Muro di föhn sui monti dietro ad Ivrea. Foto: Stefano Marengo

Dopo l’irruzione Artica di Giovedì 12 arriva il Favonio, poi la nuova irruzione Polare. Ma CHE DIFFERENZA c’è tra irruzione Artica ed irruzione Polare e, perchè c’è tanta incertezza sull’arrivo della neve al Nord?

Amici lettori, sapete che differenza c’è tra irruzione Artica ed irruzione Polare? Sapete cos’è esattamente il Föhn? Cos’è il Gelicidio? Cos’è l’aria Pellicolare e, perchè c’è così tanta incertezza quando si attende una avvezione fredda?

Non ho la pretesa di svelarvi i segreti della fisica dell’atmosferica con questo articolo ma, sicuramente di farvi capire qualcosa in più.

Irruzione Artica ed Irruzione Polare (ma sarebbe più appropriato parlare di “avvezione“),   apparentemente si somigliano moltissimo. Entrambe portano freddo e gelo e spesso sono accompagnate da importanti nevicate. Entrambe partono pressappoco dalle medesime zone Artiche ma, solitamente una irruzione Artica parte dal Canada o dalla Groenlandia-Islanda, o al più dalla Scandinavia Occidentale. Una Polare invece parte dalla Scandinavia Orientale ma molto più spesso dalla Russia Settentrionale o persino dalla Siberia. Ci sono però le eccezioni.

Avvezione di  ARIA ARTICA MARITTIMA (mAK)

Perchè una avvezione di aria Artica-Marittima possa giungere fin nel cuore del Mediterraneo, quindi sull’Italia, occorre che sulla Groenlandia vi sia un Anticiclone Termico (freddo) mentre l’Anticiclone Dinamico (in rapido movimento) cosiddetto “delle Azzorre o Azzorriano” (perchè semi-stazionario attorno all’omonimo arcipelago), si espanda e si spinga sempre più a Nord fin sull’Islanda.

in colore arancio l’Anticiclone delle Azzorre ben piazzato in area prossima all’omonimo arcipelago

L’arrivo di masse relativamente calde Oceaniche verso le latitudini Artiche, provoca la contemporanea e contrapposta discesa di masse gelide dall’Artico verso Sud sul bordo Orientale dell’Anticiclone che, ruotando in senso orario (uguale al movimento delle lancette dell’orologio) spinge appunto, queste masse gelide verso Sud sull’Europa.

L’aria Artica Marittima (detta così perchè sorvola l’alto Atlantico ed il Mare del Nord) ha uno spessore relativamente contenuto, di solito attorno ai 3000/4000 metri dal suolo perciò, scendendo verso Sud, si trova ad impattare contro una barriera naturale più alta rispetto al suo spessore: le Alpi.

Sui versanti esteri tra Francia Orientale, Svizzera ed Austria questa massa fredda si blocca, tende a dividersi cercando di circumnavigare la barriera alpina ad Ovest e ad Est. Tende poi anche a sollevarsi e facendo ciò, perde umidità sottoforma di fitte nevicate che si scatenano sui versanti sopravvento alle Alpi.

Si genera un fenomeno che nei paesi germanici è detto “Staü“, ovvero di sollevamento orografico. L’aria Artica si espande, si raffredda ulteriormente, si comprime, aumenta la sua umidità relativa ed al raggiungimento del 100% o punto di rugiada, condensa e si formano nubi e relative abbondanti nevicate. Il termine Staü, si usa anche per indicare il ristagno-compressione delle masse d’aria contro un ostacolo (monti o catena alpina).

