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guida pratica all'interpretazione dei modelli numerici della famiglia GFS (USA) pervalutare e prevedere l'aerologia, la climatotologia e le condizioni atmosferiche per il volo libero, specialmente di alto livello nella Haut-Valais

GUIDA PRATICA ALL'INTERPRETAZIONE DEI MODELLI NUMERICI DELLA FAMIGLIA GFS (USA) PER VALUTARE E PREVEDERE L'AEROLOGIA, LA CLIMATOLOGIA E LE CONDIZIONI ATMOSFERICHE PER IL VOLO LIBERO, SPECIALMENTE DI ALTO LIVELLO, NELLA HAUT-VALAIS.

Jean Oberson

traduzione in italiano: Tiberio Galletti

1 dicembre 2006



Avvertenza: questo documento, sotto qualsiasi forma, è soggetto alla legge sulla protezione dei diritti d'autore. L'utilizzo individuale et privato è comunque libero e gratuito. Potete quindi scaricare questo file e poi stamparlo su carta (ma questo purtroppo lo renderà non più gratuito, visto il prezzo della carta e il costo della vostra stampante). In questo caso richiedo che siano citati fonti (www.soaringmeteo.com, sulparapendio.altervista.org, originariamente www.sulparapendio.it), autore (Jean Oberson) e traduttore (Tiberio Galletti).
Tuttavia non autorizzo l'utilizzo commerciale di questa opera (per esempio la pubblicazione di un estratto in un giornale senza l'autorizzazione o la vendita di copie in una scuola) né la modifica (specialmente dell'intestazione) o l'appropriazione intellettuale da parte di un terzo di una qualunque parte di questa. Inoltre non mi assumo nessuna responsabilità in caso di incidenti di volo o di traumi causati da una previsione errata. Ogni pilota è responsabile delle proprie decisioni di volo.

Tiberio G. 2006-12-26


Introduzione

E' già passato qualche anno, ho letto con assiduità il libro di Max Bouët (1), Climat et météorologie de la Suisse romande. Questo trattato di climatologia classica dà una buona idea del clima e della temperatura nelle differenti parti della Svizzera francese ma si rivela, in conclusione, insufficiente e poco adatto per la comprensione delle condizioni atmosferiche favorevoli per il volo in ascendenza termica e il volo di distanza con il massimo della sicurezza. Questo libro dà informazioni troppo limitate nello spazio (sono troppo incentrate su colui che resta al suolo e non abbastanza nelle 3 dimensioni) e nel tempo (sono essenzialmente delle medie in un periodo troppo lungo: una quindicina, un mese, una stagione)

Lo scopo del presente articolo è quindi di valutare la climatologia "tridimensionale" in piccola scala nell'ottica di:

  1. ricercare i parametri atmosferici favorevoli
  2. individuare i periodi dell'anno favorevoli per il volo in termica e di distanza nella Haut-Valais, regione principale per il cross in Svizzera
  3. confrontare i parametri (venti, temperature, umidità) climatologici delle stazioni con i parametri atmosferici delle analisi dei modelli informatici delle previsioni meteorologici della famiglia FNL-GFS (USA)
Si tratta dunque di valutare statisticamente e retrospettivamente le condizioni di volo e le condizioni climatologiche nella Haut-Valais grazie ai dati dei modelli numerici. Si potrà arrivare ad una guida pratica per l'interpretazione dei modelli in favore dei nostri volo e della nostra sicurezza.

I modelli si sono dunque dimostrati irrinunciabili per una visione moderna ed efficace dell'aerologia, la climatologia e la previsione delle condizioni di volo. Comunque, per non essere deluso troppo rapidamente e facilmente dai modelli, è necessario che il pilota comprenda bene che cos'è che fornisce un modello, cioè quali sono i suoi limiti intrinseci. Guardate la figura 1. Per "nutrire" il modello si utilizzano i valori grezzi (non elaborati, "row data" in inglese) delle misurazioni dei parametri atmosferici (temperature, umidità, pressioni, venti...) effettuati nel mondo intero (radiosondaggi, stazioni terrestri e marittime, aerei, satelliti etc).Questi valori sono obbligatoriamente distribuiti in modo irregolare nel tempo e nello spazio. Perché essi siano coerenti ed utilizzabili è necessario appiattirli ed interpolarli perché siano distribuiti in maniera omogenea dentro una griglia virtuale regolare a tre dimensioni rappresentante l'atmosfera nel suo insieme al tempo 0 (zero). Il risultato di questi calcoli molto complicati, chiamati anche "assimilazione" e effettuati da elaboratori molto potenti, è una "analisi". L'analisi (chiamata anche "inizializzazione") può dunque essere considerata come uno stato fisico medio, globale, oggettivo e iniziale dell'insieme delle masse d'aria componenti l'atmosfera terreste. Su un'analisi, non si "vedono" dunque le brezze e gli altri fenomeni locali per esempio. Sta a noi, con la nostra esperienza di piloti, dedurre tutti i fenomeni locali utili o pericolosi per il nostro volo in funzione della descrizione generale dell'atmosfera fornita dai modelli. A partire dall'analisi iniziale, l'elaboratore calcola in seguito l'evoluzione probabile di questi parametri della griglia. E' lo stadio di "previsione" ("forecast" in inglese) propriamente detto, attraverso la simulazione matematica ch utilizza le formule delle leggi fisiche che regolano l'atmosfera (meteorologia dinamica). L'analisi è quindi altrettanto importante che la simulazione perché senza un'analisi affidabili di partenza, non c'è nessuna chance que la previsione sia prossima alla realtà.

Figura 1: tappe di un modello numerico di previsione meteorologiche. I dati grezzi ("row data") sono un insieme eterogeneo (tempo e spazio) di valori meteorologici mentre l'analisi (o inizializzazione) e le previsioni ("forecast") sono degli insiemi omogenei (griglia virtuale) di valori. L'analisi e la previsione sono uno stato fisico medio, semplificato e globale (sinottico) dell'insieme delle masse d'aria che compongono l'atmosfera terrestre, la prima è uno stato oggettivo e iniziale e la seconda uno stato previsto e simulato, scaturito dall'analisi.
Image interprGFSch-000

Tiberio G. 2006-12-26


Materiale e metodi

Solo una ventina d'anni fa, senza internet e l'elaboratore, un tale studio sarebbe stato semplicemente irrealizzabile. Il web è una fonte immensa di dati meteorologici, spesso gratuiti (per quanto ancora?) e il calcolatore mi ha permesso di risparmiare centinaia d'ore di saggio dati e di calcoli fastidiosi e ripetitivi, grazie ad una serie di copia-incolla, a delle macro ben messe a punto ed un buon foglio di calcolo (MS-Excel). Non ho utilizzato che dei metodi statistici descrittivi semplici come la media,la deviazione standard e le curve di regressione. Gli archi temporali più utilizzati sono le quindicine di giorni.

Contrariamente ai centri europei (specialmente quello del ECMWF) i centri americani forniscono facilmente e gratuitamente la quasi totalità dei loro dati scaturiti dei modelli relativi al mondo intero per la previsione ma anche gli archivi delle analisi. Le analisi americane archiviate que utilizzo si chiamano FNL (per final) o GDAS (Global Data Assimilation System) de NCEP (National Center of Environment Prediction), sono disponibili sul server di ARL-NOAA (http://www.arl.noaa.gov/ready/amet.html) e sono registrati dal 1997 per l'emisfero nord e dal 2000 per quello sud, giorno dopo giorno, ogni 6 ore. FNL presenta le seguenti caratteristiche:

  • risoluzione orizzontale della griglia 190km tra nodo e nodo. vedere figura 2
  • 12 fasce verticali, da 1000 a 50hPa, per esempio 925, 850, 700, 500hPa...
  • risoluzione temporale, 6 ore: ci sono sei ore tra un'analisi e l'altra; più esattamente 00, 06, 12 e 18 UTC (ora di Greenwich).
  • parametri atmosferici: pressione, temperatura, umidità, vento, proporzione di nuvolosità totale, precipitazione cumulata sulle 6 ore, geopotenziale, calore sensibile e latente, etc
il modello GFS (Global forecast system) è la simulazione scaturita dall'analisi della stessa famiglia di FNL, ma ha una miglior risoluzione spaziale e temporale. E' il modello che utilizzo spesso in pratica per le mie previsioni.

Figura 2: risoluzione e distribuzione dei nodi della griglia orizzontale di FNL nell'emisfero Nord.
Image interprGFSch-001

Per rendersi bene conto del grado di adattamento dell'atmosfera alla scala sinottica dei modelli, guardate la figura 3 che mostra la rappresentazione dei rilievi delle Alpi. Il modello del NCEP "vede" le Alpi come un'immensa collina appiattita, in archi di cerchio, e culminante verso i 1600m. Né le valli alpine né lo stesso Plateau sono distinguibili. Malgrado questa rappresentazione grossolana e molto generalista, ma omogenea e coerente, della realtà e dopo tre anni d'esperienza, posso affermare che l'utilizzo dei modelli è un eccellente metodo per prevedere, con uno o due giorni di anticipo, l'aerologia locale per un osservatore esperto della regione. E' per questo che ho scelto i valori dei modelli e particolarmente delle loro analisi per confrontarle con le condizioni locali di volo ed i valori climatici di certe stazioni svizzere.

Un'altra domanda può nascere: perché utilizzare FNL piuttosto che le previsioni numeriche GFS a 24 o 48 ore? Ci sono due ragioni. Innanzitutto non esiste un archivio delle previsioni ma solo delle analisi. Ho conservato nel mio computer un buon numero di file di previsioni durante questi 3 anni ma non posseggo un archivio completo ed omogeneo. Seconda cosa, non si tratta di giudicare la qualità delle previsioni numeriche ma, piuttosto, di comparare le condizioni di volo e certi valori climatologici misurati dalle stazioni svizzere con i valori semplificati dei modelli. Può essere che la valutazione della qualità delle previsioni (confronto di analisi e previsioni relative allo stesso momento) potrà essere oggetto di un altro articolo.

Figura 3: i rilievi alpini "visti" dal modello americano. Distanza delle curve di livello: 100m.
Image interprGFSch-002

Per non complicare tropo le cose, non ho scelto che un solo punto dentro la griglia del modello: quello di Peyerne (latitudine N46.81°, longitudine E6.91°) e una sola ora del giorno, quella delle 12h00 UTC (14h00 CEST, ora locale estiva europea) dal mese di aprile a metà settembre, dal 1998 al 2004. I parametri atmosferici che ho selezionato sono la pressione ridotta a livello del mare (in hPa), la nuvolosità (in %), le precipitazioni cumulate delle ultime 6 ore -dalle 6h00 alle 12h00 UTC- (in mm), la direzione e la forza (in km/h) del vento a 850 e 700 hPa, ossia a circa 1500 e 3100m, l'umidità a 850, 700 e 500 hPa ("spread"), ovvero circa 1500, 3100 e 5700m, e la differenza di temperatura (in °C) tra 850 e 500hPa (tra 1500 e 5700m circa). Ricordiamoci che lo "spread" ad un livello da la differenza in °C tra temperatura e temperatura del punto di rugiada (di condensazione). Più lo spread è alto più l'atmosfera è secca e meno le nuvole saranno numerose. Come ordine di grandezza, degli "spread" di 20, 15, 10 e 5°C corrispondono approssimativamente e rispettivamente a umidità relative di 20, 30, 50 e 70%. La differenza di temperatura tra 850 e 500hPa dà un'idea dell'instabilità "secca" (all'esterno dei cumuli) dell'atmosfera, più questa differenza è importante e più i plafond delle ascendenze saranno alti e queste saranno forti.

La "misura" che ho scelto per valutare la qualità di una giornata di volo è la lista dei risultati dei voli CCC (Cross Country Cup, competizioni nazionali di distanza aperte a tutti) dal 1998 al 2003 nella Haut-Valais, effettuate nella stragrande maggioranza dei casi oltre Kühboden (Fiesch). Sono partito dal seguente principio empirico: più ci sono voli e più la media delle distanze è grande nella giornata, migliori sono le condizioni di volo della giornata. Questa semplificazione è criticabile, ne sono perfettamente cosciente, ma non sono stato in grado di trovare di meglio. Confrontare le condizioni atmosferiche con le mie performance sarebbe stato ancora meno obiettivo. L'ideale sarebbe stato un gruppo di piloti, sempre identico e sempre impegnato in voli di distanza, nello stesso luogo, che evidentemente non è possibile. Il "gruppo" di piloti CCC non è evidentemente omogeneo e varia di giorno in giorno in "qualità" e quantità. Ci sono probabilmente più piloti nei fine settimana, e più in agosto che in giugno. Inoltre, nel 2003, grazie all'introduzione del GPS che semplifica la dichiarazione del volo, il numero di piloti motivati a partecipare alla CCC è aumentato enormemente in rapporto agli anni precedenti. Lo stesso anno, la CCC è stata inclusa nell'OLC (Online Contest), concorsi internazionale di distanza.

In seguito, allo scopo di trovare regole oggettive d'interpretazione dei modelli, mi sono procurato, sotto forma elettronica, i dati (temperatura, umidità oltre che direzione e forza del vento medio ogni 10 minuti) istantanei e misurati dalle stazioni svizzere dopo le 12h00 UTC ossia 14h00 locali (ora legale) dal 1998 al 2003, da aprile ad agosto:


Tabella 1: stazioni svizzere scelte per i parametri aerologici (temperatura, umidità, pressione, venti).
Sion 7°20' 46°13' 482m
Montana 7°29' 46°18' 1508m
Visp 7°50' 46°18' 640m
Jungfraujoch 7°59' 46°32' 3580m
Ulrichen 8°18' 46°30' 1345m
Grimsel-Hospiz 8°19' 46°34' 1980m
Aigle 6°55' 46°19' 381m
Moléson 7°01' 46°32' 1972m
Gd-St-Bernard 7°10' 45°52' 2472m
Fey 7°16' 46°11' 737m
Zürich-MeteoSchweiz 8°33' 47°22' 556m
Locarno-Monti 8°47' 46°10' 366m
Evolène-Villaz 7°30' 46°06' 1825m
Zermatt 7°45' 46°01' 1638m


Allo stesso modo mi sono procurato i dati giornalieri (insolazione e precipitazione cumulata) delle stazioni svizzere seguenti dal 1998 al 2003, da aprile ad agosto:


Tabella 2: stazioni svizzere scelte per i parametri climatologici (insolazione e precipitazioni).
Sion 7°20' 46°13' 482m
Montana 7°29' 46°18' 1508m
Visp 7°50' 46°18' 640m
Ulrichen 8°18' 46°30' 1345m


Contrariamente ai modelli americani, che sono gratuiti, ho dovuto comperare i dati delle stazioni svizzere, sotto forma elettronica, da Météosuisse! Malgrado ch'io sia un cittadino dunque soprattutto contribuente svizzero e che faccia questo studio gratuitamente. L'avete capito, con la sola passione, non si fa niente.

