Temporali e fenomeni correlati, tesina

LE NUBI CUMULIFORMI

Le nubi cumuliformi si dividono in 2 generi: Cumulus (Cu) e

Cumulonimbus (Cb) ed in 6 specie.

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2.1 CUMULUS­Cu

I Cumulus (Cumuli) si dividono in 4 differenti specie: ​

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● I Cumulus fractus​

, conosciuti anche come fractocumuli, sono

originati da spinte sopra il livello di condensazione caldo­umida,

aspirata dal basso dal temporale in via di sviluppo che va a

contrastare con il ramo di correnti discendenti. Essi quindi denotano

la presenza delle due correnti ben attive, dunque si tratterà di

temporali relativamente giovani anche di una certa intensità. I

fractocumuli sono attaccati alla base del temporale, perciò spesso

vengono confusi con i tornado. Generalmente non originano pioggia

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e spesso si allontanano dalle aree piovose per via degli outflow a

differenza delle nubi premonitrici di tornado.

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● I Cumulus humilis​

sono le nuvole del bel tempo, hanno dimensioni

ridotte (da qualche decina a poche centinaia di metri) e si osservano

con tempo bello. Generalmente si originano nella mattinata,

raggiungono il loro massimo sviluppo nel pomeriggio e svaniscono

la sera. Tuttavia la loro permanenza serale può indicare l’instaurarsi

di condizioni ideali per lo sviluppo di temporali.

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● I Cumulus mediocris sono cumuli medi di estensione moderata.

Possono avere una base scura, ma non originano precipitazioni di

rilievo. Essi rappresentano una via di mezzo tra i cumuli del bel

tempo ed i cumuli congesti.

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● I Cumulus congestus​

sono cumuli imponenti con protuberanze

marcate. A volte essi superano i 5 km di estensione verticale e, con

condizioni adatte, possono svilupparsi in Cumulonembi.

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2.2 CUMULONIMBUS­Cb

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I cumulonembi sono le nubi temporalesche e si distinguono in 2 specie:

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● I Cumulonimbus calvus hanno contorni lisci, brillanti, ben definiti e

di consistenza appena fibrosa. La sommità è arrotondata e si eleva a

forma di montagna senza l’incudine. Essi possono dare origine a

precipitazioni a forma di rovescio o a manifestazioni temporalesche.

● I​

Cumulonimbus incus​

hanno invece sommità appiattita a forma di

incudine e prive di protuberanze cumuliformi: indice che la struttura

temporalesca ha raggiunto il suo pieno sviluppo. Quando la sommità

è sfrangiata in cirri falsi tanto che l’incudine non è più riconoscibile,

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si parla di Cumulonimbus capillatus incus

, che rappresenta l’ultimo

stadio evolutivo del temporale.

Il Cb incus rappresenta dunque la fase successiva al Cb calvus ed è così

grande che la sua forma d’insieme può essere vista solo da notevole

distanza. Ad esso sono associati i fenomeni temporaleschi come fulmini,

grandine e tornado. 8

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2.3 LE NUBI ACCESSORIE

Le nubi accessorie sono particolari formazioni nuvolose alla base del

temporale che non hanno la classica origine fin qui descritta dei cumuli, ma

la loro evoluzione è strettamente legata al cumulonembo cui dipendono

sotto l’aspetto termodinamico.

A seconda del momento o della distanza dalla quale sono osservate, queste

nuvole possono essere interpretate in modo diverso. Tuttavia, nonostante le

ambiguità della loro identificazione, da esse si può trarre un’utilità per

elaborare previsioni a brevissimo termine (“nowcasting”) e addirittura di

elevatata affidabilità.

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● Il lowering è una formazione nuvolosa attaccata alla base del

cumulonembo ed avente un diametro tra 0,5 e 3 km. Essa individua

la regione in cui vi è l’updraft principale del temporale. Il lowering

circolare indica che l’aria umida ha avvolto l’updraft, quindi c’è

rotazione e rischio di tornado.

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● L’​

inflow tail​

è una nube​

più o meno grossa a forma di coda che si

estende verso il basso ed indica la zona in cui andrà a formarsi la

prossima torre temporalesca, che l’osservatore non potrà vedere se si

trova sotto il cumulonembo. L’inflow tail denota una situazione

potenzialmente pericolosa, perchè essa indica un updraft concentrato,

e si trova sul lato di aspirazione di un possibile tornado.

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● La shelf cloud​

, conosciuta come​

nube a mensola

, è bassa, lunga,

orizzontale ed individuabile mediante il classico cuneo. Essa è

​

spesso associata alla​

linea dei groppi ed occasionalmente anche ad

un fronte freddo senza temporali. La shelf cloud all’inizio è attaccata

alla base del cumulonembo e spesso è presente nella supercella. Si

forma sul bordo avanzante di un temporale sufficientemente intenso

precedendo di pochissimo l’area delle precipitazioni. Questa nube

avanza sotto la spinta dell’outflow, quindi essa non ruota.

● La​

wall cloud​

, o nube a muro, è un distinto ed isolato abbassamento

rispetto alla base principale del cumulonembo, individuabile dal

​

​

classico scalino ed è attaccata alla rain free base

: una regione situata

sul lato sud­occidentale del temporale, quindi dietro l’area dei

rovesci. In essa sono presenti forti updraft, per cui in genere non si

verificano precipitazioni al di sotto della stessa; tuttavia la forte

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aspirazione può originare tornado che si sviluppano dalla sua base.

