Idrologia - Le precipitazioni atmosferiche - sintesi

Le precipitazioni atmosferiche

Premessa

La previsione delle precipitazioni atmosferiche, al pari di quella delle piene, è un altro aspetto dell’idrologia che interessa il tecnico: sia perché la valutazione del parametro di scala dei massimi annuali (Q) delle portate al colmo (in genere la media in una sezione non monitorata) è più accurata se si tiene conto anche della piovosità sul bacino, sia perché livelli particolarmente alti di piogge possono determinare l’innesco di movimenti franosi. Pertanto, qui di seguito, ci occuperemo delle “massime” piogge di breve durata, cioè di quelle che si possono verificare in un intervallo di tempo arbitrario δ, in genere non superiore ad una giornata.

La grandezza che viene misurata delle precipitazioni atmosferiche è il volume d’acqua raccolto, in un assegnato intervallo di tempo δ, su di una superficie sufficientemente piccola da potersi considerare come “puntuale” (10 ÷ 20 dm²). Considerando la pioggia come uniformemente distribuita su tutta la superficie di raccolta, questa verrà espressa come altezza di pioggia h, in mm, accumulata nel tempo δ, rapporto tra il volume e la superficie.

Un'altra grandezza di misura della piovosità è l’intensità di pioggia che rappresenta la velocità con cui si accumula l’altezza di pioggia in un assegnato punto. Nei pochi casi in cui conosciamo l’andamento nel tempo dell’altezza di pioggia cumulata h=f(t), possiamo anche conoscere l’intensità di pioggia i = δh(t)/δt. In generale, però, conoscendo solo l’altezza totale h raccolta nell’intervallo di tempo δ, potremo calcolare solo l’intensità media: s = h/δ. Questa esprime il valore costante che dovrebbe avere l’intensità istantanea, per accumulare nell’intervallo δ l’altezza di pioggia h.

Occorre, infine, precisare che, poiché è molto difficile conoscere le intensità istantanee di pioggia, nella letteratura tecnica si parla, genericamente, di intensità di pioggia i, intendendo l’intensità media di pioggia.

Strumenti di misura

Gli strumenti di misura delle piogge prendono il nome di pluviometro e pluviografo. Nel primo l’acqua raccolta viene misurata e scaricata ogni giorno ad un’ora prestabilita (in genere le 9) ed il dato registrato viene considerato la pioggia totale del giorno precedente alla misura. Nel pluviografo, invece, l’altezza cumulata di pioggia viene registrata in continuo ed è da queste registrazioni, tramite un’opportuna elaborazione, che si possono ricavare le altezze di pioggia cumulate in arbitrari intervalli δ.

Ovviamente l’altezza di pioggia h cresce con la durata dell’intervallo di tempo δ e pertanto il tecnico si è sempre posto il problema di conoscere la funzione che lega la “massima” altezza di pioggia h, che si può cumulare nel tempo δ, a quest’ultimo.

Poiché, anche per le piogge, l’esperienza mostra che la conoscenza del valore “massimo” è impossibile, non essendovi valore, comunque determinato, che non abbia una probabilità di essere superato, anche in questo caso si cercherà, tramite l’analisi statistica di tutti i valori verificatisi nel passato, di determinare come varino, per una assegnata durata δ, i massimi annuali delle altezze di pioggia al variare della probabilità cumulata o, meglio, in campo tecnico, del periodo di ritorno T.

Le relazioni che indicano come varia il massimo annuale dell’altezza di pioggia h, al variare dell’ampiezza dell’intervallo di tempo δ, sono essenziali per una corretta previsione e analisi delle precipitazioni atmosferiche.