FORMAZIONE DEI CICLONI TROPICALI SUL BACINO DEL MEDITERRANEO
TRANSIZIONE TROPICALE: I CICLONI TROPICALI NELLA FASCIA SUBTROPICALE ATLANTICA E MEDITERRANEA

Solitamente i cicloni tropicali si sviluppano nelle zone tropicali su acque di almeno 26C. Effettivamente nel 90% dei casi e' cosi', soprattutto per quelli piu' intensi (CATegoria 3/5) che per intensificarsi fino a simili potenze necessitAno di temperature marine medie molto alte, anche in profondita' e per vastissime aree. In realta' la temperatura marina e' solo uno dei fattori che scatenano lo sviluppo di un ciclone tropicale. Una soglia minima di 26.5C di temperatura marina e' generalmente accettata come uno degli ingredienti necessari per lo sviluppo dei cicloni tropicali. Tuttavia, IL fatto che una frazione Non trascurabile di cicloni tropicali (5%) si verifichi su acque piu' fredde mette in serio dubbio la robustezza di questa stima. Inoltre, secondo i rapporti rilasciati dal Tropical Prediction Center-NOAA, lo sviluppo di un gran numero di cicloni tropicali atlantici dipende da un precursore extratropicale (26 su 57 tempeste nel periodo 2000-2003). Molti di questi sistemi avevano un'origine baroclinica, e inizialmente erano a nucleo freddo. Una fondamentale trasformazione dinamica e termodinamica di tali sistemi era necessaria per creare un ciclone tropicale (nucleo caldo). Questo processo di trasformazione viene definito transizione tropicale (TT) ed e' la causa anche dei sistemi tropicali sul Mediterraneo. Soventemente, fra le latitudini 30 e 45, la transizione tropicale, permette la trasformazione di una ciclogenesi extratropicale in un ciclone sub-tropicale e successivamente in ciclone tropicale, o piu' semplicemnte la trasformazione di un ciclone a cuore freddo (Cold core) in un ciclone a cuore caldo (warm core). Nel processo della tropical transition e' lo squilibrio termodinamico fra aria fredda in quota e superficie marina calda a farla da padrone e ad alimentare la convezione temporalesca della tempesta, assieme ai flussi di calore latente marino. In queste particolari condizioni la temperatura superficiale marina puo' essere anche di poco superiore o inferore ai 20C affinche' un ciclone tropicale si sviluppi. I modelli di predicibilita' di una ciclogenesi tropicale funzionino bene con una soglia di t-marina di 26C e senza apprezzabile baroclinicita' ambientale, ma il potenziale di sviluppo di queste tempeste e' sottostimato fino al 27% per i sistemi in transizione tropicale. Per questa classe di sviluppo e' stato proposto un criterio alternativo di una differenza massima di 22.5C tra il livello di tropopausa e le temperature potenziali equivalenti a 850-hPa (definito come indice di accoppiamento). Una tropopausa insolitamente fredda puo' portare a tale sviluppo (Revisiting the 26.5C Sea Surface Temperature Threshold for Tropical Cyclone Development) [10]. Ne sono la dimostrazione gli uragani Karl nov.1980, Charly ag.1980, Michael ot.2000, Karen ot.2001, Noel nov.2001, Vince ot.2005, Epsilon dic.2005, Grace ot.2009, Chris giug.2012, Alex gen.2016, Pablo ot.2019 che si sono sviluppati proprio con questo processo, a latitudini subtropicali/temperate e su superficie marine comprese fra 18C e 24C, proprio allo stesso modo degli uragani mediterranei occorsi nel set.1969, gen.1982, set.1983, dic.1985, gen.1995, ot.1996 ecc..
L'area che comprende gran parte di Spagna, Isole Baleari, Algeria, Tunisia, Italia, Grecia e tutto il Mediterraneo Orientale rientra nella zona subtropicale. Nello specifico geografico il mar Mediterraneo non e' altro che una propaggine dell' Atlantico Subtropicale. Per il National Hurricane Center la classificazione di un ciclone tropicale non risente delle condizioni iniziali della tempesta o dell'origine geografica, ne di una temperatura marina di sviluppo prestabilita: Ciclone Tropicale - " Un ciclone non piu' frontale, a cuore caldo, con profonda convezione temporalesca centrale e circolazione di venti chiusa attorno ad un centro ben definito, organizzatosi su acque tropicali o subtropicali del pianeta" [11].

