29.08.2018 - Meteo
Nubifragio a Lanciano il 22 giugno 2018: resoconto dell’evento alluvionale

Tra i vari fenomeni meteorologici che si osservano in atmosfera, i temporali sono tra quelli più complessi e più difficilmente prevedibili: seppure la letteratura sia ricca di studi a riguardo e l’argomento susciti molto interesse negli esperti del settore, oggi è ancora difficile prevedere con accuratezza se, dove e quando si svilupperà un temporale. La grande attenzione per questi fenomeni è dovuta anche al fatto che possono dar luogo ad episodi molto intensi e pericolosi con fulmini, tornado, piogge torrenziali, grandine, ecc. Oggi è sempre più pressante la richiesta di informazioni dettagliate sul possibile sviluppo di questi eventi per una tutela preventiva delle persone ma anche delle cose. In questo lavoro, i modelli matematici giocano ormai un ruolo fondamentale perché effettuano le previsioni per il comportamento dell’atmosfera nei giorni successivi, partendo dalla conoscenza dello stato iniziale e descrivendone l’evoluzione tramite le formule fisiche che la governano. Gli output dei modelli meteorologici forniscono quindi la previsione di alcuni parametri ambientali utili per determinare un eventuale rischio di temporali. A tale proposito e senza la presunzione di essere esaustivo, ho comunque sentito la necessità di dare un’interpretazione settoriale all’evento idrometeorologico che ha interessato la città di Lanciano tra le 18.40 e le 19.10 di venerdì 22 giugno 2018. Particolarmente colpito il centro storico, ‘ferito’ dalla forza dell’acqua che ha trasformato nel giro di pochi minuti alcune strade in fiumi temporanei e allagato cantine e garage costringendo i Vigili del Fuoco e le Forze dell’Ordine ad un super lavoro. Nonostante il territorio collinare della Frentania non sia climatologicamente favorevole a nubifragi di particolare violenza e durata, temporali eccezionalmente forti e persistenti si verificano anche sul nostro territorio, causando improvvisi allagamenti. Da un punto di vista strettamente tecnico, c’è da dire che l’episodio può essere indicato come eccezionale per ciò che concerne il quantitativo dei meteorici precipitati, oltre all’intensa attività elettrica, concentrati in meno di trenta minuti. Impropriamente definito “bomba d’acqua” (termine introdotto e portato alla ribalta mediatica in tempi recenti dai giornalisti e che quindi circola insistentemente sui quotidiani locali online e cartacei), l’evento oggetto di analisi può e deve essere qualificato come nubifragio la cui genesi è connessa ad un temporale (fenomeno meteorologico legato a condizioni di instabilità atmosferica in grado di formare delle nubi molto sviluppate in altezza (cumulonembi)) che ha provocato un’alluvione lampo (termine che deriva dall’inglese “flash flood”), episodio precipitativo particolarmente violento, solitamente circoscritto e spesso non monitorabile a causa della ristrettezza areale nonostante i bollettini meteorologici avessero preannunciato precipitazioni importanti, anche e soprattutto a carattere temporalesco. L’obiettivo di questo lavoro è lo studio delle caratteristiche del temporale che ha colpito la città di Lanciano il 22 giugno 2018 tramite gli elementi frutto dell’interpretazione delle immagini satellitari, del radar meteorologico, dei dati ‘real time’ e localizzazione dei fulmini, valutare quali risultati e a quali conclusioni si può giungere elaborando tali dati, oltre a valutare quanto siano stati precisi i modelli numerici nel prevedere un fenomeno di questo tipo, il cui orario esatto e il posizionamento sono sempre difficili da determinare. Tutto questo con l’intento di ricordare che eventi intensi di breve durata possono accadere anche sulle nostre colline, anzi nel contesto dell’attuale cambiamento climatico diventeranno probabilmente più frequenti.