Sui versanti opposti, in questo caso sui versanti padani, avviene il contrario, ovvero la massa umida e gelida diventa secca perchè l’umidità si è abbassata risalendo la catena alpina con le precipitazioni nevose, la massa ancora fredda, ma più mite man mano che perde umidità ed acquista calore, viene rapidamente risucchiata verso il piano da un cosiddetto “Minimo Orografico” che viene a formarsi sul versante opposto alle nevicate. Il Minimo Orografico è una piccola Depressione che richiama venti verso il fondo del suo cuore Depressionario, ovvero verso il suolo. Si innescano così quei venti, spesso miti e molto secchi che soffiano soprattutto in inverno tra Alpi Cispadane e pianure Cisalpine. Tale vento è detto “Föhen” o “Favonio”.

Il vento discendente o FAVONIO, anche detto Föhn

I venti discendenti sono detti catabatici ed hanno la caratteristica di raffreddarsi secondo il gradiente adiabatico secco dopo aver oltrepassato un ostacolo (monte-catena montuosa) ed aver quindi subìto un sollevamento orografico.

Nubi favoniche sul Monte Mucrone sopra Biella. In questo caso la vetta del monte è avvotla da residue nevicate sospinte dal vento

Dopo aver scaricato grandi quantità di umidità sottoforma di neve (in inverno) i venti Artici Settentrionali iniziano a ri-discendere verso la Pianura Padana. Nel raggiungimento della sua zona TOP, ovvero il suo apice, l’aria fredda risulta molto secca perciò le nuvole si dissolvono completamente. L’aria riprende a scendere di quota, risultando limpida e tersa per assenza di umidità, iniziando a riscaldarsi secondo il gradiente adiabatico secco, ovvero secondo la velocità con cui una particella d’aria secca si muove o si scalda, ovvero 0,976°C ogni 100 mt d’altezza e questo non dipende dalla temperatura esterna che trova in zona, ma dalla Pressione Atmosferica che, notoriamente, diminuisce con l’aumentare della quota perchè, alzandoci di quota, la colonna d’aria che sovrasta la nostra testa, è minore rispetto a quella presente ad una quota al livello del mare.

Schema/disegno di una irruzione Artica da Nord con impatto sulla barriera alpina e fohn o favonio con sole sul versante padano italiano

Il gradiente adiabatico può esser secco se l’umidità relativa all’interno delle particelle d’acqua presenti nella massa d’aria è inferiore al 100% ma diventa saturo se, a causa di temperature via via minori le particelle tornano a raggiungere il punto di rugiada permettendo al vapore acqueo di condensare e passare allo stato liquido sottoforma di minute goccioline d’acqua o anche, fiocchi di neve.

Quando la massa Artica in arrivo da Nord ha uno spessore superiore ai 4000 mt e quindi anche ai 4809 mt, che è la quota massima delle Alpi, precipitazioni nevose si possono avere anche sui versanti padani italiani. In questo caso si usa il termine “sfondamento” della barriera alpina.

E’ successo Giovedì 12 sera. Un Fronte Freddo sospinto da aria Oceanica con al seguito masse d’aria Artica, si è addossato alle Alpi Occidentali. In questo caso, l’aria Oceanica non era prettamente Artica perciò il suo spessore andava ben oltre i 5000 mt raggiungendo anche gli 8/10.000 mt di apice.

Succedeva però che aria, mite già in partenza, si addossava alle Alpi Francesi e Svizzere dove nevicava copiosamente ma, dove pioveva fino a quote relativamente alte perchè la massa in arrivo era troppo umida e troppo mite. Sorvolando zone con temperature sottozero, dati i ristagni di aria Polare del post Epifania, l’aria mite, riusciva a tratti a rimanere allo stato solido di neve ma a tratti si scioglieva provocando piogge così com’è avvenuto in alta Val Susa dov’è piovuto fino ad una altezza di circa 2000 mt con temperature che, pur a quote sopra i 1500 mt toccavano i +6.5°C come ad Argentera mentre al piano padano le temperature erano prossime o sotto lo zero.

Su alcune zone alpine francesi poi, l’aria molto umida ma mite, con piogge al seguito, sovrapponendosi a strati d’aria gelida o persino sottozero delle valli locali, abbia provocato il congelamento della pioggia caduta con formazione del cosiddetto verglas o anche gelicidio (pioggia, acqua, che gela a contatto con le superfici gelate).

