Gli uragani che si intensificano rapidamente per ragioni misteriose rappresentano una minaccia particolarmente spaventosa per coloro che si trovano in pericolo. I meteorologi hanno lottato per molti anni per capire perché una depressione tropicale o una tempesta tropicale apparentemente banale a volte si trasforma in un grande uragano, scatenando venti catastrofici e spingendo un’ondata d’acqua potenzialmente mortale verso la riva.
Ora gli scienziati hanno fatto luce sul motivo per cui questa sfida di previsione è stata così difficile da superare: esiste più di un meccanismo che causa una rapida intensificazione. Una nuova ricerca condotta dagli scienziati del Centro nazionale per la ricerca atmosferica (NCAR) della National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti utilizza le più recenti tecniche di modellazione computerizzata per identificare due modalità completamente diverse di rapida intensificazione. I risultati potrebbero portare a una migliore comprensione e previsione di questi eventi pericolosi.
“Cercare di trovare il Santo Graal dietro la rapida intensificazione è l’approccio sbagliato perché non esiste un solo Santo Graal”, ha affermato lo scienziato dell’NCAR Falko Judt, autore principale del nuovo studio. “Esistono almeno due diverse modalità o tipologie di rapida intensificazione, e ognuna presenta una serie diversa di condizioni che devono essere soddisfatte affinché la tempesta si rafforzi così rapidamente.”
Una delle modalità discusse da Judt e dai suoi coautori si verifica quando un uragano si intensifica simmetricamente, alimentato da condizioni ambientali favorevoli come acque superficiali calde e basso wind shear. Questo tipo di rafforzamento improvviso è associato ad alcune delle tempeste più distruttive della storia, come gli uragani Andrew, Katrina e Maria. I meteorologi sono rimasti sbalorditi questa settimana quando i venti dell’uragano Otis hanno sfidato le previsioni ed sono esplosi a 110 miglia all’ora in sole 24 ore, abbattendosi sulla costa occidentale del Messico con una forza di categoria 5.
Judt e i suoi coautori hanno anche identificato una seconda modalità di rapida intensificazione che era stata precedentemente trascurata perché non porta i picchi di vento a raggiungere livelli così distruttivi. Nel caso di questa modalità, il rafforzamento può essere legato a forti scoppi di temporali lontani dal centro del temporale. Queste raffiche innescano una riconfigurazione della circolazione del ciclone, consentendogli di intensificarsi rapidamente, raggiungendo l’intensità di categoria 1 o 2 nel giro di poche ore.
Questa seconda modalità è più inaspettata perché si verifica tipicamente di fronte a condizioni sfavorevoli, come i venti che si contrappongono ai livelli superiori che tagliano la tempesta spingendo la parte superiore in una direzione diversa rispetto a quella inferiore.
“Quelle tempeste non sono così memorabili e non sono così significative”, ha detto Judt. “Ma i meteorologi devono essere consapevoli che anche una tempesta fortemente violenta e asimmetrica può subire una modalità di rapida intensificazione”.
Il nuovo studio è apparso sulla Monthly Weather Review, una rivista dell’American Meteorological Society. È stato finanziato dall’Ufficio di ricerca navale della Marina degli Stati Uniti e dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, che è lo sponsor dell’NCAR. È stato scritto in collaborazione dagli scienziati NCAR Rosimar Rios-Berrios e George Bryan.
Una scoperta fortuita
Una rapida intensificazione si verifica quando i venti di un ciclone tropicale aumentano di 30 nodi (circa 35 miglia orarie) in un periodo di 24 ore. Judt si è imbattuto nelle due modalità di rapida intensificazione mentre lavorava su un progetto non correlato.
La scoperta è emersa dopo che Judt ha prodotto una simulazione computerizzata ad altissima risoluzione di 40 giorni dell’atmosfera globale, utilizzando il modello MPAS (Model for Prediction Across Scales) basato su NCAR. Quella simulazione, eseguita presso il NCAR-Wyoming Supercomputing Center, è stata progettata per un progetto internazionale che confrontava i risultati dei principali modelli atmosferici, che hanno raggiunto dettagli senza precedenti grazie a supercomputer sempre più potenti.
Una volta prodotto il modello, Judt era curioso di esaminare le tempeste nella simulazione che si intensificavano rapidamente. Esaminando una serie di casi nei bacini oceanici del mondo, ha notato che la rapida intensificazione si è verificata in due modi distinti. Ciò non era stato precedentemente evidente nei modelli, in parte perché le simulazioni precedenti catturavano solo singole regioni invece di consentire agli scienziati di tracciare uno spettro di uragani e tifoni attraverso gli oceani del mondo.
Judt e i suoi coautori hanno poi analizzato le osservazioni reali dei cicloni tropicali e hanno trovato una serie di esempi reali di entrambe le modalità di rapida intensificazione.
“È stata una scoperta fortuita”, ha detto Judt. “Solo osservando le tempeste nella simulazione e tracciando dei grafici, mi sono reso conto che le tempeste che si intensificano rapidamente si dividono in due campi diversi. Uno è la modalità canonica in cui c’è una tempesta tropicale quando vai a letto e quando ti svegli è una tempesta categoria 4. Ma poi c’è un’altra modalità che va da una tempesta tropicale a una categoria 1 o 2, e rientra nella definizione di rapida intensificazione. Dato che nessuno ha quelle tempeste sul proprio radar, quella modalità di rapida intensificazione non è stata rilevata finché non l’ho esaminata io la simulazione.”
I meteorologi sanno da tempo che condizioni ambientali favorevoli, comprese acque superficiali molto calde e un minimo wind shear, possono generare una rapida intensificazione e portare un ciclone alla categoria 4 o 5 con venti sostenuti di 130 miglia orarie o superiori. Nel loro nuovo articolo, Judt e i suoi coautori hanno definito questa modalità di rapida intensificazione una maratona perché la tempesta continua ad intensificarsi simmetricamente a un ritmo moderato mentre il vortice primario si amplifica costantemente.
Judt ha descritto l’uragano Otis come una maratona veloce perché si è intensificato simmetricamente ma a un ritmo insolitamente rapido, caratterizzato da un aumento di 80 mph della velocità del vento durante un periodo di 12 ore.
Il gruppo di studio ha etichettato l’altra modalità di intensificazione rapida come uno sprint perché l’intensificazione è estremamente rapida ma generalmente non dura così a lungo, con tempeste che raggiungono il picco di forza di categoria 1 o 2 e venti sostenuti di 110 mph o meno. In questi casi, le esplosioni esplosive dei temporali portano a una riorganizzazione del ciclone e all’emergere di un nuovo centro, consentendo alla tempesta di diventare più potente, anche a fronte di condizioni ambientali avverse.
L’articolo conclude che le due modalità possono rappresentare le estremità opposte di uno spettro, con molti casi di rapida intensificazione che si collocano nel mezzo. Ad esempio, una rapida intensificazione può iniziare con una catena di eventi discreti come uno scoppio di temporali che sono caratteristici della modalità sprint, ma poi passare a una modalità di intensificazione più simmetrica che è caratteristica della modalità maratona.
Una domanda per la ricerca futura è perché le esplosioni di temporali possono causare una rapida intensificazione di circa il 10% dei temporali in un ambiente poco favorevole, anche se il restante 90% no, ha detto Judt.
“Potrebbe esserci un meccanismo che non abbiamo ancora scoperto e che ci consentirebbe di identificare i 10 dei 90”, ha affermato. “La mia ipotesi di lavoro è che sia casuale, ma è importante che i meteorologi siano consapevoli che una rapida intensificazione è un processo tipico anche in un ambiente sfavorevole.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