Infine, un grande ringraziamento al Signor Brunner, abitante a Unterbach, villaggio situato in faccia al massiccio del Bietschhorn (nella regione di Viège), che possiede una webcam e che ha archiviato su supporto informatico le immagini del paesaggio attorno a Bietschhorn, dal 2000 al 2002. Queste immagini mi hanno particolarmente invogliato. Ciò m'ha permesso di confrontare l'aspetto del cielo, in particolare l'aspetto delle nuvole, con i dati modellati (analisi FNL) e quelli misurati (stazioni svizzere) nello stesso momento (verso le 14h00 locali).

Per quanto possibile, ho confrontato i risultati degli altri autori che avevano già studiato l'argomento verso la fine del XX secolo con i risultati dello studio attuale e li ho commentati. In più, visto che c'era l'occasione, è stato realizzato un parallelo con i trattati classici della climatologia della Svizzera.

Tiberio G. 2006-12-26


Risultato 1: evoluzione generale dei parametri atmosferici

Il primo risultato da ottenere da tutti questi dati è una media generale, per periodi di mezzo mese (quindicine di giorni), dei parametri. Vedere tabella3


Tabella 3: medie (in alto) e deviazione standard (in basso), per quindicine di giorni, dei parametri aerologici dell'analisi FNL e di quelli del Jungfraujoch. Da confrontare con la tabella 4

periodo press. prc. neb. temperat. d. t. spread venti T S V
luogo
(hPa)
850 500 850
-500
850 700 500 850 700Jungfraujoch
hPa mm % °C °C °C °C °C °C km/h km/h °C °C km/h
1-15/4 1012,2 1,0 54 1,7 -23,6 25,3 4,5 10,5 13,6 20,9 33,1 10,8 5,9 33,7
8,7 1,4 25 3,4 3,5 3,2 2,5 9,0 8,5 12,1 18,5 4,1 5,8 22,7
16-30/4 1013,8 0,7 54 4,2 -22,0 26,2 4,5 8,0 10,5 18,1 30,6 -8,0 5,2 32,9
6,4 1,1 22 3,8 4,3 2,1 2,3 6,1 6,0 10,4 17,9 4,3 5,9 24,2
1-15/5 1016,1 0,8 50 8,4 -18,4 26,8 5,0 9,2 13,5 13,5 24,5 -3,3 4,8 31,7
4,5 1,4 26 3,6 2,3 2,5 3,0 7,5 8,1 8,0 15,8 2,9 6,3 19,6
16-31/5 1016,5 0,9 50 8,8 -17,0 25,8 4,9 9,3 13,6 16,9 27,4 -3,0 5,1 31,8
4,4 1,5 27 3,6 2,5 2,6 2,6 6,2 8,2 9,6 15,8 3,3 5,8 17,9
1-15/6 1017,1 1,0 47 11,1 -15,4 26,5 5,3 8,2 11,5 17,2 28,8 -0,7 5,2 28,6
4,7 1,4 25 4,5 3,0 2,8 2,7 5,4 6,2 8,9 14,7 4,0 5,1 17,6
16-30/6 1018,7 0,5 33 13,0 -13,5 26,5 7,1 11,6 16,0 14,7 27,3 0,4 6,4 25,3
3,9 1,0 23 4,3 2,7 2,8 3,5 5,8 7,4 7,1 12,9 3,8 6,1 10,5
1-15/7 1015,1 1,1 47 11,4 -13,3 24,8 4,1 7,5 12,7 19,2 32,4 -0,2 3,4 30,1
4,3 1,8 27 3,6 2,8 2,8 2,2 5,3 7,0 10,5 15,5 3,3 3,0 14,4
16-31/7 1016,6 0,9 36 13,4 -12,8 26,1 5,6 9,0 15,7 14,8 25,8 1,1 5,6 20,6
3,3 1,3 26 3,1 2,7 2,4 2,4 5,5 7,8 8,8 14,1 3,3 6,0 14,2
1-15/8 1017,4 0,9 37 14,5 -12,1 26,6 6,2 9,6 15,5 14,3 23,5 2,1 6,2 20,3
4,2 1,4 29 4,4 2,4 3,5 3,8 6,3 7,7 8,8 15,6 3,5 6,3 13,9
16-31/8 1016,5 0,7 39 13,8 -12,5 26,3 5,9 9,8 13,3 13,9 26,3 1,4 6,3 20,9
3,1 1,2 25 3,3 1,9 2,7 2,9 6,1 7,4 9,3 17,0 2,6 6,3 16,7


I parametri interessanti o importanti di questa tabella possono essere rappresentati graficamente per ben riassumere la tendenza. Sui grafici seguenti i colori vivi rappresentano le curve "tendenza", per i ferrati in matematica più esattamente di regressione polinomiale di 2° grado.

I valori medi di pressione non sembrano grande cosa. Da maggio ad agosto, variano attorno ai 1016.5 hPa con degli scarti di circa 4hPa. In aprile sono sensibilmente più bassi, attorno ai 1013hPa con degli scarti di circa 7hPa.

I valori di nuvolosità totale media verso le 14h00 sono più interessanti. Si abbassano sensibilmente da aprile ad agosto, in media da 55% a 37%. Le estati hanno dunque la tendenza ad essere meno nuvolose delle primavere. Vedere la figura 4.

Figura 4: evoluzione della nuvolosità totale media in % d'aprile fino ad agosto per quindicina di giorni alle 14h00 locali, ora d'estate CEST (12h00 UTC), sopra Peyerne. n arancione la curva "tendenza"
Image interprGFSch-003

L'umidità varia poco ma diminuisce comunque leggermente (lo "spread" aumenta) da aprile a agosto. Grosso modo, lo "spread" da aprile ad agosto, passa da 13 a 14°C a 500hPa, da 4 a 6°C a 850hPa e non varia significativamente (resta intorno a 9,5°C) a 700hPa. Vedere figura 5

Figura 5: evoluzione dell'umidità ("spread" in °C) atmosferica media da aprile a agosto per quindicina di giorni alle ore 14h00 locali, ora d'estate CEST (12h00UTC), sopra a Peyerne. In verde a 500hPa, in rosso a 700hPa ed in blu a 850hPa. In chiaro la curva "tendenza".
Image interprGFSch-004

Le temperature a 850 e 500 hPa aumentano evidentemente in maniera regolare da aprile ad agosto (vedi figura 6) ma la differenza di temperatura tra queste due fasce quasi non varia e mantiene un valore medio di circa 26°C.

Figura 6: evoluzione della temperatura atmosferica media (in °C) da aprile ad agosto per quindicina di giorni alle 14h00 locali, ora d'estate CEST (12h00 UTC), sopra Peyerne. In blu a 500hPa,in rosso a 850hPa ed in verde la differenza di temperatura tra queste due fasce a 850 hPa
Image interprGFSch-005

La forza dei venti geostrofici (850 e 700 hPa) diminuisce regolarmente da aprile ad agosto da 31 a 26 km/h a 700 hPa e da 19 a 15 km/h a 850 hPa. Per la stazione meteorologica del Jungfraujoch, la forza dei venti, misurata verso le 14h00 locali, diminuisce da 34 a 20 km/h da aprile ad agosto. Vedere figura 7

Figura 7: evoluzione della forza media dei venti (in km/h) da aprile ad agosto per quindicina di giorni alle 14h00 locali, ora d'estate CEST (12h00 UTC). In blu a 850 hPa, in rosso a 700 hPa, sopra Peyerne, ed in verde al Jungfraujoch. In chiaro la curva "tendenza".
Image interprGFSch-006

Noteremo su questa evoluzione media dei parametri che la seconda quindicina di giugno sembra particolarmente favorevole (pressione elevata, scarsa copertura nuvolosa, precipitazioni scarse, alte temperature, scarsa umidità, venti deboli in rapporto alla curva "tendenza") e che l'ultima quindicina di luglio è particolarmente sfavorevole (pressione bassa, forte nuvolosità, forti precipitazioni, temperature basse, grande umidità, venti forti in rapporto alla curva "tendenza") al volo. A mio avviso questa "frattura" è molto probabilmente in gran parte fortuita e dovuta al fatto che il numero di anni studiati è piccolo (6 anni solamente, ma posso far di meglio). Sono convinto che se il campione fosse stato più grande, questa "frattura" non ci sarebbe stata oppure sarebbe stata molto meno evidente.

Potrebbe essere anche interessante preoccuparsi della direzione dei venti geostrofici a 700 hPa. Visto il numero di possibilità, in tutto 8 per periodo, (N, NE, E, SE, S, SW, W, NW) e per non avere un campione troppo piccolo, ho rinunciato a raggrupparli per quindicina di giorni. Ho scelto invece 2 periodi: la primavera (da aprile alla metà di giugno) e l'estate (da metà giugno a tutto agosto). La differenza tra i due periodi non è eclatante. I venti dei settori ovest dominano in tutto il periodo. In primavera i venti da Est, da SudEst e da Sud sono un po' più frequenti che in estate. I venti da Ovest, da Nord e da NW sono un po' più frequenti in estate che in primavera. I venti da NE sono pochi e mediamente frequenti in tutto il periodo. Vedi figura 8

Figura 8: rosa dei venti geostrofici alle 14h00 ora locale (12h00 UTC), a livello di 700hPa, sopra a Payerne. In rosso da metà giugno ad agosto, in blu da aprile a metà giugno. Frequenze delle direzioni in %
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Infine, la differenza orizzontale transalpina di pressione atmosferica, è anche questo un fattore importante per valutare le condizioni di volo. Solo per scrupolo ripeto che più questa differenza è prossima a zero, più le condizioni sono sane e calme; al contrario più questa differenza è alta (già a partire da 4hPa), più l'atmosfera diventa pericolosa e turbolenta e più che il foehn (da nord o da sud a seconda del senso della differenza) è probabile. Per delle ragioni pratiche, i valori misurati alle 14h00 locali tra le due stazioni svizzere di Zurigo e Locarno-Monti, mi risultano preferibili ai valori di pressione forniti dall'analisi FNL. I valori di ciascuna stazione deve evidentemente essere ricondotto alla stessa altitudine perché la differenza abbia un senso. Questa deve anche poter essere prevedibile per essere utilizzabile in pratica, altrimenti non rimane che uno studio teorico senza applicazione concreta. Ora Météosuisse fornisce, ogni giorno, pagando, un piccolo grafico interessante, ricavato dal suo modello aLMo ("Alpine Model") che dà i valori previsti (calcolati), quasi sempre esatti, di questa differenza di pressione. Vedere la figura 9

Figura 9: schema della situazione di Zurigo = Z e di Locarno = L. Esempio di grafico (barogramma). In nero, curva delle rilevazioni. In rosso, curva prevista. S = periodo di sovrappressione Sud. N = periodo di sovrappressione Nord
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D'altra parte, vedremo più avanti che esiste una buona correlazione tra i venti geostrofici a 850hPa dell'analisi FNL e le differenze transalpine di pressione rilevati tra le stazioni di Zurigo e Lugano. Le differenze di pressione sono dunque non solamente interessanti ma anche utili, direttamente o indirettamente, nella pratica della previsione.

Max Bouët (1) si è anch'esso interessato a questa differenza di pressione, che chiama "gradiente di pressione transalpino". Per anni, dal 1951 al 1970, ha trovato l'11,2% dei giorni con una sovrappressione sud di oltre 5 hPa, 22,5% dei giorni con una sovrappressione nord di oltre 5 hPa ed il 66,3% dei giorni con una differenza di pressione di meno di 5 hPa. Ha anche elaborato una tabella della ripartizione di questi 3 differenti gruppi di giorni per mesi. La figura 10mostra questa tabella in forma grafica. I mesi con il più grande numero di giorni di debole gradiente sono luglio ed agosto, seguiti da settembre, ottobre, giugno e maggio. I mesi con il minor numero di giorni con sovrappressione nord sono agosto, settembre ed ottobre. Purtroppo, M. Bouët non dice a quale ora della giornata ha rilevato queste differenze di pressione.

Per quanto mi riguarda, posseggo i valori di pressione a Locarno-Monti e Zurigo, tutti i giorni da aprile ad agosto, alle 12h00 UTC, dal 1998 al 2003. Dopo aver ricondotto i valori di pressioni alla stessa altitudine ho diviso le differenze di pressione in 8 gruppi: dal gruppo da -15 a -10 fino a quello da +10 a +15 hPa. Vedere le figure 11 e 12. Ho scelto un periodo pari alla quindicina di giorni piuttosto che al mese. Ho ottenuto grosso modo lo stesso risultato di M. Bouët, quindi:

  1. netta maggioranza di giorni con debole differenza di pressione transalpina soprattutto da metà luglio a fine agosto
  2. una maggioranza di giorni con sovrappressione nord in rapporto ai giorni con sovrappressione sud
  3. una maggioranza di giorni con sovrappressione sud, da leggera ad importante, in primavera e una maggioranza di giorni con sovrappressione nord, da leggera a importante, in estate
Figura 10: numero medio di giorni con eccesso (>5 hPa) transalpino sud di pressione in rosso, eccesso nord (>5 hPa) in blu e con una differenza <5 hPa in verde. Statistiche basate sugli anni dal 1951 al 1970, adattati da M. Bouët.
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Figura 11: ripartizione dei gruppi di differenza orizzontale di pressione transalpina (Zurigo-Locarno). alle 14h00 locali, da aprile ad agosto, dal 1998 al 2003, per quindicina di giorni
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Figura 12: ripartizione dei gruppi di differenza orizzontale di pressione transalpina (Zurgo-Locarno), a 14h00 locali, da prile ad agosto, degli anni 1998-2003, per quindicina di giorni.
S = da -15 a -2,5 hPa; O = da -2,5 a +2,5 hPa; N = da +2,5 a +15 hPa.
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Queste statistiche della nuvolosità, dei venti e dell'umidità completano quelli classici delle temperature dell'aria e delle precipitazioni, da sole insufficienti per noi, per descrivere il clima di una regione. Bouët (1) dà i valori medi delle precipitazioni a Sion e a Losanna, che non mostra questa evoluzione favorevole delle condizioni di volo da aprile ad agosto. Più esattamente il numero di giorni di pioggia per mese varia tra 8 e 11 a Sion e da 11 a 13 a Losanna. L'altezza delle piogge varia tra 37 e 65 mm a Sion e tra 72 e 116 mm a Losanna. Per le due località, il mese d'agosto è il più piovoso, dunque a priori il meno favorevole per il volo, mentre il mese di aprile è il più secco, dunque a priori il più favorevole. Ora le statistiche esposte più in alto mostrano che è giustamente il contrario, il mese di aprile è il meno favorevole mentre il mese di agosto è il più favorevole.