L'immagine in basso mostra la probabilita' di formazione di ciclogenesi tropicali sull'intero globo prodotte dal noaa (tcfp-tropical cyclone formation probability). Come potete osservare dopo il mese di Luglio aumenta la possibilita' di formazione di ciclogenesi tropicali sull'Atlantico tropicale e sul Pacifico tropicale, con picchi massimi fra Agosto e Settembre. Da Settembre ad Ottobre diminuiscono le possibilita' di formazioni sull'Atlantico tropicale ma aumentano le possibilita' per l'Atlantico subtropicale e per il mar Mediterraneo.

La temperatura e' un unita' di misura stabilita dalla mente umana e dalla sua percezione. La temperatura media terrestre, che e' una temperatura temperata, e' di circa 14.8C. I cicloni tropicali mediterranei del 1982 e 1995 sono avvenuti nel mese di Gennaio, con temperature della tropopausa freddissime ma su un mare di +16-17C, inferiore di soli 2-3C rispetto ai 18-20C sul quale si e' sviluppato l'uragano Karl nel novembre 1980, l'uragano Pablo nell'ottobre 2019 o ai 17-21C sul quale si e' sviluppato l'uragano Alex nel Gennaio 2016. Lo squlibrio di temperatura fra una superficie marina di 16C e una goccia fredda in quota di -25C puo' avere come risultato la stessa instabilita' temporalesca che si ha ai tropici in un ambiente tipicamente baroclino. Se non fosse per la collocazione geografica, non ci sarebbe differenza fra alcuni cicloni tropicali dell'Atlantico nord orientale e quelli mediterranei. Tutti sono cicloni a cuore caldo, con convezione temporalesca organizzata nel centro, su latitudini simili e sviluppatisi con temperature marine comprese fra i +17 e i +25C.

BACINI DI FORMAZIONE

La rara possibilita' di formazione di ciclogenesi tropicali su Atlantico nord- orientale e Mediterraneo non e' omogenea ed e' in parte legata alla geografia e alla climatologia delle regioni che ne fanno parte. Nell'Atlantico nord-orientale i cicloni tropicali sono tipici dell'autunno ed interessano in particolare il settore compreso fra le isole Azzorre e Madeira, raramente il settore delle isole Canarie. La costa Africana nord-occidentale (Sahara-Marocco) e' difatti desertica o semi arida, e sebbene sia molto calda fa mancare un componente fondamentale per la formazione dei cicloni tropicali, l'umidita' atmosferica nei bassi strati ed in quota. In ogni caso, le coste di Francia, Spagna, Portogallo e Marocco possono raramente essere soggette al landfall di questo tipo di cicloni, a prescindere dal settore marino di formazione. Nel Mediterraneo, fra la fine dell'estate e l'autunno, sono favorevoli allo sviluppo dei cicloni tropicali gran parte del Mar delle Baleari, canale di Sardegna, Tirreno, canale di Sicilia e soprattuto il Mar Ionio, sede dei piu' importanti eventi di transizione tropicale. In alcuni di questi bacini ciclogenesi tropicali si sono formati fino a Gennaio. Anche l'Adriatico, seppur ristretto, e' stato sede di formazioni tropicali e subtropicali. IL settore egiziano, Cipro, Mar Rosso e gran parte del Mediterraneo orientale, sebbene raggiungano temperature marine piuttosto elevate, risentono degli stessi problemi dell'Afriaca nord-occidentale atlantica; L'aria e' spesso troppo secca per permettere la formazione di un sistema tropicale. I mari Algerini, Tunisini e Libici risentono in parte dello stesso problema ma a largo di queste coste si sono sviluppate la maggior delle ciclogenesi tropicali e subtropicali mediterranee. IL mar Egeo, sebbene puo' presentare umidita' necessaria, e' troppo limitato e frastagliato di isole e penisole per permettere uno sviluppo tropicale, oltre che soventemente piu' fresco del resto del Mediterraneo. Golfo del Leone e Mar Ligure sono le principali fonti ciclogenetiche del Mediterraneo, ma anch'essi sono soventemente troppo freschi per mantenere uno sviluppo tropicale. Tuttavia alcune ciclogenesi tropicali sono nate come cicloni extratropicali proprio da questi settori. In ogni caso, ogni costa del Mediterraneo e' soggetta al landfall di questo tipo di cicloni, a prescindere dal settore marino di formazione. IL mar Nero è stato a volte sede di ciclogenesi tropicali e subtropicali in tutti i suoi settori. Raramente, anche sul Golfo di Biscaglia si sono originati disturbi tropicali e cicloni subtropicali.

