Meteorologia per chi va per mare: temporali, fulmini e trombe marine1

Lezione 3 - serie Metereologia per chi va per mare Riprendiamo la nostra lezione di meteorologia in barca parlando ancora delle perturbazioni atmosferiche e, in particolare, della pericolosità che rappresenta un forte temporale in mare. È un rischio spesso sottovalutato, anche perché un temporale può svilupparsi rapidamente e raggiungere, in poco tempo, una forte intensità. Non tutti i temporali si formano nello stesso modo e con gli stessi tempi. Alcune celle temporalesche possono svilupparsi in modo molto rapido, soprattutto nelle giornate calde, umide e instabili, quando l’aria sale con forza e dà origine ai cumulonembi. In mare, il problema per il velista è che non sempre si ha la possibilità di “scappare” davanti al temporale: una barca a vela da crociera non ha la velocità necessaria per allontanarsi da una cella in rapido avvicinamento. Il temporale in mare pone sempre delle sfide che lo skipper deve sapere affrrontare Quando il temporale arriva, bisogna prepararsi a gestire raffiche improvvise, rovesci intensi, visibilità ridotta, possibili grandinate e scariche elettriche. Il tuono è prodotto dall’espansione rapidissima dell’aria riscaldata dal fulmine. La luce del fulmine arriva quasi istantaneamente, mentre il suono viaggia molto più lentamente, a circa 340 metri al secondo. Per stimare la distanza di un temporale si può contare il numero di secondi tra il lampo e il tuono e moltiplicarlo per 340: il risultato è la distanza approssimativa in metri. In modo più semplice, ogni tre secondi corrispondono a circa un chilometro. Se il tuono arriva dopo 9 secondi, il temporale è a circa 3 chilometri. Questo calcolo, però, non deve indurre a sottovalutare il rischio. Se si sente il tuono, il temporale è già abbastanza vicino da rappresentare un pericolo. I fulmini possono colpire anche a distanza dal centro della cella temporalesca, quindi in barca è prudente prepararsi prima che il temporale sia sopra la testa. Per calcolare quanto è distante un fulmine, quindi un temporale, bisogna contare il tempo che passa da quando vediamo il fulmine a quando sentiamo il tuono. Questo tempo, espresso in secondi, va moltiplicato per 340, il risultato sarà la distanza approssimativa del fulmine in metri Il fulmine è una scarica elettrica che si produce quando, all’interno di una nube temporalesca o tra la nube e il suolo, si crea una differenza di potenziale così elevata da superare la capacità isolante dell’aria. Le scariche possono avvenire tra nube e nube, all’interno della stessa nube, tra nube e suolo o tra nube e mare. Per chi naviga, le scariche nube-mare sono quelle che destano maggiore preoccupazione. Una barca a vela, soprattutto se dotata di albero metallico, può rappresentare un punto elevato e conduttivo in mezzo a una superficie relativamente libera. Questo non significa che ogni barca verrà colpita da un fulmine durante un temporale, ma significa che il rischio non va ignorato. Il fulmine in mare è una cosa pericolosa, almeno quanto lo è a terra Durante temporali molto elettrici, sulle estremità degli alberi, delle antenne o del sartiame possono comparire i cosiddetti fuochi di Sant’Elmo: piccole luminescenze bluastre o violacee accompagnate talvolta da un leggero sibilo. Sono dovuti alla ionizzazione dell’aria intorno a punte o parti metalliche molto cariche elettricamente. Non sono “fiammelle” nel senso comune del termine e non attirano il fulmine come una calamita, ma indicano che il campo elettrico è molto intenso e che la situazione è potenzialmente pericolosa. Su una barca metallica, lo scafo può comportarsi in parte come una gabbia di Faraday, perché la corrente tende a distribuirsi sulla superficie esterna del conduttore e a scaricarsi verso il mare. Questo non significa che l’equipaggio possa considerarsi sempre al sicuro in modo assoluto: molto dipende dalla continuità elettrica della struttura, dai collegamenti, dagli impianti e dal punto in cui il fulmine entra ed esce dalla barca. Tuttavia, in linea generale, una struttura metallica continua offre una protezione migliore rispetto a uno scafo non conduttivo privo di un sistema di messa a terra adeguato. Sulle barche in vetroresina o in legno il problema è diverso. Albero, sartiame, lande, pulpiti, battagliole, motore, chiglia e impianti metallici possono trovarsi a potenziali diversi se non sono correttamente collegati tra loro. In caso di fulminazione, la corrente cercherà comunque un percorso verso il mare e, se questo percorso non è previsto, può attraversare parti della barca danneggiando impianti, elettronica, scafo o persone. Un doppia treccia in guaina protegge questa presa a mare Per questo motivo, molte barche moderne prevedono sistemi di bonding, ovvero il collegamento elettrico tra le principali parti metalliche della