Alla fine di questa prima parte dei risultati, possiamo dire che malgrado il clima svizzero sia descritto come montano, da continentale a temperato, umido (precipitazioni distribuite equamente su tutto l'anno), senza grandi periodi secchi, si constata più sottilmente una leggera influenza del clima mediterraneo (alternanza di periodi caldo-secchi in estate e freddo-umidi in inverno) sotto forma di un calo di nuvolosità, umidità atmosferica e della forza dei venti con l'aumento della temperatura tra aprile e agosto. Questo tipo di evoluzione del clima può spiegare più oggettivamente la nostra esperienza e il nostro intuito che ci dicono che le migliori condizioni di volo sono molto più frequenti in estate che in primavera.

Tiberio G. 2006-12-26


Risultato 2: statistiche dei giorni CCC-OLC

Dopo una statistica e analisi dell'annata sotto l'aspetto puramente climatologico, interessiamoci ai voli CCC-OLC. Su 918 giorni totali (aprile-agosto 1998-2003), si sono avuti 142 giorni, ossia il 15,5%, in cui è stato effettuato almeno un volo di distanza nell'Haut-Valais e 61 giorni, 6,6%, in cui vi hanno avuto luogo più voli di distanza. Ho definito arbitrariamente "più voli" quando 3 voli o più sono stati realizzati da aprile a giugno oppure 5 o più in luglio e agosto. Questa differenza tra la primavera e l'estate è stata scelta intuitivamente in considerazione che il numero dei piloti in volo di distanza in primavera è probabilmente meno grande che in estate.

La ripartizione delle giornate di volo CCC-OLC per anni (figura 13) e per periodi di quindici giorni (figura 14) mostra che la miglior annata è evidentemente quella del 2003, memorabile. L'anno meno buono sembra essere il 2000; ma se si considera solo l'ultimo periodo di luglio e il primo di agosto, sono gli anni 1999 e 2002 che appaiono i meno buoni. Il miglior periodo dell'anno è incontestabilmente la prima quindicina d'agosto, seguita dalla seconda metà di luglio e, in misura minore, la seconda quindicina di giugno.

Figura 13: distribuzione delle giornate di volo CCC-OLC per anno. In blu = numero di giorni con almeno un volo; in giallo = numero delle giornate di volo con almeno 3 voli da aprile a metà giugno e almeno 5 voli da metà giugno a fine agosto; in rosso = numero dei giorni di volo CCC-OC con 5 voli almeno da metà luglio a metà agosto
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Figura 14: ripartizione delle giornate di volo CCC-OLC per periodi di quindici giorni nell'anno. In blu = numero di giorni con almeno un volo; in rosso = numero di giornate di volo CCC-OLC con tre voli o più da aprile a metà giugno o 5 voli o più da metà giugno a fine agosto
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E' interessante ora cercare il volre dei parametri aerologici durante queste giornate caratterizzate da più voli. La tabella 4 mostra la media dei valori dei parametri:


Tabella 4: media (in alto) e deviazione standard (in basso), per stagione, dei parametri aerologici dell'analisi FNL, alle 12h00 UTC, durante i giorni in cui sono stati realizzati più voli CCC-OLC. Da confrontare con la tabella 3
61 giorni in tutto press. precip. neb. DT spreadvento km/h
850 700 500 850 700
media 7 gg aprile-metà giugno 1019,2 0,4 28 27,9 6,6 12,0 14,5 11,0 18,9
dev. st.1,4 0,5 21 2,9 1,4 7,5 8,0 8,0 8,7
media 54 gg metà giungo-agosto1018,30,2 13 28,8 9,413,020,6 9,1 14,7
dev. st.3,5 0,4 13 2,3 2,7 4,7 5,4 5,3 8,4


In rapporto ai valori medi delle giornate qualunque, i valori dei parametri aerologici (analisi FNL) delle giornate con più voli si distinguono grosso modo nel modo seguente:

  1. la pressione atmosferica è di 1-3 hPa superiore
  2. la nuvolosità è del 20-25% inferiore
  3. le precipitazioni sono assenti o leggermente presenti, quest'ultimo caso indicando la tendenza ai rovesci temporaleschi
  4. la differenza di temperatura tra 850 hPa e 500 hPa non è che di 1-2°C superiore. Il gradiente di temperatura non è precisamente né probabilmente così importante per favorire le buone condizioni di volo nell'Haut-Valais.
  5. Gli "spreads" (850, 700 e 500 hPa) sono di 2-8°C superiori, soprattutto a 500 hPa.
  6. I venti sono notevolmente meno forti di 5-15 km/h, soprattutto a 700 hPa.
La figura 15 rappresenta la rosa dei venti delle giornate con più voli CCC-OLC. Si constaterà che la ripartzione delle frequenze di ciascuna direzione non si distingue sensibilmente da quella della figura 8, rappresentante la rosa dei venti delle giornate qualunqui. Ne ho dedotto che la direzione dei venti a 700 hPa non influenza significativamente la qualità dei giorni CCC-OLC, ma non si può ignorare il fatto che si tratti di venti deboli.

Figura 15: rosa dei venti geostrofici a alle 14h00 locali (12h00 UTC), a livello di 700 hPa, sopra Payerne, durante i giorni caratterizzati da più voli CCC-OLC.
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Si può quindi dedurre in modo quasi quantitativo ed empirico che i parametri sinottici prevedibili per le 14h00 CEST (locali), offerti dai modelli della famiglia GFS, favorevoli ai voli di distanza ed ai voli in termica, studiabili con un interesse e una certa sicurezza nella Haut-Valais sono:

  1. una nuvolosità totale (a tutte le quote) < 40%
  2. una differenza di temperatura tra 850 e 500 hPa > 25°C
  3. uno "spread" a 850 hPa > 5°C
  4. uno "spread" a 700 hPa > 8°C
  5. uno "spread" a 500 hPa > 12
  6. una velocità del vento a 850 hPa < 15 km/h (circa 8-9 nodi)
  7. una velocità del vento a 700 hPa < 20 km/h (circa 12 nodi)
Figura 16: correlazione tra la forza del vento geostrofico (sinottico) a 700 hPa alle 14h00 locali (12h00 UTC), sopra Payerne, e numero totale di km percorsi dai piloti CCC-OLC nello stesso giorno. Curva di tendenza (regressione polinomiale di 2° grado)
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Il fattore più importante sembra essere dunque la forza del vento. Personalmente preferisco venti inferiori a 100 e 15 piuttosto che 15 e 20 km/h rispettivamente a 850 e 700 hPa. Venti e termiche in montagna sono una cattiva accoppiata. I venti forti sono non solamente sfavorevoli all'organizzazione armoniosa delle convezioni ma possono anche essere molto pericolosi per le turbolenze che essi generano. Per ben mostrare il ruolo della velocità del vento, la figura 16 mette in evidenza la correlazione tra la forza del vento geostrofico (analisi FNL) a 700 hPa alle 14h00 locali (CEST), sopra Payerne, e la somma giornaliera dei km percorsi dall'insieme dei piloti CCC-OLC il giorno stesso. Più il vento è debole più il chilometraggio tende ad essere elevato (più numerosi sono i piloti a riuscire in un miglior volo). Purtroppo, nella nostra regione, i venti molto deboli a 700 hPa non sono molto frequenti.

Bisogna comunque evidenziare qualche eccezione, più esattamente ci sono 9 sui 61 giorni di più voli CCC-OLC che presentano venti di velocità sensibilmente superiore ai limiti definiti. Vedere la tabella 5.


Tabella 5: lista dei giorni con più voli CCC-OLC dove i venti sinottici (velocità in km/h), a 700 hPa, sopra Payerne, alle 12h00 UTC, superano significativamente i valori limite superiori abituali definiti come condizioni favorevoli
Data dir850 v850 dir700 v700
10 giugno 2003 sw 25,5 sw 31,8
11 giugno 2003 sw 9,3 w 25
20 giugno 2000 s 18,8 sw 25,4
23 giugno 2002 sw 16,2 sw 36
26 luglio 1998 sw 15,4 sw 35,9
29 luglio 2003 sw 16,8 sw 31
20 luglio 2003 s 16,3 sw 26,4
1 agosto 2000 sw 21,8 w 25,7
15 agosto 2001 s 21,3 s 25,1


Si tratta, in ogni caso, di venti da W, SW o S e spesso con gradiente orizzontale di velocità (da non confondere con il gradiente di pressione) in favore dell'Haut-Valais (vedere l'esempio della figura 17). Non si tratta mai di venti forti dal settore N. Questi sembrano dunque temibili quanto il foehn del sud.

Figura 17: esempio (20 luglio 2003) di gradiente orizzontale del vento geostrofico messo in evidenza da una carta sinottica FNL (vettori e velocità in nodi). Le curve rappresentano le isolinee della velocità (chiamate isotach). Da non confondere con le isobare o le isoipse! Sopra Payerne si trovano circa 15 nodi, mentre sopra l'Haut-Valais si ne trovano 12 e 8 sopra l'Engadine.
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Il secondo fattore aerologico sinottico dell'analisi FNL, in ordine di importanza, sembra essere l'umidità atmosferica. Se è più pronunciata, ossia se gli "spread" sono più piccoli, di quelli descritti qua sopra, ciò comporta un rischio di sovrasviluppo cumuliforme e temporale oltre che basi di nubi poco alte (plafond bassi). Al contrario, se l'atmosfera è troppo secca (alti "spread"), le termiche saranno probabilmente blu. Lo vedremo in dettaglio più avanti.

I fattore meno importante sembra essere la differenza di temperatura (DT), corrispondente al famoso gradiente di temperatura, tra 850 e 500 hPa. Ora, se DT è più piccola di 25°C, il plafond rischia d'essere troppo basso senza che le ascendenze siano particolarmente deboli e tranquille. La media delle DT nelle giornate qualunqui è sensibilmente superiore a questo limite di 25°C. Di conseguenza, considerando solamente della ripartizione verticale delle temperature, la maggioranza delle giornate qualunqui saranno dunque favorevoli alla convezione. E' per questa ragione che considero che la DT è il fattore meno importante.

Per mettere ben in evidenza questa importanza relativa alla DT, ho cercato tutti i giorni con dei parametri aerologici favorevoli, descritti più in alto, salvo con un DT inferiore a 25°C. Non ce ne sono molti, solamente 25 (2,7% di tutte le giornate = 25*100/918) quando ci sono rispettivamente 87 (9,5%) giornate potenzialmente favorevoli (tutti i parametri favorevoli) sulle 918 giornate da aprile ad agosto degli anni tra il 1998 e il 2003. Tra le giornate con DT debole, non c'è che una sola giornata (30 luglio 2001 con 7 voli con una media di 67km e plafond medi di 3200m) con più voli CCC-OLC ma la sua DT pari a 24,1°C non è molto lontana da 25°C. Il limite DT=25sembra dunque ben scelto. Al disotto di 24°C sembra che le possibilità di avere dei plafond elevati e di riuscire in un lungo volo di distanza siano molto scarse.

Considerando i parametri nel loro insieme, sui 61 giorni con più voli CCC-OLC, 30 (49,2%) presentano tutte le condizioni favorevoli. Sui 31 giorni restanti, una minoranza di giornate presenta venti moderatamente forti (i giorni della tabella 5) ma la maggior parte, non presenta che una piccola deviazione di da 1 a 4 parametri; per esempio 1-2°C meno del limite degli "spread" (5, 8, 12°CC rispettivamente a 850, 700 e 500 hPa) o dei venti leggermente superiori (1-4 km/h) ai limiti di 15 e 20 (rispettivamente a 850 e 700 hPa). In sostanza, questi valori limite dei parametri aerologici per definire delle buone condizioni di volo sembrano validi e sufficienti per la Haut-Valais. Un ultimo fattore non descritto è l'assenza di forti piogge alla vigilia. Una statistica su questo argomento mostra che i giorni con parametri favorevoli non sono che eccezionalmente preceduti da giorni con forti piogge. In effetti, i giorni seguenti quelli con forti piogge presentano spesso, tra l'altro, una forte umidità atmosferica. Di conseguenza questo fattore di pioggia alla vigilia, che deve esser tenuto ben in mente, sarà di troppo. Torneremo su questo aspetto più avanti.

Ci sono degli anni (intorno agli anni '80), almeno tre altri oltre me, hanno già cercato ed esposto per scritto questi valori, frutto d'osservazioni statistiche, di parametri aerologici per le buone condizioni di volo nelle Alpi: G. Truog (2) per la Svizzera, J. Schmalzl (3) per il Tirolo austriaco e J. Oberson (4) per il Valais. Rileggendo questi tre trattati, mi rendo conto spesso di due problemi principale che limitano un po' l'utilità dei loro risultati. Principalmente, i valori dei parametri sono quelli delle misurazioni durante la notte e il mattino precedenti la giornata di volo. Ciò significa che i metodi proposti permettono una precisione solamente a partire dal mattino precedente il volo e che non si tiene di conto dell'evoluzione possibile dei valori nel corso della giornata.

Per seconda cosa c'è la manifesta ridondanza dei parametri. A fianco dei parametri forniti dai radiosondaggi, si prende in considerazione quelli (venti, temperature, umidità) delle stazioni di misurazione al suolo oltre ai valori di pressione atmosferici al suolo e i geopotenziali (curve di uguale pressione in quota). Tutti questi fattori dipendono gli uni dagli altri. Per esempio se i venti sono deboli al radiosondaggio, quasi sicuramente lo saranno anche per le stazioni al suolo. Lo stesso se le pressioni al suolo e geopotenziali sono elevate (situazione anticiclonica), molto probabilmente avremo un'atmosfera secca e dei venti deboli. Ma all'epoca (1980-1990) i modelli erano meno validi (rapidità, precisione, risoluzione) e soprattutto meno disponibili (internet) di ora. Si compensava dunque probabilmente questa assenza dei modelli attraverso una ridondanza di parametri. Si elaboravano anche dei sistemi di punteggi, certi interessanti, ma fastidiosi ed assai lunghi da realizzare in serie. Grazie ai modelli, si può dunque restringere il numero dei parametri al minimo utile, necessario e sufficiente, per fare delle previsioni rapide e valide. Inoltre i modelli permettono di fare dei pronostici per io giorno successivo ma anche oltre.

Bisogna comunque evidenziare che questi 3 lavori "antichi" oltre che i risultati attuali presentati qui arrivano grosso modo alle stesse conclusioni: per delle buone condizioni di volo c'è bisogno di venti deboli in quota, una ripartizione piatta della pressione al suolo, un gradiente di temperatura moderatamente alto oltre che un'atmosfera moderatamente secca in alta quota. In merito al gradiente di temperatura, J. Schmalzl (3) trova una media di gradiente quasi identica tra i giorni qualunque e i giorni di volo di distanza nel Tirolo. Però i valori di gradiente sono più disparati attorno alla media per i giorni qualunque. In altre parole, i valori estremi di questo gradiente (sia troppo piccoli, sia troppo grandi) sono sfavorevoli al volo di distanza.

