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Come si formano le ondate di calore?

Ecco come si sviluppano le grandi ondate di calore che in estate investono il bacino del Mediterraneo e l'Europa.

Nella meteorologia sinottica le ondate di calore consistono in intense avvezioni calde (o richiami caldi sub-tropicali dalle basse latitudini) e si innescano lungo i confini fra un’area anticiclonica particolarmente strutturata nella media troposfera e il ramo ascendente (bordo orientale) di una estesa saccatura che dalle alte latitudini si estende verso latitudini più meridionali.

La configurazione tipica sul Mediterraneo

Sul bacino del Mediterraneo la configurazione tipica che identifica l’avvento delle classiche ondate di calore consiste nell’erezione verso nord o nord-est di un promontorio anticiclonico (una costola del torrido anticiclone sub-tropicale africano) che dall’entroterra desertico del Marocco, dell’Algeria e della Libia si innalzano verso il “mare Nostrum”, venendo alimentati al proprio interno da un esteso flusso di aria calda e molto secca che viene aspirata direttamente dal Sahara centro-occidentale.

In genere in queste situazioni l’aumento della “compressione adiabatica” generato dall’avvezione di spessore negli strati intermedi, le notevoli “Subsidenze atmosferiche” (lente correnti discendenti tipiche nelle aree anticicloniche), l’intensa insolazione e la scarsa umidità, inibita proprio dalla “compressione” verso il basso delle masse d’aria, già in origine piuttosto calde (aria sub-tropicale), comportano un sensibile aumento delle temperature che si riscontra soprattutto nei medi e bassi strati della troposfera.

Ma come vengono individuate le ondate di calore sulle carte meteorologiche?

L’individuazione delle onde di calore, in inglese “heat waves”, risulta significativa in fase diagnostica e prognostica, specialmente in prospettiva di situazioni estive in cui si renda necessario l’allertamento e l’approntamento delle risorse della protezione civile. Le ondate di calore possono investire l’intero bacino del mar Mediterraneo con una certa frequenza e la loro individuazione richiede l’utilizzo di diverse carte e prodotti.

Prodotti da utilizzare per prevederle

Indispensabile è l’analisi della mappa delle isoterme e dei geopotenziali a 500 hPa. Qui si nota una configurazione che inquadra un esteso promontorio anticiclonico dinamico, con la classica forma simile ad una “cupola”, che si inizia ad espandere (pulsazione dinamica) a seguito di una instabilizzazione del ramo meridionale del flusso principale perturbato nelle medie latitudini. Di solito in Italia le tipiche ondate di calore provenienti dal Sahara si verificano durante un richiamo pre-frontale ad opera di un “upper level low”, o più propriamente di una goccia fredda o un CUT-OFF, che si isola tra l’Atlantico portoghese o sulla penisola Iberica.

Nel settore orientale di questa circolazione ciclonica in quota si viene a costruire il richiamo caldo e secco di masse d’aria d’estrazione sub-tropicale che molto spesso si muove lungo il margine occidentale di un promontorio anticiclonico sub-tropicale che si colloca poco più ad est.

Nella maggior parte dei casi il promontorio sub-tropicale si può trasformare in un vero e proprio anticiclone di blocco che può progredire fino a latitudini piuttosto elevate, oltre il 50-55° parallelo nord. I valori di depotenziali a 500 hPa e temperature a 850 hPa sono rispettivamente di 5880 mg e oltre +24°C +25°C.

La mappa del campo barico al suolo invece mette in evidenza la notevole “compressione adiabatica”, indotta dalle “Subsidenze”, che di solito genere un’inversione termica che dalla media troposfera si propaga fino agli strati più bassi dell’atmosfera, comportando dei valori di pressione al suolo che superano i 1015-1020 hPa, senza mai però lambire valori elevati che possano oltrepassare i 1030 hPa.

Il rialzo delle temperature nei bassi strati è determinato dall’avvezione calda dovuta all’avvezione termica, alla “compressione adiabatica” e all’elevata insolazione. Inoltre i venti, durante l’intensificazione dell’avvezione calda, si dispongono dai quadranti meridionali, spirando da deboli a moderati, alimentando, assieme allo scarso apporto di umidità, le condizioni favorevoli agli incendi.