Alluvione Palermo, i “forcing” dinamici e orografici che hanno scatenato il disastro: “era impossibile prevederla”

Mercoledì 15 luglio 2020 è una giornata che gli abitanti di Palermo faranno fatica a dimenticare. Una violenta alluvione ha devastato la città: 134mm di pioggia si sono abbattuti in poco più di un’ora, seminando il caos. Fiumi di acqua e fango per le strade, auto ribaltate e trascinate via dalla corrente, gente a nuoto nelle strade per mettersi in salvo per un evento record: non aveva mai piovuto in modo così forte nella storia secolare della città. Dopo tanta distruzione e nessuna allerta meteo che l’avesse anticipata, da più parti è stata sollevata questa domanda: questo evento si poteva prevedere?

I meteorologi Daniele Ingemi e Matteo Tidili hanno realizzato un’analisi molto esaudiente e approfondita del fenomeno, che riportiamo integralmente qui di seguito.

“Nel primo pomeriggio di mercoledì 15 luglio 2020, a distanza di sole 24 ore dall’evento tornadico di Mineo, un violento temporale si abbatte sulla città di Palermo degenerando in breve tempo in un’autentica e inaspettata alluvione lampo. L’eccezionalità della precipitazione è certificata dalla stazione meteorologica Sias (Servizio Informativo Agrometeorologico Siciliano) di Parco Uditore che ha registrato un’intensità oraria 87,8 mm/ora. Tra le 17,30 e le 17,35 il nubifragio ha dato il peggio di se raggiungendo un’intensità istantanea di 168 mm/h. Alle 18.55 il totale parziale giornaliero della stazione SIAS di Palermo Parco Uditore è pari a 134 mm. Si tratta del valore più alto mai registrato dalla stazione fin dalla sua installazione nel 2002 ma, come viene confermato dal Sias, non ha precedenti per la città di Palermo il cui precedente record era di 39,2 mm datati 6 luglio 1935. Per il capoluogo siciliano si tratta dunque della giornata più piovosa in assoluto a luglio dal 1797.

Si riporta inoltre il rilevante dato pluviometrico della stazione amatoriale ubicata fra i quartieri di Borgo Nuovo e Cruillas che in meno di 2 ore ha registrato un accumulo di 151 mm, a dimostrazione di come poco a monte della città siano potuti cadere anche più di 150-160 mm. Tutta questa enorme quantità d’acqua, caduta in poco tempo su un’area fortemente urbanizzata, ha inevitabilmente prodotto allagamenti istantanei, trasformando le principali strade della città siciliana in fiumi in piena”.

 Analisi sinottica

“Dal punto di vista sinottico la situazione era molto complessa, tanto da rendere impossibile una previsione, sia nel tempo che nello spazio, di un fenomeno temporalesco così violento e circoscritto tuttavia l’analisi dei principali centri di calcolo, e dei modelli sperimentali, lasciava facilmente dedurre che il rischio di fenomeni temporaleschi ad evoluzione diurna (i tipici temporali di calore), localmente anche intensi seppur localizzati, era piuttosto elevato in quasi tutto l’entroterra della Sicilia, con possibili sconfinamenti fino alle sottostanti aree costiere, sia ioniche che tirreniche. Analizzeremo in questa sede le possibili forzanti che hanno concorso nello sviluppo di una così profonda e stazionaria attività convettiva.