Torniamo ai parametri forniti dalle analisi FNL. Poiché si conoscono adesso i valori dei parametri che definiscono le giornate con buone condizioni di volo, si può retrospettivamente e più oggettivamente, scorrendo i risultati CCC-OLC che dipendono anche soggettivamente dai piloti e non solo oggettivamente dai fattori aerologici, cercare la ripartizione delle giornate favorevoli, per anno e per quindicina di giorni, includendo altre annate come quella del 2004 e altri periodi come quello della prima quindicina di settembre. Vedere figure 18 e 19.

Figura 18: ripartizione per anno delle giornate con tutti i parametri aerologici (FNL, Payerne, 14h00 locali) favorevoli ai voli in termica e di distanza nell'Haut-Valais.
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Figura 19: ripartizione per mese (dal 1998 al 2004) delle giornate con tutti i parametri aerologici (FNL, Payerne, 14h00 locali) favorevoli al volo in termica e di distanza nell'Haut-Valais.
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Si trovano 107 giornate favorevoli sulle 1176 giornate da aprile a metà settembre e dal 1983 al 2004, ossia circa il 9,1%, una media di circa una giornata su 10. L'annata 2003 è evidentemente la migliore con 24 giornate favorevoli. L'anno 1999 è il meno buono con solo 6 giornate. 2004 non è famoso, soprattutto a causa della primavera; questa annata ha recuperato con il mese di settembre nella cui prima quindicina si trovano 4 buone giornate. Vedere figura 18.

I due periodi dell'anno maggiormente favorevoli sembrano essere i mesi di maggio, con 21 giorni ossia circa 3 giorni per anno e soprattutto da metà luglio a metà agosto con 34 giorni, un po' meno di 5 giorni in media per anno. La seconda quindicina di settembre non si difende troppo male con circa 1-2 giornate di buone condizioni all'anno, grazie all'annata 2004. Da notare che non si trova già più la "interruzione" sfavorevole della prima quindicina di luglio (vedere precedentemente la figura 7 oltre che la figura 19)

Dal 1998 al 2003 (aprile-agosto) 30 degli 87 giorni potenzialmente favorevoli (tutti i parametri favorevoli) sono stati sfruttati, il 34,5%. Significa che degli 87 giorni favorevoli, 30 solamente sono stati oggetto di più voli CCC-OLC. La primavera è particolarmente interessata poiché questa è ancora più piccola. In estate, questa proporzione è più grande, ciò non è clamoroso visto che i piloti in ferie sono meno numerosi in estate che in primavera. Con un nuovo regolamento CCC-OLC che utilizza il GPS e internet per validare i voli, che è meno dubbio delle foto, le scelte possono cambiare perché i piloti che si avvicinano a questa competizione sono più numerosi . La proporzione dei giorni favorevoli utilizzati va certamente a salire.

Una precisazione concernente questi periodi di volo: J. Schmalzl (3) trova che i periodi più favorevoli nel Tirolo austriaco, dal 1981 al 1987, sono quelli di fine maggio e inizio giugno e, in misura minore, di metà luglio. All'epoca, io maturai l'idea che (4) per il Valais il mese d'aprile tende ad essere migliore di quello di maggio e che quello di luglio è migliore h quello del mese di agosto (anni 1977-1989). Questa ripartizione è dunque leggermente differente da quella mostrata dalla figura 19 (1998-2004). Si tratta d'una fluttuazione puramente statistica (campione esaminato troppo piccolo) o di una manifestazione sottile del cambiamento climatico? Può essere un po' entrambe. Soggettivamente ed intuitivamente, mi sembra che altre volte (anni '80), le condizioni di volo erano in generale migliori all'inizio di stagione. Si abbandonavano velocemente le nostre voglie ed ambizioni dopo i primi giorni di agosto. Al contrario, ora, le migliori giornate sono più numerose in estate soprattutto dopo la fine di luglio fino alla fine del mese di agosto.

La presenza di piogge alla vigilia del giorno del volo può essere anch'essa determinante. Il suolo bagnato dalle forte piogge si riscalda meno e più lentamente di quanto faccia un suolo secco perché buona parte dell'energia solare è utilizzata per far evaporare l'acqua (calore latente). Se il suolo è meno caldo, l'aria adiacente si riscalda meno e dunque le convezioni saranno meno forti. L'abbiamo già detto prima, ci sono circa 1 giorno di pioggia su 3 nel nostro paese. Dunque circa il 30% di giornate qualunque sono precedute da giorni di pioggia variabile tra qualche decimo di millimetro a 10 o più mm di pioggia al giorno. Per i giorni di volo CCC-OLC (1998-2003) 90% dei giorni sono precedute da giorni con nessuna pioggia (media in Sion, Visp, Montana, Ulrichen) e solamente il 10% sono precedute da piogge deboli che non superano 1mm. Nello stesso periodo, se si scelgono le giornate unicamente sulla base dei parametri favorevoli dell'analisi FNL, un po' più dell'80% delle giornate non sono precedute da alcuna pioggia. Circa la metà delle giornate restanti non sono precedute che da piogge deboli (<1mm) mentre l'altra metà è receduta da piogge moderate (da 1 a 10mm). Ciò sta a significare che già con i parametri (analisi) favorevoli, la giornate è già molto più raramente preceduta da precipitazioni alla vigilia che una giornata qualunque. Questo mostra ancora una volta che tutti gli elementi meteorologici sono spesso dipendenti gli uni dagli altri e che si raggiunge velocemente una ridondanza dei parametri predittori.

Tiberio G. 2006-12-26


Risultato 3: struttura termica delle valli

Gli studi di comparazione tra e temperatura (profilo verticale) dell'atmosfera alpina (aria libera delle valli) e quelle dell'atmosfera delle zone piatte adiacenti sono relativamente sporadiche. Mostrano comunque un fatto essenziale: nel centro delle giornate da marzo a settembre, l'atmosfera alpina è generalmente più calda che quella delle zone piatte. Questo fenomeno, essendo in mesoscala, non è evidentemente messo in evidenza dai modelli sinottici come FNL e GFS ne in maniera chiara dal modello svizzero caratterizzato da una migliore risoluzione e che si autodefinisce come modello di mesoscala. Ho potuto ottenere qualche documento (da 5 a 12) sul tema. 5 risultati mi paiono particolarmente interessanti:

  1. il secondo fascicolo dell'atlante svizzero di climatologia (5) descrive tra l'altro un esempio d'anticiclone estivo. In particolare mostra la differenza di temperature tra l'atmosfera alpina e quella del Plateau svizzero. Vedere figura 20. L'atmosfera delle valli è di circa 5-6°C più calda di quella del plateau verso 1000-1500m. D'altro canto, la fascia convettiva (quella in cui si producono le ascendenze termiche e dove il gradiente di temperatura è prossimo a 1°C/100m) si estende fino ad un'altitudine di 1200m circa sul Plateau e sale di circa 1500m a 3500 nelle valli. Nelle larghe vallate, come quella del Valais centrale, la fascia convettiva va dal suolo a 1500m e appare, quindi, assai stabile e poco propizia alle ascendenze termiche.
  2. U. Nickus e I. Vergeiner (7) realizzano uno studio originale sulla questione dei calcoli dei profili smussati e medi delle temperature in differenti punti del Tirolo, in periodi differenti dell'anno e in situazioni meteorologiche diverse, a partire dai valori di pressioni e temperature di qualche stazione di montagna. Vedere figura 21. I risultati sono simili all'esempio 1. Ma qui ci si può render conto che più la valle è alta e stretta più la sua atmosfera è calda durante la giornata. Inoltre, le alte valli presentano una fascia convettiva spessa partendo dal suolo, infondo alla valle, fino a oltre 2500m di altitudine. Al contrario, all'alba, l'atmosfera della valle è più fredda.
  3. Lanzinger (8) trova tra l'altro che il numero di inversioni e isotermie alle medie altitudini è un po' più importante sopra Innsbruck che sopra München. Ciò rafforza la nozione di stabilità delle basse fasce delle valli larghe e profonde. Vedere l'esempio 1.
  4. Neiniger et Liechti (9) hanno studiato per più estati l'atmosfera e l'aerologia, specialmente attraverso sondaggi locali, del Goms (valle di Conches). Neininger mi ha gentilmente regalato, nel 1988 credo, una copia di qualche esempio di rilevazione. Vedere la figura 22. Il risultato è molto simile a quello degli esempi precedenti.
    La ragione principale di questo surriscaldamento dell'atmosfera alpina è di origine geometrica. Il piccolo volume d'aria imprigionato in una valle è, a parità di superficie riscaldante, riscaldata di più e più velocemente che il volume d'aria su un suolo pianeggiante. B. Neininger pensa più esattamente che un riscaldamento atmosferico due volte più rapido e due volte più importante, all'incirca, nella valle del Goms che su un territorio piatto alla stessa latitudine, dunque con un simile irraggiamento solare (durata ed intensità). Degli altri fattori sono menzionati: atmosfera più pura e più trasparente in montagna (dunque più irraggiamento solare raggiunge il suolo per riscaldarlo), suolo più adatto a riscaldare l'aria adiacente, etc. Questi fattori non giocano probabilmente che un piccolissimo ruolo.
  5. Ekhart (10) mette in evidenza, tra le altre cose, attraverso un termogramma, una caduta discreta (1-2°C) ma brusca della temperatura dell'aria in fondo ad una larga valle sfociante sui paesi pianeggianti del Nord delle Alpi (valle della Sazach, a Sud di Salzburg), da quando la brezza di valle si leva, alla fine della mattinata. La temperatura cresce nuovamente in seguito, lentamente ma apparentemente senza poter recuperare il suo ritardo ed il suo deficit. Queste misure hanno luogo durante una situazione anticiclonica il 5 e 6 settembre 1941. Il vento di valle sembra dunque agirà come un'avvezione di aria fredda, nelle basse fasce atmosferiche di questa valle, probabilmente assai lontana a monte. Più di 50 anni più tardi, Tranquillini (11) osserva questo fenomeno sulla riva a monte del lago di Garda (Italia), situato anch'esso dentro una valle, durante i mesi da maggio a settembre, ma in maniera un po' più marcata e con il cuore all'inizio della mattinata, probabilmente a causa della prossimità del grande lago. Dal punto di vista della temperatura, il vento di valle agisce dunque come il vento del lago o del mare. Urfer (12) non trova questo fenomeno di raffreddamento in una alta e stretta valle delle Alpi (Dischmatal bei Davos).
Figura 20: esempio di struttura termica semplificata di una valle alpina a confronto con quella del Plateau svizzero durante una situazione anticiclonica, 21/6/1979 verso mezzogiorno. Adattata secondo l'atlante svizzero di climatologia, II fascicolo. In rosso la curva della temperatura nelle Alpi ed in blu la curva sopra al Plateau. Il gradiente di temperatura nelle Alpi tra 1500 e 3500m si approssima molto di più al gradiente adiabatico (1°C/100m) di quanto faccia quello sopra al Plateau.
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Figura 21: curve delle temperature medie (da maggio a luglio, giorni soleggiati) calcolati ed omogeneizzati riguardanti il Tirolo austriaco, attorno e all'interno di questa zona. Landek si trova a monte della valle dell'Inn, 60 km ad Ovest di Innsbruck. Modificati e adattati i dati di Nickus e Vergeiner. Man a mano che ci si avvicina alla parte a monte della valle, il gradiente di temperatura tra i 1000 e i 2000m per esempio aumenta e si avvicina al gradiente adiabatico di 1°C/100m
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Da notare che Bouët (1) sorvola il tema e ne indica, su una piccola tabella, che il gradiente verticale di temperatura media dell'atmosfera in Svizzera per ogni mese dell'anno. Trova anche il gradiente medio di 0,63°C/100m da maggio a luglio e di 0,61°C/100m per aprile ed agosto. Ma bisogna considerare che questo non ci è molto utile.

Figur 22: esempio di curve di temperature, nel Goms e sopra Payerne, il 15/7/1982, adattate secondo Neininger. Il surriscaldamento atmosferico della valle in rapporto al radiosondaggio è molto chiaro. La fascia convettiva adiabatica (1°C/100m) della valle si estende fino a 4000m circa ed è ben messa in evidenza.
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Riprendiamo i parametri aerologici del nostro materiale per confrontarli alla luce della letteratura di cui abbiamo parlato. Scegliendo solamente l'insieme dei giorni con tutti i parametri (analisi FNL) favorevoli al volo di distanza, si notano regolari e moderate differenze di temperature alle 12h00 UTC da una parte tra Aigle e Sion e dall'altra parte tra Montana e Sion, durante la stagione, cioè da aprile ad agosto. Vedere figura 23. La prima differenza è tra i 2,5 e 1,9°C e la seconda tra 6,9 e 5°C. Nella larga valle principale del Valais, tutto passa come se da una parte l'avvezione d'aria fresca nelle basse fasce e dall'altra parte la stabilità delle bassi altitudini hanno la tendenza ad aumentare d'intensità nel corso della stagione di volo. Bouët (1) trova la stessa cosa studiando la differenza della temperatura massima media (giorno qualunque dal 1960 al 1965) tra Montreux e Sierre. In Aprile rileva il valore di 2,4°C. Questo diminuisce regolarmente fino ad 1,6°C nel mese di Agosto.

Figura 23: in rosso, evoluzione della differenza media di temperatura in °C tra Aigle (400m circa) e Sion (500m circa) alle 12h00 UTC; in blu, differenza media di temperatura in °C tra l'analisi FNL a 850hPa e Montana (1500m circa) alle 12h00 UTC; in viola, differenza di temperatura in °C tra Sion e Montana, alle 12h00 UTC. Ciò riguarda unicamente i giorni con tutti i parametri FNL, alle 12h00UTC, sopra a Payerne, favorevoli per il volo di distanza nell'Haut-Valais (1998-2003). Il segmento verticale rappresenta le deviazioni standard (altrimenti conosciute come scarti quadratici medi).
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La differenza di temperatura tra l'analisi FNL a 850 hPa, cioè a circa 1500m, e Montana non cambia che poco nel corso della stagione. Questa resta intorno ai 6°C, un po' meno all'inizio e alla fine della stagione ed u po' di più nel pieno della stagione stessa.