CLASSIFICAZIONE ED INTENSITA'

La forza dei cicloni tropicali mediterranei puo' essere stimata con una scala di intensita' simile a quella dei cicloni tropicali atlantici, in base sia alla scala Saffir-Simpson che alla Scala Dvorak, che suddividono i cicloni in base alla potenza dei venti, da depressione tropicale ad uragano, dunque da 45 km/h a 118 km/h ed oltre. Ci sono delle variazioni nelle classificazioni dei vari centri globale di allarmi. Secondo la scala australiana la categoria 1 di uragano parte dai 47kt (87 km/h), mentre su Atlantico e Pacifico dai 64 kt (118 km/h):

DISTURBO Tropicale:

Un disturbo tropicale e' un vasto sistema convettivo (MCC,MCS [mesoscale convective complex and system]) organizzato su acque tropicali o subtropicali del globo, con un diametro di circa 100-500 km, di carattere non frontale e attivo per almeno 12-24 ore; puo' non essere associato ad una depressione rilevabile dal campo dei venti. Bande di cirri da outflow sono spesso presenti; Un disturbo tropicale si puo' rapidamente indebolire in caso di alti valori di shear in quota. Anche l'aria secca e il pulviscolo desertico in quota e nei bassi strati dell'atmosfera possono indebolire rapidamente questi sistemi, o non permetterne l'intensificazione. IL top delle nubi va dai -50 ai -70*C, con punte anche di -80*C presso il centro e nelle celle piu intense del systema. I disturbi tropicali presi in considerazione dai centri di previsione tropicale (NHC, CPHC, o JTWC) vengono nominati INVEST. Questi sistemi si sviluppano su acque tropicali e subtropicali con temperature marine comprese fra 22 e 30*c. Sebbene un disturbo tropicale non sia intenso nei venti, i sistemi convettivi ad esso assocati possono provocare alluvioni, violenti colpi di vento (25-40kt), fulmini e tornado.

DEPRESSIONE Tropicale (T1-T2):

Un disturbo tropicale, se intensifica nei venti e mostra un centro di bassa pressione piu' o meno evidente, diviene una depressione tropicale. Una depressione tropicale e' caratterizzata da vari sistemi temporaleschi, anche molto estesi (MCC, MCS [mesoscale convective complex and system]) che ruotano attorno ad un centro di bassa pressione (non sempre ben definito) e con venti di 25-33 kt; I sistemi temporaleschi tendono a svilupparsi nei pressi del centro o a coprirlo per intero. La depressione tropicale puo' apparire come unico disco convettivo rotante (MCV mesoscale convective vortex). Qualora lo shear in quota fosse troppo intenso la zona convettiva verrebbe spinta in direzione dei venti in quota lasciando scoperto e visibile il centro di bassa pressione al suolo (occhio), costituito da sole nubi basse. In questo caso la depressione andra' in contro ad un rapido declino, a meno che non si sposti su zone con shear piu' debole e favorevole. Anche l'aria secca e il pulviscolo desertico in quota e nei bassi strati dell'atmosfera possono indebolire rapidamente questi sistemi, o non permetterne l'organizzazione. Le depressioni tropicali sono fenomeni naturali, pertanto, per quanto simile ogni depressione e' diverso da un altra per forma e dimensioni. Questi sistemi si sviluppano su acque tropicali e subtropicali con temperature marine comprese fra 25 e 30*c, o comprese fra 20 e 24*c nei rari casi di transizione tropicale con aria molto fredda in quota. Una depressione tropicale puo' non sempre apparire come chiaro sistema ciclonico; Bande da outflow (cirri) sono comunque sempre presenti; IL top delle nubi va dai -50 ai -70*C, con punte anche di -80*C presso il centro e nelle celle piu intense del systema. Sebbene una depressione tropicale non sia molto intensa nei venti, i sistemi convettivi ad aessa assocati possono provocare alluvioni, violenti colpi di vento, fulmini e tornado. Mareggiate con onde fino a 2 metri.

