Perché poche ore prima dell'ingresso di una massa d'aria fredda sul Mediterraneo nasce un ciclone sul Golfo di Genova?

Le Alpi rappresentano una barriera orografica significativa per le masse d'aria fredda provenienti dal Polo Nord, dalla Scandinavia o dalla Russia. Queste masse d'aria, tipicamente associate a fronti freddi o a grandi anticicloni, non possono superare facilmente la catena montuosa a causa dell'elevata altitudine (che supera i 4.000 metri in alcune zone) e della stabilità dell'aria fredda, che tende a essere più densa e a fluire lungo i percorsi di minor resistenza.

Invece di scalare le montagne, l'aria fredda le aggira attraverso "corridoi naturali”, sfruttando valli e passaggi dove la topografia permette un flusso canalizzato. Questo processo è governato da principi fisici come la conservazione della quantità di moto, la forza di Coriolis (che devia i venti nell'emisfero nord verso destra) e l'effetto orografico, che accelera i venti nei canali stretti a causa della compressione dell'aria.

Quando l’aria fredda aggira ad ovest le Alpi

A ovest delle Alpi, l'aria fredda proveniente dal nord Europa (ad esempio, da un anticiclone scandinavo o russo) sfrutta la valle del Rodano, nella Francia meridionale. Questa valle è un ampio canale situato tra le Alpi a est e il Massiccio Centrale a ovest, con un orientamento nord-sud che funge da imbuto naturale.

Quando un fronte freddo si avvicina alle Alpi da nord-ovest, l'aria fredda, più densa, viene deviata verso la valle del Rodano dalla pressione alta dell'anticiclone presente a nord e dalla barriera alpina. Qui, l'aria accelera a causa dell'effetto Venturi (compressione laterale in un canale stretto), raggiungendo velocità elevate.

Studi osservano che questo flusso è facilitato da un gradiente di pressione tra l'alta pressione continentale a nord e una depressione sul Mediterraneo, con l'aria fredda che "scivola" lungo la valle senza dover superare quote elevate (la valle è a livello del mare nel suo tratto meridionale).

L’esempio dell’aria gelida che entra da Est

A est delle Alpi, l'aria fredda proveniente dalla Russia o dall'Europa orientale (spesso da un anticiclone sulla Scandinavia o Centro Europa) aggira la barriera attraverso la cosiddetta "Porta della Bora", che corrisponde a passaggi nelle Alpi Dinariche e nelle Prealpi Carniche, come la Porta di Postumia (in Slovenia) o il valico di Vršič.

Queste sono aperture naturali a quote relativamente basse (intorno ai 600-1.000 metri) che collegano il bacino pannonico all'Adriatico settentrionale. L'aria fredda, bloccata dalle Alpi orientali, viene canalizzata attraverso questi passaggi stretti.

La forza di Coriolis devia il flusso da nord-est, e l'effetto orografico accelera il vento, creando la Bora, un vento catabatico forte e turbolento che soffia dal continente verso il Golfo di Trieste e l'Adriatico.

Questo flusso aggira le Alpi principali, permettendo all'aria fredda di penetrare nel Mediterraneo orientale. La stabilità dell'aria fredda impedisce un superamento diretto delle montagne, favorendo invece un "traboccamento" attraverso i valichi, simile a un fiume che evita un ostacolo.

Durante irruzioni di aria artica continentale, la Bora porta nevicate intense sulle coste adriatiche e raffredda rapidamente il mare, influenzando il clima dell'Italia nord-orientale e dei Balcani.

Anche in questo caso l'aggiramento è facilitato da un gradiente barico (differenza di pressione) che "spinge" l'aria fredda lungo i percorsi di minor resistenza, con effetti come l'accelerazione del vento e il raffreddamento locale.

L’effetto sottovento e la Genoa Low

Poche ore prima che l'aria fredda penetri nel Mediterraneo attraverso i percorsi descritti, si verificano processi dinamici che portano alla formazione di moti ascensionali sull'area mediterranea. Questi moti generano minimi depressionari orografici, come la Genoa Low (o Depressione del Golfo di Genova), un ciclone secondario che si forma a sottovento alle Alpi.

Quando un fronte freddo si avvicina alle Alpi da nord, l'aria fredda non penetra immediatamente nel Mediterraneo ma preme e si addossa contro la barriera montuosa. Questo crea un'instabilità iniziale. L'aria più calda e umida sul Mediterraneo (tipicamente subtropicale, ricca di umidità dal mare) viene "spinta" verso l'alto dalla convergenza dell'aria fredda in arrivo.

Questo sollevamento forzato (orografico e frontale) causa un raffreddamento adiabatico, con l'aria che sale, si espande e si raffredda, portando alla condensazione del vapore acqueo e alla formazione di nubi e precipitazioni. Questi moti ascensionali iniziano 6-12 ore prima dell'intrusione effettiva dell'aria fredda, creando un'area di bassa pressione dinamica.

La Genoa Low si forma tipicamente in autunno-inverno, quando il contrasto termico tra aria fredda continentale e mare caldo è massimo, e può evolvere in tempeste intense con venti forti e piogge abbondanti sull'Italia settentrionale e sul Tirreno.

Cosa dice la letteratura scientifica?

La letteratura scientifica conferma questi meccanismi attraverso osservazioni, modelli numerici e climatologie. Uno studio climatologico sui meccanismi di ciclogenesi mediterranea evidenzia che, prima dell'intrusione fredda, flussi di aria fredda su creste montuose causano "wave breaking orografici”, con moti ascensionali che precedono la formazione del minimo al suolo. Questo è legato a flussi di aria fredda che generano instabilità a valle delle Alpi.

Ricerche specifiche sulla Genoa Low descrivono due tipi di ciclogenesi orografica: uno "shallow" (superficiale), dove moti ascensionali iniziali sono dovuti a convergenza di aria calda mediterranea, e uno "deep" (profondo), influenzato dalla vorticità positiva avvettata dalla corrente a getto polare.

Le depressioni di tipo profondo sono quelle più insidiose, poichè spesso seguono un rapido approfondimento, divenendo dei cicloni piuttosto profondi (minimo sotto i 990-985 hPa) che con il rapido calo della pressione barometrica possono causare severe burrasche, o autentiche tempeste di vento su gran parte d'Italia, con venti molto forti di Libeccio, Ponente e Maestrale, e forte Bora sull'alto Adriatico.

In entrambi, i moti ascensionali precedono l'arrivo dell'aria fredda di ore, creando il minimo attraverso rilascio di calore latente dalla condensazione.