Essa non si presenta mai sul bordo avanzante del sistema

temporalesco ed identifica temporali molto violenti a supercella.

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● La roll cloud​

, o nube a rullo, è una nube bassa, orizzontale, lunga,

tubolare e relativamente rara completamente staccata dalla base del

temporale, a differenza della shelf cloud. Anche la roll cloud si trova

lungo il fronte del temporale, ma a differenza della shelf cloud, essa

non origina mai un tornado. Inoltre essa si sviluppa dal

mescolamento tra l’aria umida dell’updraft e quella più fresca e

secca del downdraft.

LE STRUTTURE TEMPORALESCHE

La classificazione dei temporali secondo la loro struttura prevede tre

tipologie base: la cella singola, la multicella e la supercella.

Il tipo di struttura che andrà a formarsi dipende da vari fattori, tra i quali il

​

più importante è certamente il wind shear​

, ovvero la variazione improvvisa

del vento in intensità e direzione su breve distanza, verticale oppure

orizzontale.

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3.1 LA CELLA SINGOLA ​

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La cella singola o ordinaria

, è la forma più semplice di temporale e

attraversa gli stati di sviluppo senza creare altre celle. Si scorge ad occhio

nudo come un singolo cumulonembo dotato di un’unica e grossa

protuberanza. Al suo interno è presente un’unica cella convettiva, ovvero

un updraft ed un downdraft. Tuttavia questa struttura è alquanto rara,

perchè il fronte delle raffiche spesso innesca la crescita di un’altra cella.

È difficile prevedere lo sviluppo di una cella singola, perchè queste

insorgono in momenti e luoghi apparentemente casuali: solitamente quando

l’aria umida stagnante nelle pianure viene resa instabile nelle ore diurne dal

riscaldamento solare ed essa inizia a salire spontaneamente verso l’alto,

soprattutto se alle quote superiori è presente aria fredda. Il livello di

pressione al suolo non deve essere troppo elevato, ma mediamente alto per

garantire che la massa d’aria ristagni grazie ai venti deboli, poichè un vento

oltre i 30 km/h interromperebbe le termiche; quindi le condizioni migliori

sono valori di pressione tra i 1012 e i 1018mb(hPa).

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Inoltre le celle singole durano mediamente mezz’ora circa e sono ben

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impersonate dai temporali di calore​

, che si formano nei pomeriggi ove è

presente un’alta pressione subtropicale per poi dissolversi la sera.

Quindi questa tipologia è caratterizzata da presenza di umidità elevata in

bassa troposfera, da scarso shear e da bassi livelli di condensazione forzata.

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3.2 LA MULTICELLA

La tipologia di struttura temporalesca a multicella prevede la presenza di

più celle per l’appunto, laddove il fenomeno della rigenerazione porta alla

continua creazione di nuove cellule, in modo che il temporale possa

mantenere le sue caratteristiche. Nella maggior parte dei casi l’outflow del

temporale genera un fronte freddo avanzante che solleva l’aria caldo­umida

che trova nel suo cammino. Una bassa pressione in quota può favorire lo

sviluppo di questa struttura che appunto è spesso legata ad un fronte freddo

di una perturbazione.

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3.3 LA SUPERCELLA

La supercella è in assoluto il temporale più pericoloso e potente fra tutti

quelli esistenti e la sua formazione richiede una concomitanza di eventi. In

Italia esse sono relativamente rare e spesso il loro numero viene

sovrastimato qualora si manifestino temporali violenti, tali da destare

notevole impressione all’osservatore di turno.

Se nella troposfera sussistono particolari condizioni termodinamiche,

l’updraft assume non più solo un moto ascendente ma anche rotatorio,

cosicchè alla base del cumulonembo potrà comparire una minacciosa wall

cloud foriera di tornado. In questo caso il cumulonembo prende il nome

scientifico di supercella e sarà costituito solo da due correnti su vasta scala:

ascendente e discendente, in cui la prima è provvista di rotazione.

La supercella è un sistema autoalimentato poichè la rotazione favorisce la

convezione e viceversa. Quindi nella supercella non è presente la

rigenerazione di nuove celle, fenomeno tipico dei precedenti tipi di

temporale.

Vi sono altre caratteristiche specifiche delle supercelle:

A differenza delle normali celle convettive, tutto il cumulonembo del

➔ temporale a supercella ruota lentamente in senso antiorario, quindi

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con rotazione ciclonica nell’emisfero nord: infatti le supercelle

​

contengono un mesociclone​

, ovvero un ciclone a mesoscala con

diametro tra 1 e 20 km.

Le correnti discendenti vengono qui in parte richiamate all’interno,

➔ invece di divergere all’esterno come outflow. Quindi andranno a

formare la wall cloud, anche se esistono supercelle senza la nube a

muro nel caso di aria troppo secca nei bassi strati.

I temporali a supercella, infine, possono rimanere bloccati per ore in

➔ una determinata zona geografica prima di spostarsi o attenuarsi, a

causa della forte convergenza di masse d’aria presente sia dietro che

davanti alla supercella che ne rallentano di molto il movimento

traslatorio.

Le supercelle n