Le previsioni a lungo termine in meteorologia

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Pubblicato Giovedì, 07 Febbraio 2013 15:59

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La meteorologia è una scienza e, come tale, si basa sullo studio dei fenomeni dell’atmosfera attraverso il ricorso alle leggi della fisica, in grado di spiegare le dinamiche delle masse d’aria capaci di portare il buono o il cattivo tempo.

Le previsioni meteorologiche si suddividono in scale, attraverso le quali vengono presi in considerazione i fenomeni e le dinamiche di un territorio più o meno grande. Si parte dalla Macroscala Alfa (Onde di Rossby) e si conclude con la Microscala Gamma (pennacchio di fumo), passando per la Mesoscala (temporali, tornado, ecc.). Inoltre, in base al fenomeno oggetto di studio, l’arco temporale della previsione cambia passando da 1 mese a 10 secondi.

Ora, alcuni fenomeni sono prevedibili con un anticipo temporale scarso, specie se in assenza di strumentazione, come ad esempio il sorgere di un temporale che nasce, cresce e muore anche nel giro di un’ora. Lo studio e l’analisi delle dinamiche delle masse d’aria su larga scala, invece, è un’attività molto più complessa e non prevedibile senza le apposite strumentazioni e i centri di osservazione che raccolgono i dati dell’atmosfera e tutti i parametri necessari allo scopo, per poi riunirli attraverso dei supercalcolatori in “modelli meteorologici”. È da questi parametri che si ottiene una base di partenza necessaria per tracciare un’immagine dell’atmosfera e delle sue condizioni iniziali, per poi applicarele leggi della fisica e della termodinamica per prevedere l’evolversi di quella situazione nel breve, medio e lungo termine, sviluppando così i diversi modelli temporali.

Questo esempio di modello meteorologico è l’autorevole GFS. Come si può notare, l’immagine è frutto di un’elaborazione grafica risultante da un modello matematico che ha la sua base di partenza alle ore 06 del 9 Maggio 2012.

Quest’altra immagine, invece, è frutto dell’elaborazione del modello attraverso l’introduzione di altre variabili fisiche che giocano un ruolo essenziale nell’atmosfera e mostrano la situazione alle ore 06 del 16 Maggio, ossia una settimana dopo.

Il risultato è che ovviamente le troppe variabili in gioco si combinano al punto tale che l’andamento nel lungo periodo diventa “disturbato”, poco chiaro e poco preciso, come mostra lo stesso modello riprodotto graficamente.

Tuttavia, come molti hanno avuto modo di notare, le previsioni di breve termine godono di un elevato tasso di attendibilità e gli errori su macroscala sono veramente ridotti. E’ più facile invece che un temporale improvviso si abbatta su una località, lasciando poco spazio per una previsione di largo anticipo. Nel momento in cui, però, ci accingiamo ad introdurre delle variabili nei modelli meteorologici a lungo termine, si verifica un perdita di attendibilità della previsione stessa. Il motivo ce lo spiega la teoria del caos.

La teoria del caos è lo studio attraverso modelli della fisica matematica dei sistemi fisici che esibiscono una sensibilità esponenziale rispetto alle condizioni iniziali. (Fonte Wikipedia).

Un sistema dinamico (come l’atmosfera) si definisce caotico se presenta:

• Sensibilità alle condizioni iniziali, ovvero a variazioni infinitesime delle condizioni al contorno (o, genericamente, degli ingressi) corrispondono variazioni finite in uscita. Come esempio banale: il fumo di più fiammiferi accesi in condizioni macroscopicamente molto simili segue traiettorie di volta in volta molto differenti;

• Imprevedibilità, cioè non si può prevedere in anticipo l'andamento del sistema su tempi lunghi;

• L' evoluzione del sistema è descritta da innumerevoli orbite ('traiettorie di stato'), diverse tra loro con evidente componente stocastica agli occhi di un osservatore esterno.

In conclusione sottolineo come è dunque fondamentale prendere in considerazione il dinamismo di un sistema caotico come quello della nostra atmosfera, ove risulta quindi poco attendibile una previsione su larga scala nel lungo periodo, pertanto è opportuno convincersi che allo stato attuale, e con le attuali conoscenze e strumentazioni tecnologiche, non è possibile considerare completamente attendibile una previsione rivolta oltre le 120 ore (5 giorni) nello spazio temporale e che è dunque possibile uno stravolgimento della stessa nel corso del tempo. Dunque è sempre necessario assumere con le dovute cautele del caso le cosiddette previsioni di lungo termine che oggigiorno molti siti meteorologici riportano in prima pagina: utilizzatele sempre come un possibile spunto, uno scenario da confermare o smentire nei giorni che verranno.