Per avere un'idea della struttura termica sopra i 1500m, la differenza di temperatura tra Jungfraujoch (3600m circa) e rispettivamente Montana (1500m circa ) e Ulrichen (circa 1350m) e Zermatt (1650m circa) alle 12h00 UTC può essere utili. Scegliamo solo i dati dei giorni favorevoli. Le differenze d'altitudine corrispondenti sono rispettivamente 2100, 2250, 2200 metri circa. La figura 24 mostra l'evoluzione di queste differenze durante la stagione di volo. Se teniamo conto dell'altitudine di ciascuna stazione, non ci sono grandi differenze tra i 3 luoghi, il che significa che la struttura termica dell'Haut-Valais durante li bei giorni è assai omogenea. Le differenze sono massime in luglio e ciò corrisponde a dei gradienti di circa 0,95°C/100m. All'inizio di stagione troviamo piuttosto gradienti di circa 0,9°C/100m. Ciò dimostra che la sommità della fascia convettiva adiabatica (1°C/100m) verso le 12h00 UTC è situata mediamente al disotto dell'altitudine di Jungfraujoch (3600m) in estate e ancora un po' più sotto all'inizio della stagione.

Figura 24: in rosso, evoluzione della differenza media di temperatura in °C tra Zermatt (1600m circa) e Jungfraujoch (3600m circa) alle 12h00 UTC. In blu, differenza media di temperatura in °C tra Montana (1500m circa) e Jungfraujoch alle 12h00 UTC. In violetto, differenza di temperatura in °C tra Ulrichen (1350m circa) e Jungfraujoch alle 12h00 UTC. Ciò riguarda unicamente i giorni con tutti i parametri FNL, alle 12h00 UTC, sopra a Payerne, favorevoli al volo di distanza nell'Haut-Valais (dal 1998 al 2003). I segmenti verticali rappresentano le deviazioni standard.
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La figura 25 tenta di fare la sintesi di tutto ciò che è stato detto fino a qua. In effetti, in primavera dove le condizioni sono spesso più turbolente, si ha l'impressione che le termiche siano migliori. Infatti vengono probabilmente da più basso. Concludendo e riassumendo, rispetto alla fine della stagione, l'inizio della stagione presenta:

  1. una fascia convettiva che inizia da più basso
  2. una fascia stabile verso i 1500m meno pronunciata
  3. un riscaldamento delle basse fasce in rapporto ai territori piatti adiacenti più marcati mentre è meno marcato a livello delle fasce delle media altitudini (1500-2000m)
Figura 25: struttura termica probabile delle valli alpine secondo le stagioni verso le ore 12h00 UTC, all'inizio (tratto continuo) e verso la fine (tratteggiato) della stagione. In blu, profilo del paese piatto adiacente. In arancione, profilo sopra la valle principale del Rhône. In rosso, profilo sopra i pendii o le piccole valli laterali. a = estensione della fascia convettiva all'inizio e b = estensione della fascia convettiva alla fine della stagione.
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Figura 26: spiegazione probabile della differenza dell'estensione della fascia convettiva tra la primavera e l'estate.
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La figura 26 fornisce una spiegazione probabile di questa differenza primavera-estate nella struttura termica delle valli alpine. A causa dell'estensione della neve, il circuito convettivo si produce più in basso in primavera che in estate. Guardando questa figura, si può anche immaginare che in una valle, la fascia convettiva si forma e s'estende, in corso della mattinata, verso l'alto ma anche verso il basso, contrariamente ai luoghi piatti dove la fascia convettiva non si sviluppa che verso l'alto. Vedere la figura 27. Ciò potrà spiegare la presenza di piccole termiche molto precoci sviluppatesi molto presto sui pendii elevati d'alta montagna.

Figura 27: sviluppo probabile della fascia convettiva (cc) durante la giornata in pianura (a sinistra) ed in montagna (a destra). cc1, cc2 e cc3 sono le fasce convettive corrispondenti alle curve di temperatura t1, t2, t3. H = altitudine, °C = temperatura.
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Truog (2) trova un metodo semplice ed empirico per determinare in modo generale il plafond della fascia convettiva nelle Alpi. Toglie 4,5°C alla temperatura massima prevista. Riporta su un emagramma questo nuovo valore a 850hPa (circa 1500m). Traccia poi, da questa, un'adiabatica (1°C/100m) fino a che questa incrocia la curva di stato del radiosondaggio della mezzanotte. Io mi sono ispirato a questa idea adattandola al modello numerico (analisi FNL) e basandomi sui risultati della figura 23. A Montana, quindi a 1500m, nella valle del Rhône, ci sono effettivamente in media circa 6°C più che a 850hPa dell'analisi, sopra Payerne verso le 12h00 UTC. Su un emagramma virtuale (calcolato) dal modello FNL-GFS (figura 28), si reperisce il livello di 850hPa. Si aggiungono poi 6alla curva di temperatura (in rosso sulla figura). Poi da questo nuovo punto, si traccia un'adiabatica (1°C/100m in violetto) fino a che questa incrocia la curva di temperatura rossa. Si può anche stimare la sommità della fascia convettiva dove si producono le termiche e nella quale il gradiente di temperatura è di 1°C/100m. In questo esempio, la sommità si trova a circa 3500m. E' evidente che durante il pomeriggio e nelle valli molto alte e strette (Saastal per esempio) la stessa sommità andrà ad essere qualche centinaia di metri più in alto.

Figura 28: metodo pragmatico per stimare l'estensione della fascia convettiva (cc) adiabatica verso le 12hoo UTC nel Valais basandosi sui modelli della famiglia FNL-GFS. Esempio del 3 agosto 2003, tra le migliori giornate di questo anno, la cc s'estende tra 1500m e 3500m circa, ossia tra 850 e 600 hPa.
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Sulla figura 28, si vede bene che se la curva della temperatura rossa è meno inclinata sulla sinistra, ossia se il gradiente di temperatura del profilo FNL è più debole, l'intersezione con la curva violetta si verificherà più in basso, per dirla in altre parole la fascia convettiva sarà meno spessa (plafond più basso). Questo conferma ciò che abbiamo trattato precedentemente: sotto un certo gradiente di temperatura o più esattamente se la differenza di temperatura tra 850 e 500 hPa è inferiore a 24-25°C, la probabilità di un volo di alto livello è scarsa. Per precisare ancora questo fenomeno, la figura 29 mostra la relazione tra la differenza di temperatura Montana-Jungfraujoch e quella della fascia 850-500 hPa sopra Payerne dall'analisi FNL alle 12h00 UTC. Certo, la dispersione dei punti è un po' deludente, ma il grafico mostra comunque chiaramente che più il gradiente di temperatura FNL è grande e più la differenza di temperatura tra Montana e il Jungfraujoch è ugualmente grande, cioè lo spessore della fascia convettiva nel Valais è importante.

Figura 29: influenza del gradiente di temperata sinottico (analisi FNL, sopra a Payerne) sullo spessore della fascia convettiva nel Valais (differenza di temperatura tra Montana e il Jungfraujoch), alle 12h00 UTC. In ordinate, differenza di temperature tra Montana e il Jungfraujoch. In ascisse, differenza di temperatura tra 850 e 500hPa. Retta di regressione
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Tiberio G. 2006-12-26


Risultato 4: nuvolosità, temporali e umidità atmosferica

L'umidità dell'aria e la nuvolosità sono molto legate. H. Rotach (13) in una serie di eccellenti articoli apparsi su "Delta Info", precedessore di "Swiss glider", nel 1985, spiega molto bene la relazione tra questi due parametri. Si può dire grossolanamente che più l'aria è umida e più le nuvole saranno numerose e basse. La differenza, chiamata "spread", ad un'altitudine data, tra la temperatura e la temperatura di condensazione (punto di rugiada) è un buon parametro di misurazione dell'umidità dell'aria. La temperatura del punto di rugiada è la temperatura alla quale bisogna abbassare una particella d'aria perché il vapore acqueo in essa contenuto si condensi in acqua liquida (goccioline d'acqua in sospensione che formano una nube). E' dunque logico che più il punto di rugiada (Td), in verde sulla figura 28, non sia mai a destra della curva di temperatura (in rosso). Se la curva di temperatura e la curva Td si sovrappongono, in una certa fascia atmosferica, lo "spread" è nullo in questa fascia e l'aria di questa fascia è satura in vapor d'acqua. La probabilità di nubi (nebbia) è allora massima a questo livello. Come ordine di grandezza uno "spread" minore di 5°C(tra 0 e 5°C) corrisponde a una fascia d'aria umida (umidità relativa dal 100 al 70%), uno "spread" compreso tra 5°C e 12°C corrisponde ad un'aria mediamente secca (umidità relativa tra 70 e 40%) e uno "spread" maggiore di 12°C corrisponde ad aria secca.

L'umidità delle basse fasce atmosferiche determina la quota della condensazione, cioè l'altezza delle basi dei cumuli, poiché i cumuli sono il risultato dei movimenti convettivi (termiche) dell'atmosfera che portano aria dal suolo in altitudine. Si può rappresentare questo fenomeno su un grafico, anch'esso tracciabile su un emagramma. Vedere la figura 30. Senza entrare nei dettagli, una particella d'aria ascendente, che di conseguenza si dilata a causa della diminuzione di pressione, presenta, oltre alla diminuzione di temperatura (-1/100m) un aumento d'umidità relativa corrispondente ad una diminuzione del punto di rugiada di -0,2/100m. Se l'ascendenza della particella d'aria è sufficiente, le sue temperatura e temperatura di condensazione vanno a finire per confondersi, il che per definizione comporta una condensazione d'acqua dunque una nube cumuliforme. Si vede bene sul grafico della figura 30 che più To e TDo sono allineati e più il punto Tdh = Th è elevato. Ma la fascia convettiva adiabatica non è infinita e se To e Tdo sono troppo lontane l'una dall'altra, la condensazione non si potrà realizzare, avremo dunque delle termiche "blu", senza cumuli.

Figura 30: grafico che premette di trovare l'altitudine della base dei cumuli, conoscendo la temperatura To e la temperatura del punto di rugiada Tdo al suolo. In quota, la particella d'aria che è partita dal suolo presenta una temperatura Th uguale alla sua temperatura del punto di rugiada Tdh e qui si sviluppano condensazione e formazione di nubi (insieme di goccioline d'acqua). H = altitudine. T = temperatura e temperatura del punto di rugiada. $h=(To-Tdo)*125 con h in m e To e Tdo in °C
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Cosa c'è nelle valle alpine e particolarmente nel Haut-Valais? Truog (2) da un esempio della complessità dello sviluppo e della previsione dei cumuli in montagna: al nord di Coire (Chur), nel Rheintal, se trova una cresta di 2800m il cui nome è Calanda. Durante i giorni favorevoli al volo a vela, sulla sua faccia sud-est, si sviluppano in prima mattinata dei piccoli cumuli appena sopra la sommità. 2-3 ore più tardi i cumuli ingrossano ma la loro base si abbassa di circa 300-400m. Infine, nel corso del pomeriggio, la base dei cumuli risale sopra la sommità. Questo comportamento apparentemente strano può verosimilmente essere spiegato così: le prime termiche vengono da aria secca degli alti pascoli di Calanda. Con la progressiva estensione della fascia convettiva di questa valle (verso il basso e verso l'alto), l'aria delle termiche proviene da aria più umida sotto questi pascoli, il che comporta un abbassamento passeggero della base dei cumuli. Infine con il riscaldamento dell'atmosfera della valle, l'umidità relativa si abbassa e causa un nuovo innalzamento della base dei cumuli. D'altro canto, l'osservatore attento, viaggiando da Villeneuve verso l'Haut-Valais nel corso di un pomeriggio soleggiato, può assistere all'aumento progressivo della base delle nubi convettive, passando per esempio da 2000m a 400m circa. Ogni valle ha dunque le proprie caratteristiche che personalizzeranno la tendenza generale della giornata. Più la valle si trova al centro delle Alpi, più l'aria è secca e più la base dei cumuli è elevata. Inoltre la base delle nubi convettive varia in funzione del periodo dell'anno. Bouët (1) fornisce una statistica interessante. Ecco un estratto dal suo testo che commenta la figura 31:

«un'osservazione attenta delle nubi di convezione dei giorni soleggiati in Valais mi ha permesso di determinare l'altitudine della loro base grazie ai numerosi punti di riferimento montagnosi della Alpi valaissiane (ubac). Ecco i principali risultati di questo studio basato su 1126 rilevazioni fatto oltre Montana da marzo ad ottobre, unico periodo durante il quale i cumuli ed i cumulonembi si formano nettamente. L'altitudine della base dei cumuli, cioè del livello di condensazione, cresce da marzo a giugno, resta stazionario e diminuisce a partire da settembre; questo varia fortemente nel corso della giornata nel senso che cresce il mattino fino a mezzogiorno circa, poi resta un po' quasi stazionario nel pomeriggio. La base dei cumuli valaisiani (catena sud) si osserva tra 1500 e 5000m; la frequenza d'apparizione più elevata si verifica nella fetta compresa tra 2600 e 3500m. L'altitudine media è di 3610m; è probabilmente un po' più bassa sopra le Hautes-Alpes calcaree e delle Prealpi. Chiaramente in una zona di pianura, la base dei cumuli è evidentemente molto più bassa.»
Figura 31: variazione dell'altitudine della base dei cumuli nel Valais (giornate soleggiate) in funzione del mese e dell'ora, adattate secondo Max Bouët.
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Truog (2) propone un metodo empirico molto semplificato per prevedere in maniera generale l'altitudine della base dei cumuli nelle valli alpine. Poiché l'altitudine media delle Alpi è di circa 1500m, si prende questa altitudine (cioè circa 850 hPa) come riferimento. In altre parole prende il punto di rugiada a 850 hPa sul radiosondaggio di Payerne e lo considera il Tdo della figura 30. Ma il problema è sempre lo stesso. Il radiosondaggio della mezzanotte è in ritardo di oltre 24 ore rispetto al pomeriggio in cui ha luogo il volo. Ci possiamo quindi porre la domanda se lo stesso principio può essere applicato al profilo previsto dal modello FNL-GFS. Innanzitutto bisogna conoscere la tendenza del valore dei punti di rugiada delle stazioni di montagna (Montana, Ulrichen et Zermatt) verso 1500m in rapporto al valore del punto di rugiada a livello di 850hPa (analisi FNL, sopra Payerne) alle 12h00 UTC. La figura 32 mostra la relazione tra questi valori. Nel mezzo e alla fine della stagione (da metà maggio a tutto agosto), il punto di rugiada di Ulrichen e Zermatt corrispondono in media a quello dell'analisi GFS a 850hPa. Al contrario, il punto di rugiada di Montana è in media superiore di 3°C durante questo lo periodo. Per l'inizio della stagione (da aprile a metà maggio), il punto di rugiada a Montana e Ulrichen corrisponde a quello dell'analisi GFS a 850 hPa mentre quello di Zermatt è inferiore di 3°C a quello dell'analisi.