TEMPESTA Tropicale (T2.5-T3.5):

Se una depressione tropicale intensifica puo' divenire una tempesta tropicale. I venti sono compresi fra 34 ed oltre 55 nodi, il sistema ciclonico e' ben evidente cosi' come il centro di bassa pressione. Una tempesta tropicale ha generalmente un diametro di circa 100-500 km, e' quasi sempre simmetrica e tende a sviluppare nubi convettive proprio sopra il centro di bassa pressione, apparendo come un unico disco convettivo rotante (MCV mesoscale convective vortex). Non mancano tuttavia molti esempi di tempeste tropicali con centro asimmetrico dovuto a shear in quota troppo intenso, come descritto per le depressioni tropicali. In questo caso la tempesta mostrerà un debole "occhio" di nubi basse o solo parzialmente convettive, ed andra' in contro ad un rapido declino, a meno che non si sposti su zone con shear piu' debole e favorevole a nuova convezione centrale. Anche l'aria secca e il pulviscolo desertico in quota e nei bassi strati dell'atmosfera possono indebolire rapidamente questi sistemi o non permetterne l'organizzazione. Un occhio convettivo puo' apparire se la tempesta supera i 45-50kt di intensita' e la convezione nel centro del sistema è stabile. Le tempeste tropicali sono fenomeni meteorologici naturali, pertanto, per quanto simile ogni tempesta e' diversa da un altra per forma e dimensioni. Bande convettive e da outflow (cirri) sono sempre presenti. IL top delle nubi va dai -50 ai -70*C, con punte anche di -80*C presso il centro e nelle celle piu intense delle bande convettive. Questi sistemi si sviluppano su acque tropicali e subtropicali con temperature marine comprese fra 25 e 30*c, o comprese fra 18 e 24*c nei rari casi di transizione tropicale con aria molto fredda in quota. Una tempesta tropicale puo' causare alluvioni ed intensi venti; Oltre 45 nodi di intensita' puo' provocare danni alla vegetazione, lievi danni alle strutture umane e intense mareggiate (onde 2-7 metri) con lieve allagamente dei litorali dovuti a uno storm surg di 50-90 cm. A causa della velocita' di rotazione tornado e fulmini sono possibili lungo le bande convettive di alimentazione, lontano dal centro. Raramente i fulmini possono svilupparsi nei pressi del centro; questo puo' accadere quando la tempesta e' in intensificazione.

URAGANO (T4.0):

Una tempesta tropicale che supera i 64 nodi di vento (119 Km/h) diviene un Uragano (detto Tifone nel Pacifico occidentale). In base alla sua potenza viene classificato su una scala che va da 1 a 5. Gli uragani di categoria 5 posso avere venti di 250 km/h con raffiche superiori a 300 km/h. IL diametro va dai 100 ai 500km, a prescindere dall'intensita'. L'uragano e' un sistema convettivo con centro simmetrico e la convezione temporalesca costituisce proprio il centro della tempesta. Quest'ultimo e' caratterizzato da un vuoto di 5 -50 km detto "occhio del ciclone"; L'occhio non e' sempre presente, e se presente non e' mai stabile ed e' soggetto a fasi di chiusura e riformazione tipici nell' evoluzione di un uragano (eyewall replacement cycle). Se un uragano incontra condizioni di shear troppo intenso in quota andra' in contro ad un rapido declino, a meno che non si sposti su zone con shear piu' debole e favorevole. Anche l'aria secca e il pulviscolo desertico in quota e nei bassi strati dell'atmosfera possono indebolire rapidamente questi sistemi. L'uragano e' un fenomeno meteorologico naturale, pertanto, per quanto simile ogni uragano e' diverso da un altro per forma e dimensioni. Bande convetive e da outflow (cirri) sono sempre presenti. IL top delle nubi va dai -50 ai -75*C, ma negli uragani piu' violenti puo' sfiorare i -90*C attorno all'occhio. Questi sistemi si sviluppano su acque tropicali e subtropicali con temperature marine comprese fra 25 e 30*c, o comprese fra 18 e 24*c nei rari casi di transizione tropicale con aria molto fredda in quota. Al rischio di alluvioni, si sommano seri danni alla vegetazione, alle costruzioni umane e l'allalgamento delle coste. Oltre al mare grosso e con onde altissime infatti (6 -15 m), si somma il fenomeno detto " storm surge", tipico dell' Uragano. La formidabile basse pressione nel centro della tempesta attira verso l'alto una massa d'acqua estesa per varie decine di chilometri. Questa puo' avere l'altezza di un metro e mezzo negli uragani di categoria 1 e di 6-8 metri negli uragani di categoria 5. Questa vasta marea si abbatte sulla costa assieme al centro dell' uragano; IL risultato e' simile a quello di uno tsunami, con effetti disastrosi che si sommano a quelli della pioggia e dei venti. A causa della velocita' di rotazione, all' interno di un uragano, tornado e fulmini sono possibili lungo le bande convettive di alimentazione e nelle celle esterne al sistema, ben lontano dal centro ciclonico. Raramente i fulmini possono svilupparsi nei pressi del centro; questo puo' accadere quando l'uragano e' in intensificazione.