Verglas o Gelicidio su di una strada francese

Non va però confuso con quanto è accaduto in alcune zone del Piemonte dove, il gelicidio di giovedì sera è stato causato non dal sovrascorrimento dell’aria Oceanica sull’aria fredda dei fondovalle o piano ma da un richiamo mite da Sud Est, il cosiddetto vento pre-frontale, che, molto umido, addirittura saturo-nebbioso, ha favorito la formazione di pioviggini nebulizzate causate dalla compressione delle nebbie contro le Pedemontane Piemontesi.

L’iniziale caduta di queste pioviggini nebulizzate ed il temporaneo innalzamento delle temperature fin verso i +2/+3°C, ha favorito la creazione di un leggero strato di ghiaccio sulle superfici fredde. Successivamente, quando l’aria mite Oceanica ha oltrepassato le vette alpine vi è stato un rimescolamento della colonna d’aria. Le micro goccioline d’acqua sono state sospinte verso l’alto, ma una goccia di pioggia difficilmente diventa fiocco di neve, pur in presenza di temperature sottozero, più facilmente diventa una goccia di ghiaccio che acquistando umidità dalle particelle adiacenti forma piccole palline di ghiaccio dette graupel o graupeln, o NEVE TONDA, anche neve granulosa o grandine molle, a seconda della consistenza finale.

La sopraffusione di micro goccioline di nube attorno ad un cristallo di ghiaccio, continua fin tanto che il suo peso o il vento contrario non le consentono di cadere con dimensione spesso piccina, perchè difficilmente in inverno si creano moti ascendenti come in primavera o in estate, per assenza di aria calda nei bassi strati atmosferici, dove invece l’inversione termica favorisce invece il gelo.

E’ successo altro invece tra il Ticino e la Lombardia Settentrionale dove l’aria mite Oceanica in arrivo da Nord Ovest ha provocato vere piogge che, trovando superfici gelide-ghiacciate si è congelata formando vere e proprie lastre di ghiaccio o stalattiti di ghiaccio sui rami degli alberi.

Gelicidio o verglas. Rami ricoperti di ghiaccio

Nel caso di Giovedì 12, si è parlato di “sfondamento” della barriera alpina ma, l’uso del termine “sfondamento” è stato improprio perchè l’aria in arrivo non era prettamente Artica e quindi non ha sfondato la barriera alpina ma semplicemente l’ha sorvolata perchè già naturalmente presente a quote più elevate perchè mite.

Avvezione di ARIA ARTICA CONTINENTALE

Non è molto dissimile da quella Artica Marittima, ma a differenza della prima non si origina sul mare ma, tra la Scandinavia Orientale-Russia e più facilmente la Siberia.

Ha uno spessore ancor più limitato rispetto a quella Marittima, ovvero non oltre i 3 chilometri ma più facilmente attorno ad 1 o 2 km. E’ quindi concentrata nei basi strati Atmosferici dove si manifesta con gli stessi meccanismi di quella Artica Marittima ma con la differenza che la prima genera isoterme a 850 hpa (circa 1500 mt) ed a 500 hpa (circa 5500 mt) rigide e spesso molto basse (anche fino a -20°C a 1500 mt) mentre la seconda genera isoterme meno gelide, per quanto pur sempre molto fredde.

Tende sempre a giungere sull’Italia attraverso venti di Bora o Levante ed è sempre foriera di nevicate al Centro-Sud con neve al Nord solo nel caso in cui si generi un effetto di Staü tra Lombardia e Piemonte. Difficilmente questa avvezione porta nevicate copiose a Nord del Po, piuttosto porta nevicate farinose e molto asciutte accompagnate da temperature rigide.

