La prima supercella LP da Novara a Cremona, analisi evento e foto 23 Marzo 2024

La supercella LP del 23 Marzo 2024

Durante la giornata del 23 Marzo, un forte temporale ha percorso l´alta pianura padana piemontese e lombarda, lasciando una scia di grandinate da Borgomanero fino a Cremona.
Il temporale è classificabile come una supercella di tipo LP, per una serie di fattori che andremo ad analizzare.

Analisi sinottica

Nel campo dei geo potenziali a 500 hPa quel giorno una saccatura nordatlantica positivamente inclinata faceva il suo ingresso sul nord Italia, dietro rimontava l´alta pressione subtropicale. In alta quota, tra le 2 figure sinottiche, scorreva un ramo della corrente a getto da nordovest, con venti molto forti a 300 hPa, accompagnata da un anomalia di PV con un´intrusione di aria fredda e secca stratosferica fino alle medie quote, con un conseguente abbassamento della quota della tropopausa, cioè il limite tra troposfera e stratosfera.        

il ramo della corrente a getto con l´anomalia di PVU (grigio) sul nord Italia
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un´onda corta positivamente inclinata si inserisce sul nord Italia in medio-alta troposfera da nordovest, sul nord Italia. Fonte: archivio ECMWF ERA 5, Meteologix
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Il brusco ingresso di aria fredda in alta quota -25/-27°C a 5500 metri tra alto Piemonte e alta Lombardia instabilizza l´atmosfera. 23 Marzo, ore 12. Fonte: archivio meteologix

 

Repentina accelerazione del vento fino a 140 nodi sul Piemonte (260 km/h) e curvatura da ovest/nordovest a 500 Hpa, più a est nella zona dove accelera il vento diverge, favorendo i moti verticali
Repentina accelerazione del vento fino a 140 nodi sul Piemonte (260 km/h) e curvatura da ovest/nordovest a 500 hPa. Più a est nella zona dove accelera il vento diverge (cerchio rosso), favorendo i moti verticali e i temporali. 23/03 ore 13, fonte: meteologix
semplice schemino che spiega come mai la convergenza a livello del suolo dei venti e la loro divergenza in alta quota stimoli la convezione
la diffluenza del vento genera nuclei di vorticità relativa positiva a 500 hPa, lungo le fasce arancioni/rosse. Al loro passaggio è stimolata la risalita di masse d´aria, simulazione 23 marzo ore 17, meteologix.

 

 

L DLS è letteralmente il taglio nello strato profondo, dove il termine profondo si riferisce al fatto che esso è misurato lungo 6 km di verticale; a differenza del getto però non misuriamo una velocità assoluta, ma il cambiamento di essa integrato lungo tutto lo spessore: ciò che conta è quindi la differenza di intensità del vento tra le alte e le basse quote e di solito un incremento del DLS indica un accelerazione del vento alle alte quote. L´ingresso del ramo del jet streak in alta quota ha favorito un aumento del DLS, cioè del windshear di tipo speed, che portava a formare strutture ad asse obliquo negli eventuali temporali, ovvero a corrente ascensionale inclinata con l´updraft ben separato dal downdraft, infatti le particelle di vapore e i nuclei di ghiaccio più in alto si muovono in senso orizzontale più velocemente rispetto a quelle in basso, generando uno sfasamento con le seconde che rimangono arretrate rispetto alle prime: ecco il senso del termine taglio! Tuttavia d´altra parte un getto troppo forte spazza via le incudini dei cumulonembi e in alcuni casi possono proprio non formarsi temporali. I modelli propendevano probabilmente per questa soluzione, poichè l´energia simulata era abbastanza scarsa per sostenere temporali in un ambiente ricco di windshear. I

Taglio in velocità (DLS) molto elevato, fino a 60-70 nodi nei primi 6 km di altezza, ciò favorisce la formazione di grandine e le raffiche di vento, se supportato da sufficiente CAPE (energia disponibile per la convezione), anche la rapidità con cui varia il DLS può essere determinante in fase di previsione: a volte i temporali più forti si formano in fase di aumento o rallentamento del getto e non quando è forte, ma abbastanza costante.

 

L´altro motivo per cui si è potuta formare la supercella è probabilmente il maggiore stazionamento della convergenza dei venti al suolo: i modelli simulavano una predominanza del vento di favonio secco, che si sarebbe mosso velocemente da nordovest a sudest attraverso la pianura piemontese e lombarda. Si è osservata invece una persistenza del vento di marino umido e mite da sud sul pavese, che ha fissato per più tempo la dry line con il föhn verso il novarese, ove si sarebbe innescata la supercella.