Figura 32: evoluzione media della temperatura del punto di rugiada (Td) alle 12h00 UTC nel corso della stagione di volo. n blu, Td dell'analisi GFS a 850 hPa sopra Payerne. In rosso, Td di Zermatt. In verde Td di Ulrichen. In violetto, Td di Montana. I tratti verticali rappresentano gli scarti quadratici medi (o deviazioni standard).
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Grazie a quest'ultima osservazione, possiamo riprendere l'emagramma della figura 28 e completarlo con la previsione della base dei cumuli. Vedere figura 33. Se l'umidità a 850 hPa è così scarsa che l'intersezione tra le curve verde chiaro e violetta non è possibile, è obbligatorio attendersi termiche senza cumuli (termiche blu).

Figura 33: metodo pragmatico per stimare l'estensione della fascia convettiva (cc) adiabatica oltre che dell'altitudine della base dei cumuli verso le ore 12h00 UTC ne Valais basandosi sui modelli della famiglia FNL-GFS. Esempio del 3 agosto 2003, una tra le migliori giornate di quell'anno, la cc s'estende tra 1500 e 3500m circa ossia tra 850 e 660 hPa. Per stimare la base dei cumuli, si tira una retta (verde chiaro) parallela alle curve brune (-0,2°C/100m) dal punto di rugiada FNL-GFS a 850hPa (curva verde). L'intersezione tra la retta verde chiaro e l'adiabatica violetta fornisce l'altitudine della base delle nubi convettive, qui circa 685hPa ossia circa 3300m d'altitudine. Per il Valais centrale (Montana) la base delle nubi è un po' più bassa. Si aggiungono 3°C al punto di rugiada FNL-GFS a 850 hPa poi si tira la retta verde chiaro a partire da questo nuovo punto fino all'intersezione della retta adiabatica violetta. Si trova allora una base dei cumuli a circa 715hPa ossia a circa 3000m.
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La quantità di nuvolosità è anch'essa un importante parametro per la qualità delle condizioni di volo. Più le nubi sono numerose, meno ci sarà il sole e quindi la convezione. Si può distinguere 2 tipi di nuvolosità parassita:

  1. il sovrasviluppo verticale o orizzontale dei cumuli
  2. la nuvolosità alta ((altocumulus, altostratus, cirrostratus et cirrocumulus)
Il manuale dell'OSTIV-WMO dà delle buone indicazioni generali in merito a questo argomento. Fornisce innanzitutto una regola approssimativa di riduzione dello spessore della fascia convettiva in funzione della nuvolosità: 90% di riduzione per 8/8 di Cirrus, 60% di riduzione per 8/8 d'Altostratus e 50% di riduzione per 8/8 di stratocumulus. Bisogna, ben inteso, tenere conto anche della riduzione dell'energia solare per le convezioni stesse. Inoltre questo manuale dà ancora la relazione sotto forma di grafico tra il grado d'umidità a livello della condensazione (base delle nubi convettive) e la quantità in ottavi di cumuli. Vedere figura 34.

Figura 34: relazione tra lo "spread" (ascisse) al livello della condensazione (base delle nubi convettive) e la quantità (ordinate) in ottavi di cumuli. Adattato secondo il manuale OSTIV-WMO della previsione meteo per il volo a vela.
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Si può applicare quest'ultima regola nella regione dell'Haut-Valais? A prima vista, secondo la mia esperienza, il grafico della figura 34 mi pare un po' troppo ottimista per le Alpi. In effetti con uno "spread" di 3°C, mi sembra che si debba attendere più di 4/8 di cumuli nelle nostre valli. Né i risultati CCC-OLC, né i dati delle stazioni Météosuisse non forniscono indicazioni in merito. Per fortuna esiste la webcam del signor Brunner, proprietario di un hotel a Unterbach, in fronte al massiccio del Bietschhorn, che è la catena della montagna a solatio dell'haut-valaisiano. Il signor Brunner mi ha graziosamente spedito un cd-rom contenente gli archivi delle foto del cielo di fronte al suo hotel degli anni 2000, 2001, 2002. L'idea è confrontare l'emagramma dell'analisi FNL delle 12h00 UTC sopra Payerne con una foto del Bietschhorn all'incirca alla stessa ora (12h00 UTC, 14h00 locali). Ho in seguito selezionato 91 foto interessanti. 36 foto corrispondenti a dei giorni con dei parametri favorevoli per il volo in termica secondo le conclusioni del capitolo 4. Le altre foto corrispondono a delle condizioni particolari come un gradiente di temperatura debole, fasce a 850 o 700 hPa con una forte umidità o dei giorni con una grande quantità di nubi alte. Le figure da35 a 37 mostrano qualche esempio. In ciascun esempio sono applicati il ragionamento e le rette viste nella figura 33.

E' necessario innanzitutto verificare se la relazione tra "spread" in quota e la quantità dei cumuli della figura 35 è applicabile alle Alpi del Valais. Ci si rende rapidamente conto che una correlazione statistica formale è difficile da realizzare perché definire la quantità di cumuli è una valutazione soggettiva. Per questo ritengo che un approccio semi-quantitativo ed empirico sia più adeguato. Inoltre, per ciascuna foto esaminata, è esaminato il ragionamento della figura 33 con l'intersezione delle due rette. Anche là è più adatto un approccio semi-quantitativo. Eccovi il risultato:

Figura 35: cielo haut-valaisiano del 13 agosto 2000 e del 25 giugno 2001 con gli emagrammi e profili dell'analisi FNL corrispondenti. Il 13 agosto 2000, i cumuli sono assai numerosi e grosso; si può parlare di un inizio di cumulo congesto, la base delle nubi si trova verso 3200m circa (le sommità in primo piano culminano verso i 2800m), la sommità del Bietschhorn è coperta; lo "spread" medio tra 850 e 500 hPa è di circa 12. L'intersezione delle due rette nere si trova un po' più in alto dei 700hPa che ben corrisponde all'altezza delle basi delle nubi. Il 25 giugno 2001, c'è un cielo blu senza alcuna nuvola; questo ben corrisponde all'assenza d'intersezione delle due rette nere. Inoltre, lo "spread" medio tra 850 e 500hPa è molto grande, più di 20, e questo contribuisce al cielo immacolato.
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Figura 36: cielo haut-valaisiano dei giorni 8 maggio 2001 e 13 giugno 2001 con emagrammi e profili dell'analisi FNL corrispondenti. L'8 maggio 2001, si trova una forte umidità a 850hPa il che comporta una base delle nubi (livello di condensazione) poco elevata, verosimilmente verso 2600m. Sull'emagramma dello stesso giorno l'intersezione delle due rette nere corrisponde perfettamente a questo livello di condensazione. Il 13 giugno 2001 l'atmosfera è molto umida ("spread" tra 3 e 5°C), in particolare tra 700 e 400hPa. L'intersezione delle due rette nere (livello di condensazione) si trova verso 700hPa che ben corrisponde alla base delle nubi ma, a causa della forte umidità in alta quota, la quantità delle nubi sfiora il 100%. La situazione sembra inoltre precocemente temporalesca.
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Figura 37: cielo haut-valaisiano del 28 aprile 2002 e del 29 giugno 2001 con emagrammi e profili dell'analisi FNL corrispondenti. Il 28 aprile 2002 non ci sono cumuli probabilmente a causa da una parte di un cielo fortemente velato da nubi alte che impedisce all'energia solare di provocare la convezione e dall'altra parte di un'intersezione delle due rette nere semplicemente impossibile. Le nubi alte sono dovute ad una forte umidità ("spread" tra 2-4°C) ad una quota veramente alta (da 500 a 300 hPa). Per il 29 giugno 2001, il gradiente di temperatura non è molto alto (differenza di temperatura tra 850 e 500hPa uguale a 25°C). Si osserva soprattutto una leggera discordanza d'altitudine tra la base dei cumuli a circa 2700, sulla foto ed un punto d'intersezione delle due rette nere verso 700hPa (3100m circa). Questo può essere spiegato attraverso la presenza di piogge alla vigilia nella regione (11m circa di media durante tutta la giornata precedente per Sion, Visp, Montana e Ulrichen).
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Innanzitutto si può dire che il ragionamento ed il metodo della figura 33 funziona in maniera da soddisfacente a bene nel 95% dei casi. Nel restante 5% dei casi c'è solo una leggera discordanza come sulla figura 37 e quasi sempre si tratta di una base nuvolosa osservata sensibilmente più bassa del previsto. Una buona parte delle discordanze sono associate a forti piogge verificatesi alla vigilia. Non c'è che una contraddizione importante mostrata sulla figura 38, anch'essa associata a piogge assai importanti alla vigilia (10mm in media).

Come seconda cosa, il principio qualitativo della figura 34 è valido: più l'umidità è forte al livello della base dei cumuli e più la quantità (estensione) dei cumuli è grande. A contrario, quantitativamente, questa figura non è applicabile all'Haut-Valais. In effetti, per avere un cielo ideale (quantità di cumuli e altitudine della base delle nubi come noi vogliamo) cono necessari "spread" su scala sinottica del modello GFS dell'ordine di circa 7-10°C a 850hPa, 10-15°C a 700 hPa e 15-25°C a 500hPa. Il valore a 850hPa sembra essere il più determinante. Più gli "spread" sono superiori a questi valori, soprattutto a 850hPa, più aumenta la probabilità di incontrare termiche blu. D'altro canto "spread" inferiori a 4-5°C a 850hPa non solamente comporta una base nuvolosa poco alta (da 2500a 2800m) ma tende a favorire il sovrasviluppo cumuliforme in quota anche se a questo livello l'umidità è moderata oppure assai scarsa. Vedere esempio della figura 38. Notiamo ancora che se gli "spread" se situano tra 4-7°C a 850, 700 e 500 hPa, il rischio di sovrasviluppo temporalesco precoce è pressoché certo dall'inizio del pomeriggio, soprattutto se il gradiente di temperatura è forte (differenza di oltre 28°C tra 850 e 500hPa).

Figura 38: cielo haut-valaisiano del 31 maggio 2000 e del 28 giugno 2002 con emagrammi e profili dell'analisi FNL corrispondenti. Il 31 maggio 2000, malgrado un'atmosfera piuttosto secca in quota, si manifesta sovrasviluppo nuvoloso. Nelle basse fasce l'aria è comunque molto umida. Il 28 giugno 2002 rappresenta la sola contraddizione maggiore tra una previsione del livello di condensazione )intersezione delle rette nere) verso 2800m e una osservazione reale con degli stratocumuli numerosi a meno di 2000m. Ma questa giornata è stata preceduta da una con forti piogge. L'umidità delle basse fasce è anch'essa molto forte e ciò comporta senza dubbio una base dei cumuli poco alta ma contribuisce anche ad una nuvolosità in quota assai importante malgrado un'atmosfera secca a quel livello.
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Non è semplice da prevedere la nuvolosità alta che gioca evidentemente un ruolo importante. Si ricerca certamente una giornata senza nubi alte o con solamente qualche piccolo cirro inoffensivo. Dopo l'esame di una quindicina di foto di giornate con diversa nuvolosità elevata, sembra che per essere quasi sicuri di non avere nubi di questo tipo sia necessario che gli spread a 500, 400 e 300 hPa sia superiore rispettivamente a 15-20, 10-15, 7-10°C. Più il numero di questi tre livelli con degli "spread" inferiori a questi limiti è grande e più gli "spread" sono a loro volta piccoli, più il rischio di nuvolosità alta è grande. Vedere la figura 38. Ci sono dei casi facili e semplicistici. Vedere figura 39. La presenza di una perturbazione (generalmente un fronte caldo o un fronte occluso) che si avvicina alle Alpi su una carta sinottica (pressione atmosferica - fronti) può dunque essere un segno che può aiutare nella previsione della nuvolosità alta. L'esame di una carta sinottica, fornita dai modelli, della nuvolosità (totale o delle nubi alte) è altrettanto utile. Vedere figura 40.

Figura 39: esempio evidente di previsione di nuvolosità elevata per il 2 maggio 2005. Tra 400 e 200 hPa, l'atmosfera è satura in vapor d'acqua poiché lo "spread" è nullo (profilo GFS, Payerne, 12h00 UTC). Il risultato è visibile sulle foto della webcam del Valais scattate verso le 14h00. L'emagramma proviene dal modello GFS (previsione) piuttosto che dall'analisi FNL ma il ragionamento resta lo stesso.
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Figura 40: esempio meno evidente della previsione della nuvolosità elevata, il 30 maggio 2004. La fascia compresa tra 500 e 200 hPa e comunque assai umida e soprattutto fortemente estesa in altezza ("spread" tra 2 e 5°C). La presenza di nubi alte è provata dalle foto prese nell'Haut-Valais (Unterbach) e poi Montreux. C'è il passaggio di un fronte occluso sulla Francia. La parte inferiore dell'emagramma (Payerne 12h00 UTC) mostra che è quasi impossibile avere una nuvolosità cumuliforme visto che la carta sinottica GFS (12h00 UTC) a sinistra mostra la presenza di numerose nubi (nuvolosità totale media) che arriva da ovest. Non si può dunque trattare che di nuvolosità alta. Il confronto del profilo con la carta della nuvolosità media totale permette quindi di stimare, nella maggior parte dei casi, la quantità di nubi alte ma non la loro densità! un'altra carta GFS da esplorare viene dal sito web wetter3.de o wetterzentral.de che mostra la ripartizione delle nubi alte sull'Europa (immagina in alto a destra).
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Ci resta da parlare dei temporali. Per ripassare, esistono due tipi di temporale: innanzitutto il temporale locale (di calore) dovuto all'evoluzione di una o di qualche forte convezione umida locale e poi il temporale frontale (di chicchi) legato all'arrivo di un fronte, solitamente freddo. I due tipi di temporale sono più frequenti d'estate. Per il volo libero, il pericolo dei temporali non si ferma a fulmini e tuoni, potenzialmente pericolosi evidentemente, ma anche alle refole (ed alle forti turbolenze) dei venti associati a queste meteore e che possono arrivare a più di 70 km/h. Classicamente, è la situazione di palude barometrica (distribuzione piatta della pressione al suolo) che genera la maggior parte dei temporali locali. In effetti, contrariamente alle situazioni anticicloniche, in una tale situazione, non c'è la subsidenza (lento movimento generalizzato d'affossamento della massa d'aria che è anche "stabilizzata" e essiccata). Un segno annunciatore precoce (mattutino) e affidabile sono gli altocumuli o stratocumuli castellanus, secondo l'altitudine, consistenti in piccole nubi cumuliformi a forte estensione verticale che partono da bande nuvolose, il tutto somigliante ad un castello con muraglie e torri (da cui il nome latino "castellanus"). Vedere 41. Queste estensioni cumuliformi verticali precoci tradiscono la presenza di fasce atmosferiche molto instabili e umide che danno movimenti verticali d'aria satura di vapore acque al minimo accenno d'ascendenza. Se ci sono tali formazioni nuvolose al mattino (alle 8h00-10h00 locali), ci si possono aspettare , con 8 o 9 probabilità su 10, temporali alla fine del pomeriggio o prima.

