Indice di Whiting
Durante gli anni, sono stati elaborati numerosi
indici oggettivi ideati con il fine di agevolare il previsore nella
valutazione delle condizioni dell'atmosfera favorevoli allo sviluppo dei
temporali.
E' noto che affinché i temporali possano
svilupparsi, deve sussistere nell'atmosfera una condizione detta
d'instabilità. Questa condizione favorisce il galleggiamento di una
bolla d'aria che, riscaldandosi, è divenuta più leggera dell'ambiente in
cui giace. Iniziato il suo cammino verso l'alto, questa bolla d'aria può
fermarsi ad una certa quota, può ritornare verso il punto di partenza, o
può proseguire il suo moto verso l'alto. Il suo comportamento, infatti,
dipenderà fondamentalmente dalla sua temperatura. Temperatura che può
variare anche per effetto della condensazione o dell'evaporazione
dell'acqua presente nella bolla d'aria. In effetti, l'acqua rappresenta
una vera e propria riserva di energia. Per tale motivo, la maggior parte
degli indici studiano le condizioni termoigrometriche dell'atmosfera per
ottenere informazioni sullo stato della stessa.
In questo approfondimento, esamineremo l'indice di
Whiting (noto anche come K-Index) utilizzando Digital Atmosphere per
ottenere una carta d'analisi chiara e comprensibile.
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L'indice si ottiene nel seguente modo:
K = (T850
- T500)
+ Td850
- (T700
- Td700)
Per Whiting,
l'innesco e lo sviluppo dei temporali di massa dipendono da tre fattori
fondamentali di natura termica e due fattori correttivi di natura
dinamica. Il primo elemento da considerare è il gradiente termico
verticale dello strato confinato entro le superfici isobariche 850 e 500
hPa. Per ottenere una rappresentazione di questo campo, dobbiamo
inserire nel nostro file di script le seguenti tre righe:
analyze,stor=1 temp h850
analyze,stor=2 temp h500
analyze,stor=3 sdif=1:2
analyze,cont line=2
Questa operazione
produce una carta su cui riusciamo a leggere, in effetti, valori
generalmente positivi e che precisano quanti gradi separano le due
superfici. Possiamo facilmente immaginare che valori alti
indicheranno una più rapida diminuzione della temperatura in funzione
della quota (curva di stato più inclinata, linea b), mentre valori bassi
staranno ad indicare una diminuzione meno marcata (curva di stato meno
inclinata, linea a).
Nell'esempio a lato,
possiamo notare una marcata termovariazione sulla Romagna e sul Veneto,
ed una variazione meno netta sull'Albania.
I due sondaggi, riportati di seguito, rivelano
chiaramente come il rateo di diminuzione della temperatura dell'aria sia
più elevato su S.Pietro Capofiume (sondaggio a sinistra), rispetto a
Salonicco (sondaggio a destra).
Il sondaggio di S.Pietro Capofiume evidenzia una
maggiore instabilità atmosferica: una particella ha maggiori possibilità
di galleggiare e quindi di continuare la sua corsa verso l'alto se
l'ambiente che trova risulta più freddo.
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L'esame delle condizioni igrometriche inizia
valutando la temperatura del punto di rugiada a 850 hPa (isolinee
verdi). Il concetto qui rappresentato si riassume dicendo che in linea
di massima, più elevato è il punto di rugiada, maggiore sarà il vapore
acqueo esistente.
analyze,stor=1 temp h850
analyze,stor=2 temp h500
analyze,stor=3 sdif=1:2
analyze,cont line=2
analyze,stor=4 dwpt h850
analyze,cont color 0:255:0
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L'esame continua valutando l'umidità a 700 hPa.
Questa operazione viene svolta sottraendo alla temperatura dell'aria il
valore della temperatura del punto di rugiada. Otterremo in tal modo una
carta della depressione del punto di rugiada:
analyze,stor=6 temp h700
analyze,stor=7 dwpt h700
analyze,stor=8 sdif=6:7
analyze,cont cint=2 line=2 color 0:255:0
La carta della depressione del punto di rugiada
s'interpreta molto facilmente: più vicine tra loro saranno le due
temperature, maggiore sarà l'umidità relativa. Nella figura a lato,
possiamo osservare un'area molto umida giacente sui Balcani e sulla
Grecia, e un'area molto secca ad ovest della Sardegna e della Sicilia.
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A questo punto, possediamo tutti gli elementi
termoigrometici per la nostra valutazione di "potenziale temporalesco".
Possiamo combinare gli elementi studiati per
ottenere infine una carta dell'indice di Whiting che ci aiuta ad
individuare le zone maggiormente vocate allo sviluppo di processi
temporaleschi.
Tuttavia, resta ancora da esaminare il contributo
dinamico, che l'indice di Whiting chiede di prendere in considerazione
attraverso l'analisi delle correnti a 500 hPa:
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se le correnti sono a curvatura ciclonica oppure
confluenti a componente meridionale, si dovrà aggiungere 5 al
valore dell'indice, mentre se le correnti sono rettilinee,
a curvatura anticiclonica, o diffluenti a componente settentrionale,
bisognerà sottrarre 5 al valore dell'indice.
Per questo si completa la carta dell'indice
sovrapponendo la topografia assoluta a 500 hPa. Lo studio della carta ci
porta a circoscrivere alcune aree: innanzitutto la Grecia, dove ad un
elevato indice si associa anche una curvatura ciclonica delle correnti.
Curvature cicloniche si ritrovano anche nelle correnti che sovrastano i
Balcani e la Germania sino all'Italia nord-orientale. Queste zone sono
quelle in cui è più facile che si manifestino i temporali.
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Osserviamo ora quali sono stati effettivamente i
fenomeni che si sono manifestati alle ore 12 UTC del 3 aprile,
sovrapponendo alla nostra carta gli sferics (cerchi rossi) e i riporti
dalle stazioni sinottiche.
Si evince chiaramente che, almeno in questo caso, la
carta dell'indice di Whiting ha centrato soddisfacentemente il suo
obiettivo, discriminando abbastanza precisamente le aree interessate da
fenomeni di natura convettiva rispetto alle zone che si presentano
sostanzialmente prive di tali fenomeni.
Infine, propongo lo script completo per ottenere la
carta dell'indice di Whiting.
erase
analyze,stor=1 temp h850
analyze,stor=2 temp h500
analyze,stor=3 sdif=1:2
analyze,stor=4 dwpt h850
analyze,stor=5 ssum=3:4
analyze,stor=6 temp h700
analyze,stor=7 dwpt h700
analyze,stor=8 sdif=6:7
analyze,sdif=5:8
analyze,cont fill color=0:255:0 lstn=15
analyze,cont fill color=255:255:0 grtn=15
analyze,cont fill color=255:0:0 grtn=25
analyze,cont cint=30 line=2 hght h500
basemap
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