Partiamo analizzando la sinottica mettendo in relazione informazioni provenienti da varie fonti. La giornata che precede l’evento temporalesco del 22 giugno è caratterizzata dalla presenza di un campo di alta pressione di matrice Azzorriana. Ciò nonostante non tutta la Penisola gode in modo incontrastato di tempo stabile, in quanto l’anticiclone si presenta sbilanciato sul Centro Europa con massimi barici, pari a 1030 hPa, posizionati oltralpe. Le regioni centro-meridionali restano esposte a correnti relativamente fresche in quota provenienti dai Balcani che determinano una ciclica instabilità ad evoluzione diurna, che produrrà acquazzoni sparsi nel corso delle ore più calde della giornata. Nella mappa dell’altezza di geopotenziale a 500 hPa riportata in Figura 1 (Fonte: GFS Data – Firenzemeteo.it) si evidenziano le due figure bariche appena descritte, ossia un anticiclone leggermente sbilanciato verso il Regno Unito ed una blanda area depressionaria posizionata nei pressi del mar Nero.

Figura 1 – Mappa dell’altezza di geopotenziale a 500 hPa e pressione al suolo relativa a giovedì 21 giugno 2018

Nel corso della giornata successiva, venerdì 22 giugno, sul settore occidentale europeo e sul vicino oceano Atlantico l’anticiclone delle Azzorre, con i massimi pressori pari a 1035 hPa in prossimità della Gran Bretagna, dispone il suo asse verso settentrione. Tale situazione favorisce la discesa lungo il suo bordo orientale di aria decisamente più fredda verso l’Europa centrale in corrispondenza del corridoio con gradiente barico maggiore presente tra le due figure bariche. Aria più fredda che si dirigerà verso la nostra Penisola, come mostrato dalla mappa dell’altezza di geopotenziale a 500 hPa riportata in Figura 2 (Fonte: GFS Data – Firenzemeteo.it) e dalla carta sinottica di analisi al suolo con isobare e fronti riportata in Figura 3 (Fonte: DWD – Deutscher Wetterdienst). Con il graduale spostamento dell’avvezione verso sud, la massa d’aria piuttosto fredda alla quota di 500 hPa (-23°C a circa 5500 metri) influenzerà soprattutto le condizioni meteorologiche del versante Adriatico, instabilizzando la colonna atmosferica e favorendo così la formazione di rovesci e temporali.

Figura 2 – Mappa dell’altezza di geopotenziale a 500 hPa e pressione al suolo relativa a venerdì 22 giugno 2018
Figura 3 – Carta sinottica di analisi al suolo con isobare e fronti riferita alle ore 00.00 di venerdì 22 giugno 2018

La conferma arriva anche dagli scatti satellitari: alle ore 09.00 (ora locale) l’immagine nel canale visibile (VIS) del satellite MSG (Figura 4 – Fonte: Sat24.com) mostra chiaramente il fronte perturbato, la cui parte avanzata è già a ridosso delle regioni Centro-Settentrionali, seguito da aria più fresca e decisamente instabile. Alle ore 17.00 (ora locale) la seconda immagine del canale visibile del satellite MSG (Figura 5 – Fonte: Sat24.com) figura un‘accentuazione dellinstabilità con evidente attività cumuliforme, anche se ancora a carattere sparso.

Figura 4 – Immagine nel canale visibile (VIS) del satellite MSG (Meteosat Second Generation) di Eumetsat elaborata da Sat24.com delle ore 09.00 locali
Figura 5 – Immagine nel canale visibile (VIS) del satellite MSG (Meteosat Second Generation) di Eumetsat elaborata da Sat24.com delle ore 17.00 locali

La sequenza successiva mostra invece immagini satellitari nel canale infrarosso (IR). La scala di colori indica la temperatura della sommità delle nubi passando dal verde (-5°/10°C) al rosso (-50°/-60°C) che indica la presenza di nubi a forte sviluppo verticale o cumulonembi tipici dei temporali. Alle ore 18.30 (ora locale) si sviluppa la cellula temporalesca, mentre tra le 18.40 e le 19.00 (Figura 6 – Fonte: meteo60.fr) la stessa raggiunge la massima intensità.