Figura 41: giornata del 5 agosto 2003 con temporale locale esteso nell'Haut-Valais verso le 16-17h00 ora locale (CEST=central european summer time). Le 3 foto in alto sono state scattate verso Fiesch, quella in basso a sinistra oltre Martigny. Il "radar" mostra l'estensione delle precipitazioni verso le 17h00. Sulle prime due foto, siamo colpiti da cumuli precoci a forma di torre (estensione verticale importante) che partono da stratocumuli assumendo l'aspetto di castello con le sue torri e muraglie. E' dunque una variante della famiglia dei castellanus. Pertanto l'atmosfera non è particolarmente umida (12, 10 e 11°C a 850, 700 e 500 hPa) alla scala sinottica, ma una differenza eccezionale di temperatura tra 850 e 500 hPa, circa 32°C! può spiegare i temporali. A Fiesch, già verso le 10h40 CEST alcuni parapendisti salivano allegramente in termica. D'altro canto, in ragione del carattere sinottico dei modelli, una piccola fascia umida, misurata nel radiosondaggio di mezzogiorno tra 600 e 500 hPa, non è messa in evidenza sul profilo GFS. Bisogna anche riconoscere che il profilo GFS previsto 30 ore prima, gli "spread" a 600 e 500 hPa sono stati tutti sovrastimati di 5-10°C (curva verde punteggiata).
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Se il profilo dell'analisi FNL mostra "spread" inferiori a 5-8, 8-10, e 10°C a rispettivamente 850, 700 e 500 hPa, si può essere pressoché sicuri che un temporale di svilupperà nel corso del pomeriggio, soprattutto se la mattina è molto soleggiata ed il gradiente temperatura è forte. Vedere la figura 41.

Figura 42: distribuzione dei temporali a Losanna (in rosso) e a Montana (in blu) per mese dell'anno (a sinistra) e per ora del giorno (a destra). n = numero di giorni per mesi e % dei casi. Adattato secondo Max Bouët.
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Bouët (1) non tratta della causa dei temporali specialmente della relazione tra umidità atmosferica e probabilità di temporali ma fornisce una statistica interessante in merito a questo:

«La geografia del temporale nella Svizzera francese è semplice. La Jura è assai temporalesca con una media di 35 giorni di temporali all'anno se si considerano tali i giorni con almeno un tuono, con o senza pioggia. La regione del Gros-de-Vaud e del Grand-Lac conta 32 giorni, le Prealpi un po' di più, quanti la Jura probabilmente. ....a Ginevra la postazione di Cointrin ha rilevato 26 giorni per anno (1955-1969)...En Valais, bisogna distinguere: il versante a solatio della valle del Rhône con 21 giorni, la parte bassa con circa 15 e le valli laterali dei Pennini (Ubac) con da 12 a 15 giorni all'anno. Il Valais è dunque nettamente molto meno temporalesco che il Plateau e la Jura... A titolo di confronto, aggiungo che il Tessin meridionale conta 25-50 giorni di temporali all'anno e che il temporale lì è di più lunga durata che nel resto paese....

...Le indicazioni qua sopra possono sembrare esagerate. Ma bisogna ricordarsi che si tratta di "giorni di temporali" cioè del numero di giorni in cui ha tuonato, vicino o lontano. Se vogliamo attenerci al temporale propriamente detto in un luogo, ossia fulmini vicini e pioggia, conviene prendere pressappoco la metà dei numeri indicati....

....La distribuzione dei temporali nel corso dell'anno non è la stessa in una zona piatta e in montagna; nelle Alpi in effetti dove la frequenza è più scarsa, anche la stagione dei temporali è più corta...Ho rilevato il numero medio dei giorni di temporali a Losanna e Zurigo-Kloten da una parte, a Montana e al Gothard (Gütsch) dall'altra parte suddividendoli per decade e utilizzando solo i dati sicuri. 27 anni per il Plateau e 21 anni per le Alpi mi hanno fornito delle frequenze.... (vedere figura 42 che li mostra) ...innanzitutto che la stagione dei temporali dura dall'inizio di aprile alla fine di ottobre sul Plateau, con massimo di frequenza alla metà di giugno; in secondo luogo che la stagione nelle Alpi non si estende che dall'inizio di maggio alla fine di settembre, con il picco di frequenza alla fine di luglio....»
Max Bouët ci dà in seguito delle spiegazioni zoppicanti per giustificare questa differenza, in particolare sostiene che le convezioni sono più scarse in montagna che in pianura...! E' chiaramente tutto il contrario!

«....Resta da considerare il momento più temporalesco della giornata, ed in maniera più generale come si distribuisce la frequenza dei temporali nel corso del giorno. Una numerazione delle "ore di temporale" su 25 anni nella regione di Losanna, su 10 anni a Montana mi ha condotto alle frequenze riprodotte sulla figura (vedere figura 42)... L'esame delle curve rileva delle differenze regionali, l'andatura generale resta la stessa: minimo alla fine della notte e massimo nel pomeriggio. A Losanna, il minimo di frequenza è piazzato nella seconda metà della notte; il massimo si trova verso le 20h, dopo che l'attività temporalesca diminuisce rapidamente. Nel Valais, il minimum ha luogo tra le 6 e le 10h e il massimo 17 e 18h»
Personalmente ed empiricamente, credo che i temporali siano più frequenti in montagna che sul Plateau, in estate specialmente. Non ho comunque delle statistiche personali oggettive e precise in merito.

Tiberio G. 2006-12-26


Risultato 5: brezze e venti locali

M. Bouët (1) tratta dei enti del Valais, che ha studiato essenzialmente verso Sierre, in un intero capitolo del suo libro. Eccone le conclusioni essenziali: l'autore ritiene in primo luogo che il clima eolico del paese è caratterizzato da:

  1. la predominanza delle brezze alternate di bel tempo, di valle (dalla valle, vento anabatico) di giorno con una direzione ovest o sudovest ed una velocità massima al centro del pomeriggio e di monte (dalla montagna, vento catabatico) durante la notte con una direzione nordest ed est, soprattutto durante la stagione calda;
  2. la presenza occasionale, soprattutto in primavera e autunno, del foehn (del sud), il vento più forte della regione
  3. del vento di valle persistente e rinforzato durante il cattivo tempo (ed io aggiungo quando c'è una netta sovrappressione nord transalpina)
Egli nota allo stesso tempo due direzioni principali, più o meno parallele alla valle principale ma grosso modo opposte l'una all'altra: il vento di valle (da SW a S) e il vento di monte (da E a NE). Il vento di valle si manifesta in occasione delle buone giornate, come brezza locale del bel tempo, e, intensificata dai venti sinottici da est, in caso di brutto tempo. Il vento di monte si osserva come brezza locale durante le notti serene e, più violentemente, in caso foehn. I

«giorni sereni con le brezze locali alternate»
non sono precisamente definiti: M. Bouët spiega solamente che la nuvolosità ed il gradiente orizzontale di pressione atmosferica sono scarsi durante queste giornate, senza altre precisazioni quantitative. Calcola anche una media di 8 giornate di bel tempo in aprile (1954-1970). Questo numero aumenta progressivamente da maggio a settembre: 9, 12, 15, 15, 17. Si ritrova la tendenza riscontrata per la media dei nostri dati dell'analisi FNL (capitolo 3), ciò significa che le possibilità di incontrare dei giorni di bel tempo con venti deboli aumenta da aprile ad agosto. L'autore fornisce in seguito, per ogni periodo dell'anno, da una parte il momento della giornata in cui le brezze del bel tempo s'invertono, dall'altra parte la media delle velocità di queste brezze a Sierre in funzione del momento della giornata. Vedere figure 43 e 44.

Figura 43: momento dell'inversione delle brezze di bel tempo a Sierre, adattate secondo M. Bouët, a partire da 1500 rilevazioni. In basso il passaggio da vento di monte a vento di valle in mattinata, in alto il passaggio da vento di valle a vento di monte in serata. h=ora della giornata. Per quindicina di giorni.
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Figura 44: velocità media delle brezze di bel tempo a Sierre in funzione dell'ora della giornata e del periodo dell'anno. Adattata secondo M. Bouët.
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Le brezze di valle più durature e più forti si incontrano in giugno e luglio, le brezze più deboli e più brevi in settembre. E' rassicurante e un po' sorprendente che la velocità massima media sia inferiore a 19 km/h quando il vento di valle del Rhône, in pieno pomeriggio, ha una reputazione piuttosto brutta presso i piloti di parapendio. Ciò significa che se si non si vola che in condizioni calme (poco vento sinottico) il vento di valle dovrà essere perfettamente gestibile, anche se non è sempre piacevole, fuori dalle zone di Venturi (Martigny, per esempio). Nel Chablais, la brezza di valle del bel tempo, con una direzione da N a NW sembra un po' più precoce e più debole, probabilmente in relazione con la larghezza della valle e termina in maniera più morbida e graduale (cambiamento di direzione NW, SW poi SE). M. Bouët osserva inoltre che nelle valli laterali della catena sud (a solatio) e a monte di Brig, le brezze di valle sono più deboli. Descrive anche pertinentemente che nel Goms (valle di Conches) i venti discendenti predominano sulla brezze di valle ma la sua interpretazione sull'origine di questi fenomeni è molto discutibile. Vedremo tra poco perché ci sono venti discendenti nel Goms durante i pomeriggi di bel tempo. M. Bouët descrive in seguito tre venti particolari del Valais: il vento di valle (di "cattivo tempo"), il Foehn e la Lombarde. Ecco l'essenziale commentato nell'ottica del volo libero:

Il vento di valle è un vento da NW a N nel Chablais e da W a SW nel Valais, rimontante dunque la valle principale del Rhône, più forte della brezza di valle del bel tempo e più duratura nella giornata e perfino nella notte. E' probabilmente a causa delle pericolose esperienze in questo vento di valle dai piloti si curano che poco delle condizioni meteo che il vento di valle ha una brutta reputazione. Come la brezza,, il vento di valle raggiunge la velocità massima (20-30km/h in media) in pieno pomeriggio, verso le 16-17, ma è probabilmente più rafficato. Si produce quando esiste un flusso d'aria da W o da NW (sovrappressione transalpina nord) spesso associata a dei passaggi successivi di perturbazioni (fronti). M. Bouët osserva assai giustamente che quando appare la tramontana, salvo che essa sia molto forte, il regime delle brezze alternate del bel tempo ricomincia. Ritorneremo un po' più in là su questo tema con i nostri dati.

Non mi soffermerò troppo sul Foehn, trattato in numerosi libri, e che non sarà probabilmente mai propizio al volo libero. Ricordiamo che l'origine del Foehn è una forte depressione sull'Europa occidentale che genera un flusso d'aria sud sulle Alpi con una netta sovrappressione transalpina Sud. Il Foehn si manifesta soprattutto in primavera e in minor misura in autunno (figura 45)

Figura 45: numero di giorni (in blu) e di ore (in rosso) di Foehn al mese. Adattato secondo Max Bouët.
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Il Foehn è spesso un vento forte ma soprattutto irregolare, turbolento e rafficato, da qua il pericolo per il volo libero. Da Brig a Montana soffia un vento E relativamente caldo e secco. Nel Valais centrale, tra Martigny e Sion, la direzione del vento è più capricciosa, c'è talvolta del vento di valle più o meno forte, talvolta calma apparente. Nel Valais centrale il cielo è limpido e molto chiaro con spesso nuvole lenticolari in alta quota, testimoni di venti forti con formazioni d'onde. Il "muro di foehn", barriera di nubi orografiche sulle creste sud delle Alpi, risparmia il Valais centrale e meno l'Haut-Valais. Figura 46.

Figura 46: a sinistra, aspetto e dominio geografico tipico del foehn e del suo "muro" di nubi al sud. A destra, principio del foehn con raffreddamento pseudo-adiabatica umida al vento (nubi e piogge) e riscaldamento adiabatico secco sottovento, all'origine della differenza transalpina di temperatura.
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La Lombarde è un vento E o SE, debole o forte, soffiante sul lato a solatio del Valais, soprattutto a Montana. Nel 90% dei casi la Lombarde è associato al foehn ed ha dunque la medesima origine. «non esiste Foehn a Sierre senza Lombarde a Montana» afferma M. Bouët. Vercorin sarà piuttosto protetto dalla Lombarde. Questo vento è più duraturo del foehn. Oltre all'origine tipicamente foehnica, la Lombarde ha per origine, nel 10% dei casi, le situazioni dette di "est" in cui un anticiclone si trova sull'Europa del nord o dell'est con o senza depressione associata sull'Italia. In questo caso, i venti dell'Haut-Valais assomigliano nella loro direzione al Foehn ma non sono Foehn poiché c'è piuttosto una sovrapressione transalpina nord. I venti sono in generale meno forti e le condizioni di volo possono essere accettabili se il vento sinottico resta debole. La tramontana può anch'essa soffiare simultaneamente sul Plateau, dimostrando che non è vero Foehn ma ciò disorienta spesso i piloti che non capiscono che si può avere del "Foehn" e la tramontana nello stesso tempo.

Nell'atlante svizzero di climatologia (5), secondo fascicolo, una giornata anticiclonica è studiata in dettaglio- La struttura termica verticale di questa giornata è presentata alla figura 20. La figura 47 mostra la ripartizione schematica della pressione al suolo durante questa giornata verso le 12h00 UTC.

Figura 47: schema della carta delle pressioni al suolo di una situazione anticiclonica, il 21 giugno 1979 verso le 12h00 UTC. Adattata secondo l'atlante svizzero di climatologia, II fascicolo.
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Una depressione termica si forma e si estende da Fiesch e Zermatt durante le giornate soleggiate della bella stagione. Questa evidenzia in qualche modo la regione in cui il riscaldamento alpino è massimo. Le differenze di pressione tra Plateau ed Haut-Valais può superare 5 hPa. La posizione della depressione termica spiega perché c'è vento di valle a valle (Valais centrale) e vento discendente, dopo il Grimsel, a monte (Goms). C'è dunque una spiegazione termodinamica alle osservazioni esatte di M. Bouët e dei paesani di cantone.

A causa della legge di Coriolis, i flussi d'aria deviano dentro la depressione girando nel senso inverso alle lancette dell'orologio attorno alla depressione. Nelle Alpi, le valli canalizzano comunque i flussi e impongono loro una direzione.