Avvezione di ARIA POLARE CONTINENTALE

E’ l’avvezione più rigida tra tutte. Le masse gelide prendono sempre il via da latitudini Polari, si espandono verso la Russia e la Siberia perdendo calore attraverso nevicate sottoforma di veri e propri Blizzard nevosi, portano bufere o tormente di neve che vengono dirottate attorno ad un Minimo Depressionario d’alta quota, non necessariamente profondo ma con isoterme particolarmente rigide e sempre superiori ai -35°C a 500 hpa con punte, anche fino a -40 o -55°C, che sul nostro Continente sono poco frequenti.

L’aria Polare Continentale ha uno spessore piuttosto limitato, come quella Artica Continentale, o forse persino di più, tanto che a volte non è più spessa di 1 chilometro e mezzo o due, e perciò sopra i 1500/2000 mt le temperature anzichè diminuire, aumentano leggermente salendo di quota (inversione termica).

Quest’aria ha però una densità alta e ben maggiore rispetto a quella Artica, e soprattutto maggiore rispetto a quella Artico-Marittima. Viene perciò sbrigativamente detta “ARIA PELLICOLARE” intendendo che è uniformemente distribuita e ben compressa, dove la compressione avviene grazie ai fortissimi venti Siberiani che la spingono rapidamente contro gli Anticicloni.

Solitamente l’aria Polare Continentale si forma attorno ad un Anticiclone freddo, ovvero ad un Anticiclone Termico.

Nuclei o Noccioli di aria Polare Continentale si possono formare sul bordo di Anticicloni anche Dinamici, ad esempio quello Scandinavo anche detto Scand+ o Russo, o Termici, Russo/Scandinavo o Russo/Siberiano.

Durante l’avvezione dell’Epifania un Nucleo d’aria Polare Marittima si è raffreddato fino ad acquistare caratteri Continentali in Est Europa. L’aria gelida giungendo fin sul Mediterraneo ha innescato la formazione di Minimi Depressionari che hanno provocato nevicate eccezionali tra Abruzzo, Molise, Puglia poi anche Calabria, Sicilia e Grecia, poi Creta e Rodi.

Discorso a parte per Carpazi, Romania, Bulgaria dove il Nocciolo gelido Polare si è indebolito, poi rafforzato nuovamente, e dove si sono avute bufere di neve di forza inaudita e simile a Tornados. La Tuchia poi ha avuto ben più di una avvezione gelida Polare o Artica Continentale e continua a subire nevicate eccezionali grazie all’arrivo di gelide Avvezioni Continentali di origine Siberiana.

LA DOMANDA PIU’ OVVIA ORA E’: MA AL NORD NEVICHERA’ O NO? PERCHE’ TANTA INCERTEZZA PREVISIONALE?

La risposta più ovvia è che l’aria fredda, naturalmente, è più facile che si riscaldi per naturale perdita di umidità e calore che non per riscaldamento dovuto a masse d’aria calda che la fanno riscaldare. Detto così semplicisticamente potrebbe far storcere il naso ai puristi della fisica dell’atmosfera ma, parlando come di solito faccio per “Dummies” (impreparati ed all’oscuro di qualcosa) usare termini più scientifici sarebbe un azzardo… Non ci capirebbero un’acca, anzi un hpa! (termine usato per misurare la pressione atmosferica!) 😬😂.


E’ più facile che due masse differenti, per temperatura e per densità, si scontrino e si contendano un’area di espansione fluttuando qua e là rapidamente, piuttosto che queste si mischino. Un Fronte Occluso per esempio è un Fronte Perturbato in cui le 2 masse differenti tendono ad invorticarsi, quindi a mischiarsi. Aria fredda si incunea al di sotto di aria calda. Aria fredda dalle alte quote tende poi a scendere veso il basso ripescando l’aria fredda del suolo che si solleva per effetto vorticoso e così si innesca un mulinello che frulla l’aria consentendo un livellamento delle temperature facendo una media tra il massimo calore ed il minino freddo.