Figura 6 – Immagine satellitare nel canale infrarosso delle ore 19 locali del 22/06/2018. La scala di colori mostra la temperatura della sommità delle nubi passando dal verde al rosso che indica la presenza di nubi a forte sviluppo verticale tipiche dei temporali

L’evento pluviometrico trova riscontro anche nell’analisi delle mappe fornite dal sistema di rilevamento regionale radar meteorologico del CETEMPS (Centro di Eccellenza in Telerilevamento e Modellistica Previsionale di eventi Severi) che ha rilevato lo sviluppo della cella temporalesca su Lanciano e dintorni e ne ha seguito costantemente l’evoluzione. Prendendo in esame i tre scatti che vanno dalle 18.40 alle 19.00 ora locale ogni 10 minuti si può notare come soprattutto alle 18.40 ci sia il passaggio di un forte nucleo precipitativo quasi a fondo scala sul territorio frentano. Gli alti valori di riflettività (> di 50 dBZ) indicano la presenza di precipitazioni molto intense. La stima della pioggia è rappresentata sulle mappe con cinque colori diversi corrispondenti a: pioggia a tratti, debole, media, forte, intensa. Si tratta di una stima di pioggia che si basa sulla riflettività  misurata dai radar meteorologici. Il valore di riflettività , espresso in dBZ, è direttamente correlato al contenuto d’acqua della nube e corrisponde solitamente ad una precipitazione al suolo. È possibile correlare in modo approssimativo il valore in dBZ e la precipitazione istantanea, espressa in mm/h, nel modo seguente:

<10 dBZ=<0.2 mm/h (assente)
10-20 dBZ=0.2 mm/h (a tratti)
20-35 dBZ=1-6 mm/h (debole)
35-45 dBZ=6-25 mm/h (media)
45-55 dBZ=25-100 mm/h (forte)
>55 dBZ=>100 mm/h (intensa)
Figura 7 – Scansione radar sull’Abruzzo del 22.06.2018. Dalla figura 7 alla 8 dalle ore 18.40 alle ore 19.00 locali si nota l’intenso nucleo temporalesco su Lanciano e zone limitrofe in spostamento verso sud-est
Figura 8 – Scansioni radar sull’Abruzzo del 22.06.2018. Tra le 18.50 e le 19.00 ora locale l’intenso nucleo temporalesco muove gradualmente verso sud-est

Ad ulteriore prova della presenza di forti temporali nell’area di interesse sono disponibili i dati dei fulmini registrati forniti dalla rete fulminometrica Blitzortung. Nella seguente mappa con zoom in dettaglio sull’area di interesse dell’analisi, si può notare che i fulmini registrati sono stati numerosi: parliamo di migliaia di scariche in poche ore. Nella Figura 9 sono rappresentate le posizioni dei fulmini registrati dalle 18.30 fino alle 19.30 ora locale del 22/06/2018. I colori indicano la sequenza temporale dai più vecchi (colore blu) ai più recenti (colore giallo). Nell’area compresa nel tratteggio sono stati registrati 1886 fulmini in un’ora, cioè in media quasi 31 scariche elettriche al minuto.

Figura 9 – Fulmini registrati il 22/06/2018 in Abruzzo nei pressi di Lanciano tra le 18.30 e le 19.30 locali

Durante il forte rovescio di pioggia determinato dalla cellula temporalesca, la stazione meteorologica della rete di monitoraggio dell’Associazione Meteorologica Aquilana ‘Caput Frigoris’ presente in Città ha registrato un accumulo totale di pioggia pari a 55.6 mm, con un picco di ‘rain/rate’ pari a 338.8 mm/h. Un quantitativo decisamente importante, considerato che si è verificato in un lasso di tempo molto limitato, tra le 18.40 e le 19.10. Il ‘rain/rate’, letteralmente ‘tasso di piovosità’, è l’intensità della precipitazione che cadrebbe in un determinato intervallo di tempo se la stessa intensità rimanesse costante durante tale intervallo. Semplificando: se l’intensità di pioggia fosse rimasta costante, in un’ora si sarebbero accumulati 338 millimetri. E’ utile ricordare che 1 mm di pioggia corrisponde ad un litro di acqua per ogni metro quadrato.