MEDICANE, TLC: ERRORI E CONSEGUENZE DI UNA NOMENCLATURA NON UFFICIALE:

Agli inizi degli anni '80 J.Ernest e M.Matson definirono questi sistemi "Mediterranean Tropical Storm"[3]. In Sever Weather Guide Mediterranean Ports del 1988 (Naval Environment Prediction Research Facility, Monterey, CA U.S. NAVY) veniva scritto che "anche se non comuni, cicloni tropicali sono stati osservati anche sul bacino del Mediterraneo". Nella stessa publicazione viene indicata la possibilita' che porti del Mediterraneo, in particolare Cagliari e Palermo possano esser interessati raramente da cicloni tropicali[4]. Tlc (Tropical Like Cyclone) e' un termine che ha preso piede con i primi studi degli anni '90 per indicare insoliti cicloni di tipo tropicale al di fuori dai tropici. Probabilmente ne parlarono per primi Reale & Atlas nel 1998 in "Tropical Like Cyclone in the extratropics"[5]. K.Emanuel, agli inizi del 2000, li defini' uragni mediterranei (Mediterranean Hurricane) aggiungendo che il Mediterraneo e' un bacino con un potenziale marginale per la formazioni di sistemi tropicali e che sarebbero stati necessari ulteriori calcoli di potenziale per una valutazione complessiva sul rischio uragani in questo bacino[6]. "Medicane", inizialmente collegato al prof. K.Emanuel ma recentemente smentito dallo stesso, e' un termine informale che prese piede dopo il 2005 in internet, sui forum meteo e fra gli studiosi, per indicare questo tipo di sitemi. Autori come Miglietta, Romero, Fita, Rotunno cominciarono ad usare il termine "Medicane" nelle analisi di questi sistemi, rendendolo erroneamente quasi ufficiale [7] [8] [9]. Recentemente nel web sono stati coniati termini altrettanto informali come "Eurocane". A causa di questi termini non ufficiali si e' sviluppato il pensiero che i Medicane-Tlc siano cicloni ibridi, diversi da altri ed univoci del Mar Mediterraeno. Questo e' sbagliato dal momento che i Medicane in fase matura soddisfano tutti i criteri per una classificazione tropicale. La meteorologia classifica globalmente i cicloni in cicloni extratropicali, subtropicali e tropicali (questi ultimi suddivisi per intensita' in depressioni tropicali, tempeste e uragani). Negli anni 80 e 90 una ciclogenesi tropicale nel Mediterraneo era vista impossibile dalla tradizionale meteorologia che vedeva ciclogenesi tropicali solo nella fascia tropicale e su acque di almeno 26°c. Oggi sappiamo che raramente i cicloni tropicali si sviluppano anche da precursori freddi al di fuori del tropico e su acque persino prossime ai 20°C (transizione tropicale). Un ciclone tropicale ottenuto da un processo di transizione tropicale viene per tanto classificato come tropicale e non come ibrido-subtropicale, malgrado la sua origine extratropicale. Ne sono un esempio i cicloni tropicali Grace ott.2009, Alex genn.2016 o Pablo ott.2019, tutti di origine non tropicale ed evoluti in maniera analoga ai Medicane. Coerentemente, quando il Noaa-ssd classifico' il ciclone mediterraneo 01M (Rolf nov.2011) lo defini' coerentemente un ciclone tropicale, senza menzionare termini come Medicane o Tlc. L'uso di termini non ufficiali ha provocato negli anni confusione e l'allontanamento da classificazioni coerenti. Termini come "simile" o "ibrido" hanno sviluppato erroneamente l'idea di sistemi piu' piccoli e piu' deboli, allontanando il pubblico e gli stessi studiosi dalla percezione reale del pericolo che questi sistemi possono costituire. Di conseguenza la messa in posa di un agenzia ufficiale che catalogasse e seguisse i sistemi sul Mediterraneo non e' mai stata ritenuta necessaria. Sugli altri bacini anche una debole depressione tropicale viene attentamente seguita, visto il potenziale precipitativo di questi sistemi. Sul Mediterraneo questi sistemi tropicali possono causare alluvioni su aree densamente abitate, danni a porti ed abitazioni. Se questi sistemi Tlc-Medicane sono cicloni tropicali, allora dovrebbero essere identificati come tali al fine di una climatologia dei Cicloni Tropicali globale coerente.