Questo è il primo esempio che mi è balenato alla mente, tra i pochi altri disponibili, ma ne esistono anche altri, benchè non particolarmente abbondanti. Solitamente l’arrivo di una massa fredda spazza via l’aria calda preesistente, soprattutto nei bassi strati atmosferici. Diversamente, l’arrivo di aria calda non spazza via l’aria fredda ma gli si sovrappone.

Devi ovviamente conoscere uno dei fondamenti della fisica dell’atmosfera… L’aria fredda è ovviamente più pesante e meno densa rispetto all’aria calda. L’aria calda è più leggera ma tendenzialmente più densa rispetto a quella fredda. Succede così che l’aria, tendendo più raramente a mescolarsi (salvo i  meno frequenti casi) che non a sovrapporsi, si dispone in strati atmosferici come una torta diplomatica.

L’aria fredda pesante solitamente tende a stare in basso mentre l’aria calda tende a stare in alto. Quando una massa mite-umida si sovrappone ad una massa fredda avvengono le cosiddette nevicate da scorrimento o nevicate da addolcimento.

Per capire cosa avviene in atmosfera quando una avvezione calda o fredda si muovono rapidamente, torna utile pensare ad un tavolo da biliardo.
L’aria fredda sono le palle al centro del tavolo, l’aria calda è l’asta che le colpisce.
Più forte è il colpo inferto dall’asta alle palle, e maggiore sarà la dispersione centrifuga per cui l’aria fredda (le palle da biliardo) si disperderanno verso la periferia, incontrando il bordo del tavolo da biliardo, (un Anticiclone per esempio ma anche una Depressione) inizieranno così a subire un percorso forzato imposto dall’ostacolo.

Se sull’Europa c’è una massa uniforme d’aria molto fredda, persino gelida, così come sta accadendo in questi giorni, e questa massa fredda viene colpita da una palla spinta da un’asta con forza elevata (una massa calda Anticiclonica Oceanica), ecco che le palle fredde (noccioli d’aria gelida Artica o Polare) iniziano a fluttuare verso zone libere da ostacoli quindi dove non vi siano grandi Anticicloni o grandi Depressioni che ne ostacolino il transito.

Un grande Anticiclone o una grande Depressione possono tuttavia intercettare le palle (i nuclei freddi) calamitandoli a se. L’Anticiclone inzierà a costringere i nuclei freddi a ruotare in senso orario lungo il suo bordo, mentre la Depressione li costringerà a fluttuare in senso antiorario e circolatorio.

Tornando alla domanda iniziale, “ma al nord nevicherà o no?” occorre sapere che, ad oggi, l’innesco caldo entro la massa fredda, utile per la formazione di una vasta Depressione nevosa sul Mediterraneo, non c’è ancora stato. L’Anticiclone da 1040 hpa presente sull’Oceano Atlantico non ha ancora raggiunto la Gran Bretagna benchè tenda già ad espandersi verso Nord.

Se l’Anticiclone si dovesse espandere troppo verso Nord, altra aria Polare Marittima inizierebbe ad affluire dal Mar di Norvegia verso la Mittle Europa e poi più giù fin nel cuore del Mediterraneo. Questa ipotesi sarebbe da Föhen certo e teso sul Nord Italia. Correnti Settentrionali dalla Norvegia punterebbero rapidissime le Alpi addossandosi ai versanti alpini esteri e lasciando le zone Cisalpine all’asciutto totale, come descritto sopra.

Se viceversa l’Anticiclone si espanderà (il termine comununemente usato è “spancerà) verso il Baltico e la Scandinavia, tutto l’impianto Depressionario gelido, ora presente dalla Scandinavia al Mar Nero, subirebbe una distensione non lungo i Meridiani ma bensì lungo i Paralleli, ovvero la direttrice dell’aria fredda non sarebbe più Nord-Sud ma bensì Est-Ovest. In questo caso masse fredde Artico-Polari-Marittime o Continentali avrebbero gioco facile a giungere dall’Est Europeo verso il Mediterraneo, dall’Adriatico alla Spagna.