L’analisi del campo di altezza del geopotenziale alla quota isobarica di 500 hPa delle ore 12 UTC mostra la ritirata in aperto Atlantico dell’alta pressione delle Azzorre e, di contro, su gran parte del territorio europeo un vasto settore caratterizzato da geopotenziali bassi con varie depressioni in azione. La prima nel tratto di oceano poco ad ovest dell’Islanda, una seconda localizzata a ridosso della Danimarca, e una terza, ben più profonda, centrata sopra la Russia centrale, con un minimo sceso sotto i 1000 hPa. Dal minimo in azione a ridosso della Danimarca si allunga nel verso dei meridiani una saccatura che raggiunge il bacino tirrenico e l’Italia centro-meridionale sul cui cavo d’onda è presente una forte avvezione di vorticità positiva in rapido movimento verso la Sicilia. Allo scivolamento di questa ondulazione ciclonica si oppone un modesto campo anticiclonico che dalle medie latitudini atlantiche si proietta fino all’entroterra desertico libico, imprimendo una marcata direttrice “zonale” al flusso sinottico che scorre sul bacino del Mediterraneo.

L’attività fra la saccatura in scivolamento dalla Danimarca e il campo anticiclonico presente sull’entroterra nord-africano non ha fatto altro che favorire la risalita, fin sulla Sicilia, di un ramo del “getto subtropicale”. L’accelerazione del “getto”, nell’alta troposfera, è normalmente favorita dall’accentuazione del “gradiente termico orizzontale” nella zona di contatto tra due opposte circolazioni sinottiche (come si evince dalle mappe a 250 hPa),  ed è un ulteriore fattore da forcing in alta atmosfera favorendo il fenomeno della divergenza della massa d’aria.

Ad accentuare le condizioni di instabilità in quota concorre anche un improvviso crollo della tropopausa dinamica, evidenziato dalla stretta “lingua” di valori positivi di vorticità potenziale in movimento dal basso Tirreno/Canale di Sardegna verso la Sicilia occidentale, che inietta dalla stratosfera aria ulteriormente fredda e secca. Restando alla quota di 500 hPa la prossima cartina ci permette di apprezzare una forte diffluenza delle linee di flusso ed un apertura delle correnti a ventaglio proprio sulla Sicilia, fattore anch’esso importante nel favorire i moti convettivi ed il risucchio di aria dai bassi strati.

Se in quota i fattori sono potenzialmente favorevoli all’innesco di attività temporalesca localmente intensa e ad asse obliquo, al suolo la situazione è più complessa mancando un vero e proprio centro depressionario. L’ondulazione delle westerlies si trasmette, seppur debolmente, anche negli strati prossimi al suolo dove è ben visibile l’ingresso dal Golfo del Leone di correnti nord occidentali sul mediterraneo centrale. Superato il canale di Sardegna, la debole circolazione sinottica nord-occidentale riesce in parte ad entrare sulla Sicilia occidentale e meridionale non raggiungendo però la costa settentrionale di Palermo che risulta riparata ad ovest e sud da importanti vette montuose. L’ostacolo imposto dalla Sardegna, costringe poi una parte delle correnti a seguire la via del Tirreno rientrando di pomeriggio, per effetto termico, sulla costa settentrionale della Sicilia, con componente nord orientale marittima e particolarmente umida (poco prima del nubifragio temperatura attorno ai +29,5°C e umidità fino al 70%). E’ ipotizzabile, nella fase di input della colonna convettiva, un forte forcing orografico che ha rallentato la corrente sinottica in ingresso da ovest e contribuendo così nella risalita del flusso più umido in ingresso dal mare.

La confluenza tra aria proveniente da O-NO e la debole ventilazione, d’origine termica, da Nord e N-NE, tipica nell’area del Golfo di Palermo, associato ad un notevole aumento della divergenza in quota all’avvicinarsi dell’avvezione di vorticità positiva indotta dal passaggio dell’asse di saccatura sopra menzionato, ha innescato gli intensi moti verticali su quella zona, in una fascia oraria molto favorevole allo sviluppo di attività temporalesca “termoconvettiva”.

