Previsione degli uragani: il contributo del satellite

Katrina nel sud della Florida, 25 Agosto
2 Settembre 2005

INTERVISTA 27-2005. Dopo le inondazioni in Europa, questa settimana è stata la volta degli USA. Il tifone Katrina è stato uno dei più sconvolgenti episodi di uragani del secolo. Centinaia, forse migliaia di morti, New Orleans in ginocchio, intere regioni completamente inondate. Ma sono davvero catastrofi naturali oppure il riscaldamento globale e quindi anche l’uomo, può esserne responsabile?

È un’ipotesi discussa in questi anni, perché viene suggerita dai dati storici. Le statistiche della NOAA, l’agenzia statunitense che si occupa di studi oceanici e atmosferici, indicano che, in media, dal 1970 al 1994, l’oceano Atlantico ha generato ogni anno 8,6 cicloni tropicali (tropical storm), 5 uragani (hurricane) e 1,5 uragani violenti (major hurricane), classificati lungo una scala di velocità crescente del vento.

Ma dal 1995 al 2004 le medie sono state di 13,6 7,8 e 3,8 rispettivamente. Dunque c’è stato indubbiamente un aumento del numero medio rispetto agli anni precedenti. E nello stesso periodo certamente è aumentata la temperatura superficiale media della Terra, a causa dell’aumento dei gas che danno luogo all’effetto serra.

Tuttavia da questi dati non si può concludere che il riscaldamento globale sia il responsabile dell’aumento del numero di questi fenomeni. Questa conclusione sarebbe scorretta per vari motivi: in primo luogo c’è il sospetto che il numero dei tifoni atlantici oscilli negli anni, con tempi caratteristici di 20-30 anni: in altri termini, per 20-30 anni il numero dei cicloni sarebbe minore della media (e si tratterebbe del periodo 1970-1994), mentre per i 20-30 anni successivi sarebbe superiore alla media. Inoltre, se si considera il numero totale di cicloni tropicali nell’intero globo, sommando i dati relativi all’oceano Atlantico e quelli relativi al Pacifico, questo numero appare stabile: ogni anno ne vengono generati una media di circa 90.

Molti scienziati sono invece concordi col sostenere che un aumento delle temperatura su scala globale comporta un aumento della violenza dei cicloni. Ciò accade perché aumentano sia la temperatura superficiale dei mari che l’umidità atmosferica, che a loro volta alimentano e rafforzano gli uragani.

Hurricane eye
Dettaglio dell'occhio del ciclone, visto dal ASAR

La NOAA aveva previsto fin dall’inizio di agosto che questa estate sarebbe stata particolarmente difficile per quanto riguarda gli uragani. Ma è possibile prevedere questi fenomeni e la loro violenza?

"Prevedere persino con pochi giorni di anticipo, dove colpirà con precisione un uragano e con quale violenza è sostanzialmente impossibile”: non è un mio parere, ma è la dichiarazione che ha rilasciato il presidente del Centro uragani della NOAA. È invece possibile prevedere quanti uragani aspettarci nell’arco della stagione: agli inizi di agosto la NOAA aveva previsto da agosto a novembre da 18 a 21 cicloni tropicali, 9-11 uragani e 5-7 uragani violenti. Numeri decisamente al di sopra della media annuale dell’ultimo decennio. Del resto, fin dall’inizio dell’estate, le condizioni oceaniche e quelle atmosferiche suggerivano che si stesse preparando una stagione di questo tipo.

Anche per quanto riguarda l’evoluzione degli uragani, nonostante siano ben note le condizioni che li guidano sulla terraferma, prevederne gli sviluppi è molto difficile su periodi lunghi una stagione, mentre sono molto più semplici su scala giornaliera.

Ma quali strumenti si utilizzano per possibile prevedere questi fenomeni e la loro violenza?

Si usano modelli numerici molto sofisticati, che utilizzano i dati raccolti attraverso diversi metodi: in questi giorni sono diventati celebri i cosiddetti “cacciatori di uragani”, aeree delle forze armate che volano direttamente nel pieno delle tempeste. Ma ci sono anche metodi meno spettacolari, come le boe oceaniche, che misurano la temperatura superficiale degli oceani e altri parametri oceanici e atmosferici e inviano i dati a terra via radar.

E infine dati preziosi vengono dai satelliti per le osservazioni della Terra. Il satellite dell’ESA Envisat, per esempio, può eseguire un numero elevato di osservazioni attraverso una batteria di strumenti che raccolgono dati complementari fra loro: dalla direzione dei venti alla loro velocità, dalla temperatura superficiale degli oceani alla valutazione delle condizioni dello strato di ozono, legato alle condizioni climatiche generali del pianeta.

L’insieme di tutti questi dati costituiscono un’istantanea della situazione a partire dalla quale i modelli matematici, basati sulle nostre conoscenze della fisica, ci danno le previsioni per i giorni o le settimane successive. Con i limiti a cui accennavamo prima.

Locations
Mappa delle acquisizioni del satellite Envisat

L’evoluzione di Katrina è stata seguita anche dal satellite dell’ESA Envisat, che è stato attivato come previsto dalla Carta Internazionale per il supporto in caso di disastri ambientali. Quali osservazioni ha fatto?

Il Trattato internazionale è stato attivato sin dal 27 agosto, sulla base di previsioni eseguite dal Servizio Geologico statunitense (USGS), sulla base del fatto che erano state previste piogge e inondazioni.

In questo caso le osservazioni satellitari sono utili sotto almeno due aspetti: quello scientifico e quello operativo, che naturalmente sono tutt’altro che indipendenti.

Per esempio nello spettro visibile e infrarosso della luce è in grado di osservare la struttura ad alta quota delle nuvole e derivarne poi il campo di pressione. Sono immagini a cui siamo ormai abituati, nelle quali un uragano appare come una grande spirale bianca. Ma può osservare il fenomeno attraverso il radar a microonde, che particolarmente utile quando il ciclone si trova sopra l’oceano: le microonde penetrano nella copertura nuvolosa, vengono riflesse dall’acqua e dalle increspature che vengono evidenziate si può derivare la velocità dei venti che, come si è detto, è uno dei parametri cruciali per la valutazione del fenomeno e per le previsioni connesse.

Nota:

Le interviste

Dal maggio 2000, con cadenza settimanale, RAI NEWS 24 - canale televisivo digitale della RAI dedicato all'aggiornamento in tempo reale - riserva all'ESA uno spazio di approfondimento di 5 minuti: un'intervista su una notizia di attualità legata alle attività nello spazio.

I servizi vengono ritrasmessi ulteriormente su RAI International e RAI 3. Si va dagli approfondimenti sulla Stazione Spaziale Internazionale, alle scoperte scientifiche dei satelliti dedicati all'astronomia, alle applicazioni concrete legate alle osservazioni della Terra dallo spazio.

Il giornalista della Rai, Lorenzo di Las Plassas, passa cinque minuti con il rappresentante dell'ESA, Stefano Sandrelli, per dare un'idea dell'argomento e per approfondirne un aspetto, in modo che, leggendo di seguito le interviste relative a uno stesso settore se ne abbia uno spaccato sempre più ampio, venendo a conoscenza di cose sempre nuove.

Per ulteriori informazioni, rivolgersi a: Simonetta.Cheli@esa.int.

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