barca, e collegamenti tra le masse metalliche principali e la chiglia o una piastra di dispersione. Non è però corretto affermare che “su tutte le barche moderne questo collegamento esiste” o che sia sempre efficace: dipende dal progetto, dal cantiere, dalla manutenzione e dalle eventuali modifiche eseguite negli anni. È quindi importante conoscere la propria barca e verificare periodicamente lo stato dei collegamenti elettrici e delle masse. Durante un temporale, l’equipaggio dovrebbe evitare di toccare parti metalliche collegate all’albero, al sartiame o alle battagliole. Chi è in pozzetto deve tenersi lontano da ruote del timone metalliche, pulpiti, tientibene, winch e cavi. Se possibile, è meglio restare all’interno, lontano da albero passante, sartie, lande, impianti elettrici e apparecchiature elettroniche. Il motore, la radio, il GPS, il pilota automatico e l’elettronica di bordo sono tra gli elementi più vulnerabili a una sovratensione. Un tempo si consigliava di passare la catena dell’ancora intorno allo scafo o di calare cavi metallici in mare per creare un collegamento temporaneo. Oggi questo tipo di soluzione va considerato con molta prudenza: può essere difficile da realizzare in sicurezza durante un temporale, può creare percorsi elettrici non controllati e non sostituisce un impianto progettato correttamente. La prevenzione più efficace resta la verifica preventiva dell’impianto di bonding, della messa a terra dell’albero e della protezione delle apparecchiature elettroniche. Trombe marine Trombe marine I tornado e le trombe marine sono vortici d’aria in rotazione associati a forte instabilità atmosferica. Il tornado è un fenomeno violento che si sviluppa in genere sotto grandi cumulonembi, può raggiungere velocità del vento molto elevate ed è tipico della terraferma. La sua azione distruttiva deriva soprattutto dalla forza del vento e dai detriti trascinati dal vortice, più che dal solo “risucchio” dovuto alla bassa pressione interna. In mare, il fenomeno che interessa di più il navigante è la tromba marina. Non tutte le trombe marine sono uguali. Esistono trombe marine tornadiche, associate a temporali intensi e simili ai tornado terrestri, e trombe marine di bel tempo, che possono formarsi anche in condizioni meno violente, spesso su acque relativamente calde e in presenza di aria instabile. Le prime tendono a svilupparsi verso il basso dalla nube temporalesca e possono essere pericolose se grandi; le seconde possono iniziare vicino alla superficie del mare e collegarsi poi alla base della nube e difficilmente hanno una dimensione tale da renderle pericolose. Per una piccola imbarcazione, una tromba marina di buone dimensioni è un pericolo. Nella tromba il vento può cambiare direzione e intensità in modo brusco, il mare può sollevarsi localmente e la visibilità può ridursi. Se la tromba marina è scura e grande, la regola è allontanarsi il prima possibile dalla sua traiettoria, evitando di tagliarle la strada, ammainare le vele e chiudere la barca, anche se non va sigillata. Se la tromba appare ferma rispetto all’orizzonte, può significare che si sta muovendo verso la barca o dalla barca: in questo caso la valutazione deve essere immediata. Quando si osserva una nube a imbuto che scende dalla base di un cumulonembo, oppure una colonna di spruzzi che si alza dal mare, bisogna considerare la situazione potenzialmente pericolosa. Le trombe marine possono durare pochi minuti, ma in quel tempo possono creare condizioni molto difficili per una barca a vela. Tuttavia, la creazione di trombe marine così forti da essere un pericolo reale è molto rara. La maggior parte di esse sono piccole e, se colpiscono la barca, non fanno danni. Su YouTube si trovano molti video di trombe marine anche di buone dimensioni che colpiscono barche che escono indenni dall’incontro. Un grande groppo I groppi I groppi sono aumenti improvvisi e marcati del vento, spesso accompagnati da rovesci, temporali e bruschi salti di direzione. Per il velista sono tra i fenomeni che mettono più paura, perché possono trasformare in pochi minuti una navigazione tranquilla in una situazione impegnativa. In meteorologia, il termine “squall” indica un aumento netto e improvviso del vento che dura minuti, non semplici secondi. Secondo la definizione usata in ambito meteorologico, il vento deve aumentare in modo sensibile e mantenersi più forte per almeno un breve intervallo, spesso associato a rovesci o temporali. I groppi non sono fenomeni misteriosi o privi di spiegazione. Nascono spesso lungo il bordo avanzato di una cella temporalesca, dove l’aria fredda discendente dal cumulonembo raggiunge la superficie e si espande rapidamente. Questo flusso d’aria, chiamato outflow o fronte di raffica, può precedere la pioggia e arrivare sulla barca con un salto di vento improvviso. È il motivo per