La componente geostrofica del vento, che ricordiamo trattasi del vento teorico che si ricava sotto l’azione congiunta della forza di “gradiente barico orizzontale” e della forza deviante di Coriolis che esiste però solo oltre i 1000-1500 metri, e non in prossimità del suolo (a causa della forza di attrito del terreno e di altri ostacoli presenti sulla superficie terrestre che possono deviare la direzione), ha prodotto correnti prevalentemente da sud-ovest davanti all’asse di saccatura e più da ovest dietro all’asse. Ciò ha contribuito pure ad esaltare lo “shear”, già di per sé acuito dal passaggio in alta quota del “getto sub-tropicale”, che ha contribuito a far esplodere la convezione, rendendo il temporale per un paio di ore semi-stazionario sopra il quadrante nord della città di Palermo.

La presenza di colline e montagne a ridosso del mare, caratteristica del palermitano, ha poi probabilmente contribuito nella autorigenerazione attraverso il fenomeno del “cold pool”, il quale ha sostenuto in vita la cella per almeno due ore. In molte di queste occasioni questi fenomeni tendono ad essere enfatizzati dalla particolare conformazione morfologica del territorio e dalla conseguente disposizione delle correnti in alta quota, che provenendo da una determinata direzione possono esaltare le correnti ascensionali, favorendo la formazione dei temporali.

Questi temporali, una volta formati, vengono alimentati in continuazione di vapore e aria calda in grado di contenerlo per un lungo periodo durante la forte ascesa alle quote superiori della troposfera (moti convettivi).

Ma la presenza di colline e montagne a ridosso del mare spesso contribuisce ad innescare un fenomeno molto particolare, noto con il termine di “cold pool”. Questo particolare fenomeno, a volte fa in modo che i temporali tendano a “autorigenerarsi” nella stessa zona, scaricando su questa un’ingentissima quantità di pioggia in spazi temporali davvero ristretti.

Il fenomeno del “cold pool” viene originato dalla discesa di aria fredda (attraverso la pioggia) dal downdraft delle singole “celle temporalesche” che dal mare tendono a risalire verso la costa. L’aria più fredda e pesante associata al downdraft, scivolando lungo i pendii delle montagne o colline, ritorna in mare, dove viene a contatto con i venti umidi marittimi (che spirano dal mare), ricrea i presupposti per nuovi “updraft” e formazione di altre “celle temporalesche”. Come una catena di montaggio che va avanti fino a quando il flusso caldo e umido marittimo non accenna a placarsi, allentando l’instabilità temporalesca.

Un ulteriore apporto di umidità alla colonna convettiva, che ha contribuito a conferire caratteristiche di alluvione lampo al temporale di Palermo, è rintracciabile all’interno del flusso portante in quota, che dal Canale di Sardegna si estendeva fino alla Sicilia e al basso Tirreno, agendo come vero e proprio carburante di calore latente. Questi corridoi di aria molto umida, spesso molto stretti, spesso nascosti all’interno delle “warm conveyor belt” dei singoli cicloni extratropicali (non era questo il caso), sono responsabili durante la stagione autunnale di precipitazioni estreme e di inondazioni che ciclicamente colpiscono l’Europa e l’area mediterranea.

L’analisi del radiosondaggio di Trapani delle 12 UTC è indicativo dello stato termodinamico della colonna atmosferica sull’area di studio e mostra in grafico tutti gli elementi finora citati. Dal forte getto sub tropicale attorno ai 300 hPa, alla presenza di aria fresca e secca oltre i 600 hPa, all’aria molto umida nei bassi strati (Precipitable Water >39 mm) e tra i 2000 m e 4500 m. Dando uno sguardo agli indici di instabilità sulla destra emerge il valore fortemente negativo del Cins, indice che mostra l’energia disponibile (espressa in joule) in bassa troposfera nell’impedire la partenza di moti verticali spontanei per la presenza di uno strato stabile oltre il suolo. Il valore di -115 j/kg indicava un’intensa inibizione ai moti convettivi e la presenza di un robusto strato stabile nella bassa troposfera che poteva essere rotto solo tramite forti forcing dal basso, in questo caso orografici”.