Lungo convergenze come queste si è accumula la gran parte dell´energia disponibile per la convezione, poichè una massa d´aria umida e mite venendo a contatto con una secca e fredda subisce una spinta di galleggiamento verso l´alto, in questo caso il vento da S è stato il nastro trasportatore di umidità, senza il quale non avremmo avuto la formazione del cumulonembo.

la simulazione del run 12 z del 23/3 di ICON D2 per lke ore 16 mostra valori buoni di energia (attorno a 1000 J/kg di MLCAPE), concentrati in una linea che va da Alessandria fino a Vigevano, come vedremo questa è la zona dove confluivano i venti di marino e fhön secondo i modelli

 

E´ possibile conoscere le caratteristiche della massa d´aria attraverso la Theta E.

La Theta E è una grandezza che è funzione temperatura, umidità e pressioni iniziali di una massa d´aria: consiste nella temperatura che avrebbe una particella di aria, presa a temperatura ambiente, se fosse sollevata adiabaticamente fino a una quota ipotetica dove fa così freddo che tutto il vapore sia condensato in nube e separato da essa e poi riportata alla quota di riferimento. La condensazione rilascia calore latente che riscalda la massa d´aria, ne consegue che ci sono almeno 3 modi per aumentare la Theta E: avere una temperatura di partenza più alta, avere più vapore contenuto nell´aria o scendere meno al ritorno.

L´innesco per la convezione a livello del suolo ha visto la formazione di una convergenza tra  venti che provenivano da direzioni differenti:
il vento di marino da S, in questa stagione relativamente umido, il vento di favonio secco da ovest e il favonio dalle Prealpi, leggermente più freddo e umido dal Canton Ticino.

Nella nostra mappa notiamo che il vento da S è umido e ha più alta Theta E rispetto ai venti di fhon.

umidità relativa a livello del suolo simulata al 23 marzo 2024 ore 16: netto contrasto igrometrico tra la zona occupata dal fhön, dove il modello simula valori di 15-25% e quella occupata al vento da S, dove simula valori di 60-70%; il confine è la dry line. Fonte: archivio meteologix
Campo della temperatura potenziale equivalente colorato, con i vettori del vento neri. In blu è evidenziato un tratto di dry line tra il marino da sud e il favonio da nord, mentre tra le Prealpi lombarde e il Lago Maggiore la convergenza tra favonio dal Canton Ticino e dal Piemonte. In rosso, invece abbiamo la dry line tra fohn da ovest dal Piemonte e marino da S dal mar Ligure. In realtà questa linea andrà a posizionarsi più a nordovest e il marino soffierà fino a sera sull´alessandrino. Fonte: archivio meteologix ore 16

Ora che abbiamo l´energia, ci manca un ultimo ingrediente per la formazione di una supercella che è lo shear direzionale, ovvero il cambiamento di direzione del vento salendo di quota, dalla nostra mappa e serve per fare ruotare il nostro cumulonembo, cioè per formare un mesociclone .

Nella giornata lo shear direzionale era complessivamente scarso, però la direzione del vento da S nei bassi livelli ha incrementato lo SREH 0-1 Km (LLS, taglio di basso livello) dove essi hanno soffiato, come vedremo però il mesociclone si è formato ad un altezza superiore, dove non era presente tale cambiamento di direzione del vento.

La possibile spiegazione è che le correnti ascensionali abbiano trasportato la vorticità dal basso nella zona di confluenza con lo stesso vento da S.

discreto LLS simulato a 20-30 nodi nella zona occupata dal marino alle ore 16, qui i venti al suolo da SSO formano un angolo di 180 gradi in senso antiorario con i venti da NO in alta quota. Fonte: archivio meteologix

Analisi radiosondaggio

radiosondaggio Novara Cameri alle ore 12 z del 23/3/2024. Fonte : Università del Wyoming

Passiamo all´analisi del profilo verticale atmosferico realmente presente poche ore prima del temporale nella zona di Novara. E´ presente moderata instabilità con 575 J/Kg di mixed layer CAPE. L´energia risulta interamente concentrata nella HGZ, cioè la zona con temperatura compresa tra 0 e -20°C, dove sono abbondanti gli embrioni di grandine; vedremo poi che le precipitazioni cadute saranno costituite per la maggior parte da grandine.