cui, quando si vede una nube scura avanzare, magari con una base bassa e compatta, non bisogna aspettare il primo rovescio per ridurre tela. I segnali da osservare sono la formazione di cumulonembi, l’arrivo di una linea scura all’orizzonte, il rapido cambiamento della direzione del vento, il calo della temperatura, l’aumento dell’umidità e la comparsa di raffiche isolate sempre più forti. In estate, soprattutto nel pomeriggio, l’instabilità termica può favorire lo sviluppo di temporali locali anche in giornate inizialmente serene. In prossimità di fronti freddi, linee di convergenza o passaggi instabili, i groppi possono essere più organizzati e violenti. In barca a vela la risposta deve essere anticipata. Ridurre vela, o ammainare tutto prima dell’arrivo del groppo, è molto più sicuro che farlo quando la raffica è già sulla barca. Sotto il groppo si ammaina tutto perché il vento è molto instabile, cambia direzione in modo repentino e più volte. Si procede a motore. La mappa della circolazione dei venti intorno al globo La circolazione generale dell’atmosfera Dopo aver esaminato i fenomeni locali più pericolosi per chi naviga, possiamo allargare lo sguardo alla circolazione generale dell’atmosfera, cioè al grande sistema di movimenti d’aria che regola il clima del pianeta. I grandi movimenti atmosferici sono determinati soprattutto dalla diversa distribuzione del calore sulla Terra. L’Equatore riceve più energia solare rispetto ai Poli, quindi l’aria equatoriale tende a riscaldarsi, diventare meno densa e salire. Questo movimento crea aree di bassa pressione al suolo e avvia una circolazione globale che, se la Terra non ruotasse, sarebbe molto più semplice: l’aria scorrerebbe al suolo dai Poli verso l’Equatore e in quota dall’Equatore verso i Poli. La realtà è più complessa. La rotazione terrestre, attraverso la forza di Coriolis, devia i movimenti dell’aria verso destra nell’emisfero nord e verso sinistra nell’emisfero sud. A questo si aggiungono la diversa distribuzione di mari e continenti, il rilievo delle montagne, le stagioni e le differenze di riscaldamento tra terra e mare. Nel modello generale, l’atmosfera è organizzata in grandi celle di circolazione. Tra l’Equatore e circa 30 gradi di latitudine si trova la cella di Hadley: l’aria calda sale nella fascia equatoriale, si sposta in quota verso le latitudini subtropicali e ridiscende intorno ai 30 gradi, dove si formano aree di alta pressione. Da qui, una parte dell’aria torna verso l’Equatore al suolo, dando origine agli alisei, deviati dalla rotazione terrestre. Tra circa 30 e 60 gradi di latitudine si sviluppa la cella di Ferrel, più irregolare e influenzata dal passaggio delle perturbazioni. In questa fascia si trovano le medie latitudini, dove la navigazione è spesso condizionata dall’alternanza tra alte pressioni, fronti, depressioni e venti occidentali. Oltre i 60 gradi si trova la cella polare. L’aria fredda e densa tende a scendere in prossimità dei Poli, generando aree di alta pressione, poi scorre verso latitudini più basse e incontra aria più mite nella zona del fronte polare. È qui che si sviluppano molte delle depressioni che interessano le medie latitudini. Per il navigante, capire la circolazione generale non è un esercizio teorico. Serve a leggere meglio le carte meteo, a interpretare la posizione di alte e basse pressioni, a comprendere l’evoluzione dei fronti e a collegare i fenomeni locali, come temporali, groppi e raffiche, al quadro più ampio dell’atmosfera. La meteorologia in barca nasce proprio da questo: osservare ciò che accade intorno alla barca, ma saperlo inserire in un sistema più grande. Meteorologia per chi va per mare “Le basi della meteorologia” è il primo articolo di una serie dedicata alle basi della meteorologia. La serie, composta da cinque articoli pubblicati su Solovelanet, è riservata agli abbonati Premium. Questo primo articolo è disponibile in libera lettura. Il corso, che prende il nome di “Meteorologia per chi va per mare”, è stato scritto e tenuto dal comandante Vittorio Anzillotti agli inizi del nuovo millennio ed è stato redatto con la preziosa consulenza di una delle figure più note della meteorologia in quegli anni, il colonnello Edmondo Bernacca, meteorologo dell’Aviazione Militare. Oggi il corso è pubblicato su SVN solovelanet in una serie di articoli riservati agli abbonati. Lezione 1: Le basi per capire il tempo Lezione 2: Formazione delle nubi, precipitazioni e temporali: guida ai fenomeni atmosferici(riservata agli abbonati) Lezione 3: Temporali fulmini trombe marine groppi - (Riservato agli abbonati) Lezione 4: I venti e le brezze (riservata agli abbonati - prossimamente) Lezione 5: I fronti (riservata agli abbonati - prossimamente)

Meteorologia per chi va per mare: temporali, fulmini e trombe marine

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