Figura 10 – Dati pluviometrici registrati dalla stazione meteorologica ubicata a Lanciano (Fonte: caputfrigoris.it/rete-meteo/lanciano

Diversi fattori meteorologici locali, che spesso sfuggono alla circolazione atmosferica a scala sinottica, concorrono alla formazione di una nube temporalesca. In un temporale la cui genesi è prossima alle aree costiere, la temperatura superficiale del mare (Sea SurfaceTemperature – SST ) è un elemento assolutamente non trascurabile. Per tale motivo si è ritenuto opportuno consultare il Servizio Mareografico Nazionale, gestito dall’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale), il cui compito è quello di provvedere al rilievo sistematico ed alla elaborazione delle grandezze relative al clima marittimo, allo stato dei litorali ed ai livelli marini, di provvedere alla pubblicazione sistematica degli elementi osservati ed elaborati e di cartografia e di predisporre criteri, metodi e standard di raccolta, analisi e consultazione dei dati relativi all’attività conoscitiva svolta. Delle trentasei stazioni operanti sul territorio nazionale, premesso che quella presente ad Ortona è tutt’ora fuori uso, abbiamo scelto di analizzare i dati della stazione di San Benedetto del Tronto. Nel caso in esame (Figura 11), infatti, la presenza di acque superficiali piuttosto calde con valori compresi tra i +27.1 e +27.2°C sul medio Adriatico e quindi con notevole carico di energia potenziale, ha fornito all’atmosfera ulteriore ‘carburante’ che ha contribuito ad alimentare l’attività convettiva favorendo il rapido sviluppo di imponenti cumulonembi.

Figura 11 – Temperature delle acque superficiali relative alla stazione di San Benedetto del Tronto della Rete Mareografica Nazionale in data 22.06.2018

Per giudicare l’accuratezza dei modelli fisico-matematici nel prevedere il sistema temporalesco di venerdì 22 giugno 2018, è necessario valutare le mappe a nostra disposizione. A tale proposito abbiamo messo a confronto due diversi sviluppi del modello MOLOCH relativamente alla distribuzione ed accumulo delle precipitazioni (Figura 12: a sinistra quella del 21 giugno e a destra quella del 22 giugno) nell’orario che ha visto la genesi dell’intensa cellula temporalesca. E’ piuttosto evidente come non sussistano grosse differenze tra le due elaborazioni nell’area di nostro interesse. Entrambe rilevano la possibilità di precipitazioni, in particolar modo a ridosso dei rilievi, ma senza manifestare valori particolari di accumulo. Ci si sarebbe potuto aspettare, quindi, la formazione di temporali a giudicare dalle mappe, tuttavia la loro geolocalizzazione precisa sarebbe risultata quasi impossibile, specialmente con le mappe emesse il 21 giugno che non lasciavano presagire fenomeni convettivi di particolare importanza nell’area interessata invece il 22 giugno.

Figura 12 – Previsione dell’accumulo di precipitazioni (mm) nelle 3 ore tra le 15:00 e le 18:00 (UTC) del 22 giugno 2018. A sinistra la previsione del 21.06 e a destra la previsione del 22/06. (Fonte: Moloch – Cnr Isac)

Nella valutazione del pericolo di temporali di forte intensità, è senz’altro fondamentale controllare i valori degli di indici instabilità atmosferica (Figura 13). Nel caso in esame ne abbiamo osservato con attenzione alcuni, in particolar modo quelli più facilmente reperibili in rete. Il CAPE (Convective Available Potential Energy), misurato in J/Kg, è l’energia potenziale presente in atmosfera. Più alti ne sono i valori, maggiore è la probabilità che i temporali siano forti con una maggiore chance di grandine di grossa dimensione.

Figura 13 – Tabella relativa ai valori dei principali indici di instabilità atmosferica

Cominciamo ad esaminare i valori di CAPE (Convective Available Potential Energy) previsti per la giornata di venerdì 22 giugno, compresi tra 1500/2000 J/Kg come indicato in Figura 14 (Fonte: Moloch – Cnr Isac). Valori piuttosto alti, indice di temporali probabili, ma non estremi.

