Anche qui si noti la forma a "striscia" e la netta demarcazione costituita da due linee pressoché rette sia a Nord che a Sud. Si noti inoltre sulla Romagna un'area di precipitazioni moderate ed estese. Queste altro non sono che il risultato dell'avvezione umida (il "nastro trasportatore" prima descritto) che da Sud - Est giunge a ridosso degli Appennini. Ciò genera precipitazioni per STAU. Manca però, sulla Romagna, l'aria fredda in quota necessaria a generare la SQUALL LINE emiliana: infatti il sistema frontale 'S' sta transitando sulle Alpi, e la sua influenza, già piuttosto blanda, non riesce ad estendersi sufficientemente verso Sud.

Per consigli e suggerimenti: meteoprospero@tin.it