Studio di celle temporalesche osservate da radar e valutazione di parametri significativi associati all'evoluzione a breve termine

­ VII ­  INTRODUZIONE  I  temporali,  generati  da  un’intensa  attività  convettiva,  sono  spesso  accompagnati  da precipitazioni,  fulmini,  forti  raffiche  di  vento  e  grandine,  causando  calamità  e  ingenti perdite  economiche,  specialmente  su  aree densamente  popolate. Un  efficiente  sistema di previsioni a breve termine e un tempestivo rilevamento delle celle convettive, in termini di localizzazione,  intensità  ed  evoluzione,  possono  ridurre  l’impatto  di  queste  strutture  temporalesche.  Nell’ambito  del  monitoraggio  ambientale  e  della  prevenzione  dei  rischi naturali, l’uso combinato di dati radar e immagini satellitari può incrementare l’accuratezza e  la  tempestività  delle  previsioni meteorologiche  a  breve  e  brevissimo  tempo  (in  inglese “nowcasting” ). Da  un  lato  i  satelliti  geostazionari,  mediante  una  visuale  “dall’alto”  che permette il monitoraggio di superfici di vaste dimensioni e ad un’osservazione continua nel tempo,  sono  in grado di  fornire utili  informazioni  sulle prime  fasi dell’attività convettiva che precede lo sviluppo delle celle temporalesche. Dall’altra, i radar meteorologici da terra permettono  osservazioni  dettagliate  delle  celle  convettive  “dal  basso”  con  un’alta risoluzione spaziale (circa 1 km) e temporale (tipicamente ogni 5 – 10 minuti), fornendo, in tal modo, informazioni sulla  loro struttura tridimensionale e sulle dinamiche attive al  loro interno.  Proprio  per  queste  finalità,  Arpa  Piemonte  impiega  due  radar  meteorologici  in grado di fornire un’accurata copertura sull’Italia nord­occidentale: i dati di questi due radar vengono  integrati  con  immagini  satellitari  acquisite  dal  satellite Meteosat  8,  primo della nuova  generazione  di  satelliti  Meteosat,  che  a  partire  dal  14  giugno  2006  ha definitivamente sostituito il Meteosat 7. I  dati  acquisiti  da  questi  dispositivi,  in  occasione  di  alcuni  eventi  temporaleschi,  sono oggetto  di  studio  in  questa  tesi.  Il  lavoro  di  tesi,  svolto  presso  l’area  Previsione  e Monitoraggio  Ambientale  di  Arpa  Piemonte,  si  è  suddiviso  in  due  parti.  La  prima  ha riguardato  uno  studio  teorico  delle  tecniche di  telerilevamento  attivo  e  passivo  utilizzate nel campo delle previsioni a  breve e brevissimo  termine. La seconda parte del  lavoro ha avuto  come  oggetto  lo  studio  di  alcune  celle  temporalesche  formatesi  nell’area  padano­ alpina  occidentale,  con  il  fine  di  approfondire  la  conoscenza  dei  processi  dinamici  e microfisici responsabili dello sviluppo e dell’evoluzione delle celle. Nell’ambito di questa analisi, ho proceduto,  in un primo momento, ad uno studio delle principali caratteristiche delle  celle  rilevate  e  della  loro  evoluzione,  focalizzando  l’attenzione  sulle  relazioni  tra  i valori  delle  variabili  misurate  dai  radar  all’interno  dei  temporali  e  i  processi  dinamici  e microfisici attivi in essi. Come secondo passo, ho cercato di definire metodologie di analisi che  consentissero  una  descrizione  il  più  possibile  dettagliata  ed  oggettiva  degli  eventi temporaleschi e che potessero essere applicate in modo automatico non solo ai casi presi in esame in questo lavoro, ma anche a casi futuri. L’analisi condotta sulle celle temporalesche in questa tesi è, infatti, rivolta a: a) approfondire le conoscenze sui fenomeni temporaleschi attivi  nell’area  esaminata;  b)  gettare  le  basi  per  una  futura  classificazione  di  tali  eventi sulla  base  di  parametri  valutabili  in  modo  oggettivo;  c)  incrementare,  alla  luce  delle conoscenze  acquisite,  le  capacità  prognostiche  a  breve  termine  (su  tempi  dell’ordine  di poche decine di minuti) sull’evoluzione degli eventi di natura temporalesca. L’intero  lavoro  di  elaborazione,  analisi  e  rappresentazione  grafica  dei  dati  radar,  che  ha costituito  una  parte  consistente  del  lavoro  mio  di  tesi,  è  stato  eseguito  utilizzando  il software con licenza pubblica “R” (R Development Core Team; 2004).