Figura 14 – Valori di CAPE (Convective Available Potential Energy) previsti per le ore 20 di venerdì 22 giugno (Fonte: Moloch – Cnr Isac)

Ovviamente questo indice da solo non basta nella previsione temporalesca. Perché si generi un temporale non è sufficiente la presenza di elevati valori di CAPE, occorre anche l’innesco delle correnti ascendenti a partire dal suolo al fine di sollevare l’aria umida fino al punto di libera convezione. Tale innesco è assolutamente necessario poichè l’energia potenziale legata al CAPE diventa palese soltanto quando iniziano i processi di condensazione alla base delle nubi. L’energia necessaria per realizzare questa spinta d’innesco è misurata dal CIN (Convective Inhibition) il quale indica la quantità di energia che agisce come inibitrice delle celle convettive. In svariati casi infatti possiamo avere elevati indici Cape, ma senza lo sviluppo di fenomeni temporaleschi. Questo perchè, solitamente, intervengono altri fattori che inibiscono o “frenano” lo sviluppo delle celle convettive in cumulonembi o temporali. Questo indice è stato pensato proprio per individuare la presenza di questi fattori “frenanti”. Come avviene per il Cape, questo indice è  misurato in J/Kg e più alti sono i valori di CIN più alta sarà la tendenza ad una stabilizzazione dei moti convettivi. Dalla mappa seguente in Figura 15 (Fonte: GFS Data – Firenzemeteo.it), riferita alla previsione per la giornata di venerdì 22 giugno 2018, sono piuttosto evidenti valori di CIN piuttosto bassi e prossimi ai -10 J/Kg, sintomo evidente di un’atmosfera piuttosto propensa ai moti verticali.

Figura 15 – Valori di CIN (Convective Inhibition), previsti per le ore 20 di venerdì 22 giugno (Fonte: GFS Data – firenzemeteo.it)

Altro indice da esaminare è senza dubbio il LIFTED INDEX. Consiste nella differenza di temperatura di una particella d’aria rispetto all’ambiente circostante, dopo essere stata sollevata idealmente dalla superficie fino alla quota di 500 hPa. Il LIFTED INDEX misura praticamente la stabilità dell’aria e può essere piuttosto utile nel prevedere l’intensità dei fenomeni temporaleschi. Se ad esempio la temperatura della particella in risalita è più alta della temperatura presente in quota significa che l’atmosfera è instabile. Ciò corrisponde a valori del LI negativi. Più l’indice è negativo più l’atmosfera sarà instabile e quindi più è alta la probabilità di avere temporali di forte intensità. Nel caso in esame, riferito alla previsione per la giornata di venerdì 22 giugno 2018, dalla mappa in Figura 16 risultano valori di LI prossimi a -3. Valore decisamente notevole, che indica un’elevata probabilità di forti temporali (vedi tabella in Figura 13).

Figura 16 – Valori di LI (Lifted Index), previsti per le ore 20 di venerdì 22 giugno (Fonte: GFS Data – firenzemeteo.it)

Un altro elemento interessante che ci resta da esaminare è la PRECIPITABLE WATER (acqua precipitabile), ossia la quantità massima di pioggia che può cadere, se vengono soddisfatte le condizioni favorevoli per la precipitazione. E’ definita come lo spessore di acqua liquida, misurata in millimetri o in pollici, risultante dalla condensazione di tutto il vapore acqueo contenuto in una colonna verticale di atmosfera su un’area di un centimetro quadrato. Volendo semplificare il concetto, la PRECIPITABLE WATER ci dice questo: prendiamo la colonna d’aria che abbiamo sulla testa e consideriamo tutto il vapore acqueo che c’è dentro. Se lo portassimo tutto a condensazione, quanta pioggia ne ricaveremmo? Cominciamo ad esaminare i valori di ACQUA PRECIPITABILE previsti per la giornata di venerdì 22 giugno, prossimi ai 40mm come indicato in Figura 17 (Fonte: Moloch – Cnr Isac). Anche in questo caso i valori risultavano essere piuttosto interessanti, altra testimonianza di un importante contenuto di vapore acqueo nella colonna d’aria.

Figura 17 – Valori di PRECIPITABLE WATER, previsti per le ore 20 di venerdì 22 giugno (Fonte: GFS Data – firenzemeteo.it)

Anche il Dipartimento della Protezione Civile, visto l’atteso peggioramento delle condizioni meteorologiche previste per la giornata di venerdì 22 giugno 2018, ritenne opportuno emanare un comunicato (Figura 18) in cui si lanciava l’avviso di codice giallo (criticità ordinaria) per rischio idraulico diffuso per la minaccia di temporali forti anche e soprattutto nella Zona di Allerta ‘Abru-C’, demarcante il territorio Frentano.

