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pubblicato il 7 gennaio 2006 in aria

Nell’occhio del ciclone

Lo studio degli uragani
Numerosi studi confermano che il riscaldamento atmosferico conduce ad un aumento delle temperature delle acque di superficie e che queste acque più calde servano da “carburante” per la formazione degli uragani. Le analisi dei dati degli ultimi 50 anni hanno confermato che ogni volta che la temperatura media dell’atmosfera a livello globale aumentava durante la stagione degli uragani, si innalzava anche la temperatura dell’acqua dell’Atlantico tropicale causando una intensificazione delle tempeste.
I venti di un uragano agitano le acque dell’oceano portando in superficie l’acqua fredda più profonda che agisce come freno sull’intensità della tempesta. Quando l’uragano sorvola una fascia di acqua calda che si spinge fino a più di un centinaio di metri di profondità, i venti continueranno a portare in superficie il “carburante” che alimenta la forza dell’uragano; ai tropici l’oceano è caratterizzato da queste “sacche” di acque calde e profonde. Nel Golfo del Messico la Loop Current è una corrente di acque calde e profonde che è stata la responsabile dell’improvviso passaggio a categoria 5 degli uragani Katrina e Rita nel 2005.
Le onde, invece possono attenuare la potenza delle tempeste: raggiungendo altezze superiori ai 30 metri esercitano resistenza sugli stessi venti che le hanno sollevate.

La difficoltà della previsione
Per migliorare le previsioni è necessario comprendere come funziona un uragano e per questo sono necessarie informazioni dettagliate dal cuore delle tempeste. Nel 2005, la più intensa stagione degli uragani mai registrata, gli esperti hanno esaminato le tempeste dall’alto al basso con satelliti, aeroplani, e sonde attrezzate. Nonostante tutto non dobbiamo sorprenderci dell’improvvisa e inaspettata evoluzione del comportamento di un uragano.
I dati che si possono raccogliere e i modelli utilizzati per l’analisi non sono ancora così dettagliati da permettere la previsione dell’improvviso comportamento degli uragani. Rispetto ai primi anni novanta, quando lo sbaglio era anche di 37 chilometri l’ora, le previsioni della velocità del vento a tre giorni è nettamente migliorata, ma un uragano è soggetto a cambiamenti improvvisi e una tempesta da categoria 5 si può smorzare a categoria 3 o viceversa nell’arco di poche ore. A questo proposito vengono studiati nuovi modelli computerizzati che sono in grado di simulare in dettaglio l’interazione tra atmosfera, onde e oceano.
I dati raccolti dalle radiosonde vengono analizzati in modelli computerizzati che simulano una tempesta e la sua possibile evoluzione con lo scopo di poter affinare la previsione della sua traiettoria. L’errore della previsione a tre giorni sulla posizione della tempesta sbagliava di 770 chilometri negli anni settanta, errore che si è ridotto a 290 nel 2005.

Dentro l’uragano
Ma come vengono raccolti i dati? La visione della sommità di un uragano ci viene registrata dai satelliti da quote comprese tra 35.000 e 800 chilometri di altezza. I satelliti meteorologici sono molto utili per seguire la traiettoria di un uragano, ma ci mostrano solo l’immagine della sommità delle nubi; per tracciare forma e posizione, localizzare l’occhio e le correnti ascensionali più forti è necessario l’impiego di satelliti con sensori a infrarossi. Con l’utilizzo di satelliti con radar e sensori a microonde è possibile tracciare anche le mappe delle precipitazioni.
Gli “Hurricane Hunters” sono dotati di strumenti per rilevare solo la situazione ad alta quota sopra le turbolenze più intense, volando al cuore dell’uragano. Il Jet G-IV della NOAA (National Oceanic & Atmospheric Administration) vola sopra e intorno agli uragani in formazione a 13.000 metri di altezza, mentre il “cacciatore di uragani P-3 vola tra i 4000 e i 2500 metri di altezza ed è dotato di radar Doppler ad alta risoluzione. Tre aerei P-3 hanno attraversato per la prima volta simultaneamente le fasce di pioggia di un uragano, raccogliendo dati che hanno mostrato come questi anelli di turbolenza interagiscono con il muro di nubi che circonda l’occhio del ciclone portando ad una intensificazione o indebolimento della tempesta.
Nel volo gli aerei lanciano radiosonde a paracadute che trasmettono misurazioni relative a pressione, velocità e direzione del vento, umidità e temperatura. L’anno scorso un gruppo di scienziati ha lanciato, nel cuore della tempesta tropicale Ophelia, un velivolo robotizzato sperimentale. Questo (chiamato Aerosonde) è rimasto nel vortice per 10 ore e, scendendo di quota fino a 400 metri, ha monitorato i venti e l’afflusso di calore e umidità dall’oceano alla tempesta. L’Aerosonde, che pesa solo 13 chilogrammi, ha affrontato venti a 125 chilometri all’ora trasmettendo dati ogni mezzo secondo!
Data l’importanza della temperatura delle acque marine, gli aerei lanciano anche sonde oceaniche che affondando registrano le condizioni fino a oltre 900 metri di profondità.

Migliorare le previsioni
Una maggiore precisione nel prevedere il percorso e l’intensità di una tempesta è fondamentale per le autorità locali che devono provvedere alle iniziative di mobilitazione (allarme ed evacuazione delle zone a rischio).
I modelli computerizzati applicano all’uragano una griglia e con metodi sofisticati calcolano i cambiamenti di velocità del vento, temperatura, umidità e nubi. Più la griglia è fitta, maggiore è la risoluzione e la precisione della previsione perché sarà possibile cogliere aspetti fondamentali che sfuggono ad altri modelli usati in passato.
Un nuovo modello ad alta risoluzione è in fase di studio e sarà operativo dal 2007: il Hurricane Research and Forecasting (HWRF) della NOAA. Teniamo conto che la risoluzione del modello attuale è di 12 chilometri e per il HWRF sarà di 9 chilometri! Inoltre HWRF potrà utilizzare dati raccolti in tempo reale della situazione di onde, oceano e coste.

A cura di Elisabetta Monistier

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