Un primo LCL sta a circa 1 km di altezza, tuttavia a causa di uno strato di inversione (CIN) tra 1,5 e 2,5 km di altezza; il livello di libera convezione (LFC) parte dai 3 km. Sarà qui che osserveremo la formazione della base del temporale, come tipico nelle supercelle LP l´aria secca non permette la strutturazione del mesociclone di basso livello e si formano strutture tipo high based.

Attorno ai 5 km di altitudine si nota bene il naso verso sinistra della curva del punto di rugiada, indice di una massa d´aria più secca che ha favorito ulteriormente la formazione della grandine.

Nei bassi strati non c´è il marino e non abbiamo SREH (shear direzionale), ma molto shear di tipo speed, come è possibile notare dal profilo dell´odografo che è molto disteso e allungato, ma molto poco curvo.

Il profilo sarebbe idoneo alla formazione di temporali a multicella in questa fase, se non fosse che nel giro di 2-3 ore il vento da sud avrebbe incrementato il LLS, come spiegato nell´immagine precedente.

Attorno ai 4-5 km, sotto il naso della curva di DP si ha una brusca accelerazione del vento con la quota (DLS): nella zona dove abbiamo a contatto l´aria secca e veloce con l´aria sottostante più lenta e umida si ha il CAPE.

Brevi cenni al radar e sulla struttura del temporale

Il giorno del 23 marzo 2024 una supercella LP nasce nel biellese, da cumuli e successivamente a cumulonembi nel tragitto verso est. Il struttura dalle foto condivise dal gruppo Telegram “Tornado in Italia” , iniziava a dare qualche sospetto sulla zone dell’Updraft, che alla fine viene rivelarsi un Updraft rotante del tipo LP.

Foto della struttura Supercellulare di Alessandro Piazza.  Questa foto e alquanto didattica, si nota bene il mesociclone in alto, formato dall’aria secca in entrata da nord ovest e quella decisamente più umida e leggera da sud. L’FFD(forward flank downdraft) dietro e l’RFD( Rear flank downdraft) decisamente più secca e fresca come massa d’aria. Inoltre in basso a destra si può notare l’inflow band, la zona dove il mesociclone “pesca” aria più calda e umida, dal vento di marino in tal caso.

Il temporale era ad asse obliquo, con una zona di correnti ascendenti libera della precipitazioni, ben distinte dalla zone di outflow sotto l’incudine che si espande sospinta dai forti venti da NW.

Nella zona delle correnti ascendenti, spuntava un Lowering, (abbassamento della base), seppur molto limitata ad abbassarsi ulteriormente per i bassi tassi di umidità che entravano da nord ovest(favonio).

Le segnalazioni di grandine sullo stormreport raccolto da Federico Pavan, confermano a grandi linee l’analisi del radar ad eccezione del primo tratto in Piemonte.

Su questa immagine, si può notare come la simulazione dotata da Meteologix.com alla voce Hail size.

Subito dopo il passaggio dal milanese, la supercella si dirige verso sud est e attorno l’orario delle 5 con la supercella ad ovest di Lodi e al radar di Meteologix presenta un V-Notch; è indice che ancora l’updraft era molto forte. Le precipitazioni moderate al radar girano  verso sud est: il vento in quota sta ruotando da nord ovest e spinge di conseguenza l’incudine verso sud est.

Il temporale ha prodotto chicchi di grandine anche >2cm nella zona a sud ovest di Milano poco dopo che il top del temporale avesse la massima altezza.

 

Su questa immagine tratta da meteologix alla voce satellite cloud tops alert, si può notare il top della nube a -60° fino  a raggiungere i quasi 10000m, poco dopo ha causato le grandinate anche fino a 2cm di diametro nell’area a sud ovest di Milano.

 

Foto della grandine caduta nella zona di Opera a sud di Milano , dove la grandine ha raggiunto diametri fino a 2 cm. Inoltre si può notare coma la crescita avvenuta era del tipo secco, quando le goccioline d’acqua vengono ghiacciate del tutto, intrappolando l’aria all’interno che da calore bianco.

 

 

 

 

Immagine tratta da Google Earth, dove abbiamo tracciato il percorso della supercella.

 

La fase finale della supercella LP nel Cremonese, ove si nota il mesociclone di medio livello, le basse precipitazioni di FFD e l’incudine stirata dai venti in quota da Nord ovest.

 

Federico Negro & Diego Bellotti

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