Figura 18 – L’avviso di codice giallo (criticità ordinaria) per rischio idraulico diffuso emesso dal Centro Funzionale d’Abruzzo

Dopotutto la descrizione del rischio meteo-idrogeologico e idraulico, facilmente reperibile sul sito della Protezione Civile, è piuttosto chiara: i rischi connessi agli eventi atmosferici derivano dal verificarsi di fenomeni meteorologici in grado di provocare direttamente un danno a cose o persone. In particolare, i fenomeni a cui prestare maggiore attenzione sono: temporali, venti e mareggiate, nebbia e neve/gelate. Eventi meteorologici localizzati e intensi combinati con le caratteristiche del territorio possono dare luogo a fenomeni violenti caratterizzati da cinematiche anche molto rapide (colate di fango e flash floods). La valutazione di criticità idrogeologica ed idraulica, in caso di temporali, è da intendere in termini qualitativi e affetta da incertezza considerevole, in quanto è noto che le precipitazioni associate ai temporali sono caratterizzate da variazioni di intensità, rapide e notevoli, sia nello spazio che nel tempo. Ne consegue che scrosci di forte intensità si verificano a carattere estremamente irregolare e discontinuo sul territorio, concentrandosi in breve tempo su aree anche molto ristrette. Tali fenomeni sono dunque intrinsecamente caratterizzati da elevata incertezza previsionale in termini di localizzazione, tempistica e intensità e quindi non possono essere oggetto di una affidabile previsione quantitativa.





Appare chiaro che la fase di maltempo (localmente di forte intensità) che ha investito la città di Lanciano il giorno 22 giugno 2018 fosse stata inquadrata in linea generale dalla quasi totalità dei modelli previsionali, se non altro da quelli a scala globale. Più complicato è risultato il discorso a scala limitata laddove i modelli previsionali, necessari quando ci si vuole concentrare su un’area più ristretta, non sono stati particolarmente performanti al momento di concentrarsi sull’area geografica oggetto della relazione. E’ bene ricordare che i cumulonembi sono nuvole temporalesche a sviluppo verticale che con la sommità raggiungono e superano, specie durante la stagione estiva, i 12-15 km di altezza, rilasciando consistenti volumi di pioggia; si formano rapidamente e non possono essere individuati con ore di anticipo. Possono rilasciare decine e decine di millimetri di pioggia in poco tempo, come accaduto a Lanciano. I volumi d’acqua che precipitano al suolo interessano aree limitate e possono innescare vari fenomeni sulla superficie del suolo, dal deflusso abbondante alle colate detritico-fangose. Questa relazione vuole essere anche una riflessione sulla problematica attinente alle ‘Flash Floods’, un tipo di evento meteo eccezionale, per certi aspetti imprevedibile ma che purtroppo continuerà ad interessare la nostra Regione. Eventi dunque particolarmente rari, ma, soprattutto per via della conformazione orografica, assolutamente da non escludere.  A tale proposito, il crescente bisogno di una maggiore conoscenza degli eventi meteorologici estremi, al fine di prevenire situazioni di pericolo per la popolazione, motiva ad incrementare la quantità e la qualità del monitoraggio e degli studi di fenomeni potenzialmente pericolosi per l’uomo. Non possono essere trascurati i dati che testimoniano il cambiamento climatico in atto. Il global warming è realtà e i suoi effetti si evidenziano nel numero crescente di fenomeni intensi che si formano ogni anno. Il motivo è da ricercarsi soprattutto nella temperatura relativamente alta delle acque superficiali del bacino del Mediterraneo, in cui si sviluppano tali fenomeni che poi vanno a colpire le regioni costiere provocando numerosi danni. Le difficoltà che si riscontrano nella previsione di tali eventi sono dovuti alle ridotte scale spaziali e temporali che sono coinvolte. Prevedere l’esatto posizionamento e il perfetto orario in cui accadrà il fenomeno sarà fondamentale per riuscire a diramare le allerte tramite gli organi di Protezione Civile.

Analisi a cura di Angelo Ruggieri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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