Per sapere se e dove l’aria calda Anticiclonica Azzorriana andrà a parare si seguono alcuni indici specifici detti AO o NAO, ovvero Atlantic Oscillation e Nord Atlantic Oscillation. Se questi sono positivi, significa che l’Anticiclone punterà verso Nord, se questi sono negativi, l’Anticiclone punterà verso Est.

Come andrà a finire?

Questo è il vero dilemma shakespeariano. Sapere come andrà a finire e quindi, ancor prima, sapere dove andrà a parare l’innesco caldo Oceanico.  Vale per tutte le configurazioni simili, non solo per quella attuale.

I cosiddetti Modelli Matematici o GM (Global Models-Modelli Globali), sono modelli utilizzati dai software per capire, partendo da una situazione inziale come andrà a finire e quindi cosa accadrà. E’ l’assioma causa-effetto. La causa (innesco caldo) causerà l’effetto (nevicate).

Quando già in partenza non si riesce ad inquadrare correttamente l’innesco (causa) sarà ben difficile poter ipotizzare l’effetto (nevicate). Ora, sappiamo per certo che i modelli matematici basati sui soliti moderni logaritmi, di cui oggi si fa quasi abuso, hanno molte lacune nel prevedere cosa accadrà dopo che l’asta avrà colpito le palle al centro del tavolo da biliardo, è ovvio che, da qua, alla reale conseguenza (effetto-neve) dovremo sorbirci un estenuante balletto dei cosiddetti LAM o modelli a scala locale che, le APP dei nostri cellulari interpretano per restituirci icone più o meno soleggiate o nevose.

Ora i GM decretano che l’Anticiclone punterà verso l’Islanda (causa). Ecco che le APP indicheranno sole splendente (effetto).
Ora i GM decretano che l’Anticiclone punterà il Baltico e la Polonia. Ecco che le APP si adeguano e propongono icone con nubi e fiocchi di neve.

E non è tutto. A complicare le cose ci si metteranno pure il Mediterraneo e le Alpi. Il Mediterraneo con la sua umidità potrebbe favorire richiami d’aria umida che potrebbero amplificare le precipitazioni là dove l’orografia lo consente. Le Alpi potrebbero ugualmente ostacolare le masse umide Artico-Polari, così come amplificare le correnti umide Mediterranee.

Questa è la ragione per cui da domani a fine mese è lecito attendersi di tutto e di più, in un contesto spesso Depressionario, certamente freddo o persino gelido e soprattutto localmente fortemente nevoso ma con la possibilità che le correnti secche Settentrionali spazzino via l’umidità e le nubi portando invece gran sereno.

In ballo c’è qualosa di davvero grosso, qualcosa di quasi eccezionale per questi attuali anni del Riscaldamento Globale del Pianeta. Qualcosa che certamente porterà nevicate copiose o del tutto eccezionali in alcune aree del nostro continente ma più nello specifico della nostra penisola. Italia e Spagna sono già in fibrillazione ma mentre l’Italia ha la quasi totale certezza che si avranno abbondanti nevicate, senza entrare nel merito di quota e localizzazione, la Spagna, come il Nord Italia è in attesa di capire dove cadrà la spada di Damocle.

di Angelo Giovinazzo

Ho parlato del Gelo giunto negli ultimi giorni in Piemonte in questo articolo:
“Gelo polare d’altri tempi. -11°C fino al piano”

Ho parlato della prima giornata di ghiaccio di questo inverno in Piemonte in questo articolo:
“Piemonte al gelo. Oggi giornata di ghiaccio”

Ho parlato dell’Italia nella morsa del gelo e dell’ipotesi di neve al Nord in questo articolo:
“Italia nella morsa del gelo dopo metà mese. Neve anche al Nord?”

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