Dopo queste considerazioni sulla struttura termica del Goms, B. Neininger e O. Liechti forniscono uno studio e delle riflessioni molto interessanti dei venti nella stessa regione. Innanzi tutto confermano attraverso rilevazioni e calcoli statistici che i venti dominanti sono discendenti (NE) nel Goms. Questi venti sono più forti ed irregolari tra le 15h00 e le 19h00 locali. Vedere la figura 48. Secondo, grazie a 73 sondaggi durante le estati dal 1979 al 1981, durante venti discendenti (NE) ad Ulrichen, 3 fasce sono identificate nel Goms. La prima dal suolo (1300m) e 2000m nella quale soffia il vento discendente da NE, la seconda tra 2000 e 3000m nella quale soffia nel 90% dei casi un controflusso compensatore da SW e l'ultima oltre i 3000m dove dominano i venti sinottici (per esempio NW).

Figura 48: direzione e forza media dei venti verso Ulrichen, durante le 32 giornate soleggiate di luglio ed agosto 1981. I tratti verticali rappresentano i valori della deviazione standard. Più sono grandi e più il vento è irregolare. Adattato e modificato (smussato) secondo Neininger.
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Torniamo ai nostri dati. Lo scopo è di sapere se si possono fare deduzioni climatologiche sulla brezze locali a patire dai dati modellizzati. Al capitolo 3 (evoluzione generale dei parametri atmosferici) si è affrontato unicamente la questione dei parametri FNL. Adesso si confrontano i venti sinottici del FNL con i venti locali e la ripartizione orizzontale delle pressioni. Il campione scelto è quello dei giorni con una nuvolosità sinottica FNL totale, sopra a Payerne alle 12h00 UTC, inferiore al 35%. Ciò si ripete in tutti i 339 giorni. Innanzitutto confermiamo statisticamente il buon senso. Più i venti sinottici sono deboli nella fascia bassa (850hPa) e più sono deboli anche a700hPa, e viceversa. Vedere figura 49.

Figura 49: relazione tra la forza del vento a 850hPa e quella a 700hPa. La tendenza generale è data dalla retta di degressione. Campione di 339 giorni con una nuvolosità sinottica FNL totale, sopra Payerne alle 12h00 UTC, inferiore a 35°C.
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Grosso modo, i venti a 700hPa sono circa due volti più forti che a 850hPa.

Secondo, compariamo le differenze orizzontali transalpine di pressione con direzioni e forze del vento sinottico FNL a 850hPa. L'idea di base è la seguente: più la differenza di pressione è grande (o più le isobare o isoipse sono vicine le une alle altre) più i veni sinottici sono forti e viceversa. E' una legge elementare della meteorologia. Ma si può ragionare in maniera inversa: più i venti sinottici sono deboli nelle basse fasce e più la differenza di pressione tra due punti, nel nostro caso transalpina, è debole. Vedere figura 50. Questa relazione è molto importante perché, se funziona, permette di valutare indirettamente la differenza di pressione per mezzo di due fattori FNL: la direzione e la forza del vento a 850hPa, senza dover scaricare tutte le carte sinottiche di pressione, cosa molto fastidiosa. Ebbene, giustamente le figure 51 e 52 mostrano che questa relazione è assai convincente. Si potrà dunque quasi ignorare il piccolo barogramma di Météosuisse. "Quasi" perché la figura 52 mostra che la correlazione tra velocità del vento a 850hPa e la differenza di pressione non è eccellente. La meglio è quindi assicurarsi che la pressione e la velocità dei venti siano deboli prima di andare a tentare un volo nelle Alpi.

Figura 50: esempi (23 giugno e 3 agosto 2003) di relazione tra il piccolo barogramma di Météosuisse e la carta sinottica FNL (venti a 850hPa e pressione a livello del mare alle 12h00 UTC). A sinistra differenza di pressione di -5hPa (sovrappressione sud), isobare 1 hPa vicinissime (4 sulla Svizzera) e venti SW forti (15-20 nodi). A destra, nessuna significativa differenza di pressione transalpina, ripartizione piatta delle isobare e venti molto deboli (meno di 5 nodi). Sul barogramma, le curve provenienti dalle rilevazioni delle stazioni (Zurigo e Locarno).
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La figura 51 mostra che quando la differenza transalpina di pressione si trova tra 0 e +3 hPa (leggera sovrappressione nord) i venti del settore nord sono tanti quanti quelli del settore sud. Quando si tratta di una sovrappressione sud (differenza negativa) i venti del settore sud predominano nettamente a 850 hPa. Al contrario, i venti del settore nord predominano quando la differenza di pressione è superiore a 3 hPa (netta sovrappressione nord).

Figura 51: relazione tra direzione del vento sinottico FNL a 850 hPa e differenza transalpina di pressione misurata alle 12h00 UTC. In rosso, la rosa dei venti (frequenza relativa delle direzioni) con sovrapressione nord > 3hPa (33% dei casi). In arancione, la rosa dei venti con la differenza di pressione tra 0 e +3hPa (44%). In bue, rosa dei venti con sovrappressione transalpina sud (differenza inferiore a 0 hPa, 23% dei casi).
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Figura 52: relazione tra forza del vento sinottico FNL a 850 hPa sopra Payerne e la differenza transalpina di pressione misurata (Zurigo-Locarno) alle 12h00 UTC. A sinistra per i casi di sovrappressione nord (differenza positiva), a destra per i casi di sovrappressione sud (differenza negativa).
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Terzo ed ultimo, è interessante provare a prevedere la tendenza generale delle brezze locali in mesoscala, specialmente in fondo alle valli, a partire dall'aiuto della tendenza sinottica dell'atmosfera offertaci dai modelli FNL-GFS. Le figure da 53 a 61 mostrano la climatologia eolica rilevata a livello delle stazioni meteorologiche del Valais, ossia la tendenza locale del vento (direzione e forza) secondo la natura del vento sinottico FNL a 850 hPa sopra a Payerne quando la nuvolosità sinottica in questo posto è inferiore al 35%, in pratica quando è tempo piuttosto bello nelle Alpi svizzere. Si trova così un campione di 338 giornate rispondenti a questo criterio. Peccato che non esistano stazioni a Brig e al Simplon. I dati relativi a questi due posti sarebbero stati molto istruttivi.

Il primo gruppo da studiare è quello dei giorni a venti sinottici deboli (46% del totale). Le differenze di pressione transalpine sono generalmente deboli ma con più spesso una leggera sovrappressione nord. Questo campione è censito allo scopo di rappresentare i giorni caratterizzati da alternanza, giorno-notte, delle brezze locali ma non è molto facile scegliere il limite di velocità del vento sinottico per definire precisamente questo gruppo. In effetti esaminando e confrontando le figure dalla 53 alla 60 corrispondenti rispettivamente a giorni con venti sinottici deboli o molto deboli, si possono osservare malgrado tutto delle discrete differenze tra i due schemi di venti locali. Tutto sembra come se non esistessero dei giorni sottoposti unicamente a brezze locali e che il minore vento sinottico, che è praticamente sempre presente, influenza invariabilmente, discretamente e fortemente, queste brezze. Comunque, si può intuire una tendenza generale della forza e della direzione dei venti locali in una situazione prossima all'ideale, cioè senza vento sinottico. Vedere figure da53 a 60. Al fondo della valle principale , fino a Brig, soffia un vento di valle moderato: ad Aigle venti da N a NW 11-12 km/h, a Sion venti da SW a W, 14 km/h, a Fey venti da W, sensibilmente più forti che a Sion, 21-22km/h, a Visp venti W 14-16 km/h. Nelle alte valle laterali e secondarie soffiano venti di valle più o meno paralleli all'asse della relativa valle, classicamente più deboli, come scrive M. Bouët (1), di quello della valle principale (Rhône). Nei nostri studi non abbiamo che la stazione di Zermatt che rappresenta le valli laterali. Qua regna quasi esclusivamente un vento da NE, ma sorprendentemente forte: in media vicino a 20km/h, valore superiore a quelli registrati dalle stazioni nella valle del Rhône. In altre parole, bisogna diffidare sempre altrettanto dalla brezza montante delle piccole vallate laterali che dei venti della valle di Visp, per esempio. Le stazioni di Montana e d'Evoléne-Villa (che si trova ad ovest e sopra a Evolène) rappresentano i pendii delle valli. E' dunque logico che s'incontrino delle brezze di pendi montani verso le 12h00 UTC: a Montana una brezza del settore S-SW ed a Evolène-Villa una brezza da W, entrambe intorno ai 10km/h di media. Infine per i passi in alta quota: Grimsel, Grand-St-Bernard e Jungfraujoch, i venti sono molto forti (circa 20 km/h in media), incanalati (effetto Venturi) e diretti dall'esterno verso l'interno del Valais: spesso da NW al Jungfraujoch, quasi esclusivamente E al Grand-St-Bernard e N al Grimsel. Il tutto come se il Valais, durante le giornate soleggiate, aspirasse l'aria che lo circonda, da cui la depressione termica al suo centro.

Le figure da 54 a 59 mostrano lo schema dei venti locali quando i venti sinottici a 850 hPa sono da moderati a forti. Per i venti sinottici da N e da NE (17% del totale), corrispondono molto spesso a delle situazione di tramontana con una sovrappressione transalpina nord media tra 4 e 5 hPa, lo schema dei venti locali nel Valais cambia un po', come ha osservato M. Bouët (). Notiamo comunque un vento di valle leggermente rinforzato nella valle principale fino a Brig e soprattutto un vento discendente a Ulrichen sensibilmente più forte. Le brezze di pendio a Evolène-Villa ed a Montana) sembrano poco influenzati ma il vento da N al Jungfraujoch e da E al Grand-St-Bernard sono nettamente più forti.

Figura 53: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne deboli (velocità < 10km/h) qualunque sia la loro direzione e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 54: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne da moderati a forti (velocità > 10km/h) dal settore Nord e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 55: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne da moderati a forti (velocità > 10km/h) dal settore NordEst e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 56: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne da moderati a forti (velocità > 10km/h) dal settore Est e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 57: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne da moderati a forti (velocità > 10km/h) dal settore Sud-SudEst e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 58: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne da moderati a forti (velocità > 10km/h) dal settore SudOvest e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 59: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 hPa sopra a Payerne da moderati a forti (velocità > 10km/h) dal settore Ovest-NordOvest e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Figura 60: climatologia eolica (misure della direzione e della velocità del vento) delle stazioni valaisiane, con venti sinottici FNL a 850 e 700 hPa sopra a Payerne molto deboli (velocità inferiore rispettivamente a 7 e 12km/h) qualunque sia la direzione e con nuvolosità inferiore a 35% alle 12h00 UTC. In basso a destra statistica delle differenze orizzontali transalpine di pressione (rilevazioni delle stazioni Zurigo-Locarno) e rosa dei venti sinottici FNL 700 hPa alle 12h00 UTC, ancora. Moy = media; SD= deviazione standard
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Per i venti sinottici a 850 hPa del settore E, che corrispondono anche alle situazioni piuttosto rare d'E (3% del campione) con in generale delle deboli differenze transalpine di pressione, le cose cambiano sensibilmente. Al Grand-St-Bernard, i venti vengono da W, in verso contrario, mentre soffiavano da E fino ad un momento prima. Al Jungfraujoch i venti si rafforzano un po' e soffiano da SE. Al Grimsel, i venti vengono da N nei 2/3 dei casi, altrimenti da S. Le brezze di pendio non sembrano troppo perturbate poiché sono dal settore sud a Montana ma perlopiù con una componente E (Lombarde) e dal settore W a Evolène-Villa. A Aigle, Ulrichen e Zermatt, i venti locali abituali sono imperturbabili (N-NW ad Aigle, E a Ulrichen e NE Zermatt). A Fey e Sion, soffia talvolta dal settore W, talvolta dal settore E e a Visp, in 1/4 dei casi soffia d'E. A questo livello, il vento di valle è quindi assai perturbato.

Per i venti sinottici del settore SE-S (7% del campione) con delle sovrappressioni transalpine variabili (sud o nord, deboli o forti), corrispondenti assai spesso a delle situazioni di Foehn o di tendenza di Foehn, i venti si rinforzano spesso nettamente al Jungfraujoch e soffiano quasi esclusivamente dal settore S, come a Grimsel. Al Grand-St-Bernard, si incontra di nuovo il vento da W, controcorrente. A Sion e Fey si trovano talvolta venti dal settore E, talvolta venti "di valle" dal settore W, ma appaiono sensibilmente più deboli rispetto alle brezze del "bel tempo". Ciò corrisponde assai bene alla zona "calma" tra Martigny e Sion nelle situazioni di Foehn descritte da M. Bouët (1). A Ulrichen, Visp e Montana i venti sono quasi sempre dal settore E moderati nelle valli e più deboli a Montana (Lombarde). A Evoléne-Villa la brezza locale W di pendio risulta poco perturbata. A Zermatt al contrario soffia un vento discendente talvolta forte nei 2/3 dei casi corrispondenti a manifestazioni di Foehn.

Per i venti sinottici dei settori SW (20% del campione), corrispondenti molto spesso anche a situazioni di Foehn o tendenza di Foehn, soffia talvolta dal settore S talvolta dal settore N al Jungfraujoch e al Grimsel talora assai forte. Ad Aigle, Sion e Fey, soffia un vento di valle piuttosto rallentato a Sion e a Fey. A Visp il vento i valle (W) soffia in circa l'80% dei casi e nei restanti 20% soffia da E (discendente). A Montana e ad Evolène-Villa, le brezze di pendio sono poco perturbate sebbene a Montana la componente E (Lombarde) sia un po' più marcata che nelle giornate a brezza normale (piuttosto SW in questo ultimo caso). Ad Ulrichen ci sono venti di valle (SW) nel 20% dei casi e a Zermatt (NE) in più del 90%.

Per i venti sinottici del settore W e NW (7% del campione) con sovrappressione transalpina invariabilmente nord, da deboli a molto forti (da 0,1 a oltre 8 hPa), corrispondenti spesso a situazioni d'ovest, con passaggi successivi di perturbazioni, il vento di valle nella valle principale del Rhône è nettamente rafforzato, come sottolinea M. Bouët (1). Comunque bisogna ricordarsi che per i nostri dati, non si considera che il campione di giorni a nuvolosità sinottica debole (<35%), eliminando quindi i giorni di tempo molto brutto (passaggio di fronti attivi) in cui il vento è probabilmente ancora più forte. A Ulrichen soffia talvolta un vento di valle che si accompagna a quello della grande valle, talvolta di monte (E). Per le stazioni d'altitudine: Grimsel, Montana, Evolène-Villa, Zermatt e Grand-St-Bernard, la direzione de vento è identica a quella dei giorni a brezza normale ma le velocità risultano un po' più forti.

Notiamo ancora che la deviazione standard (SD) dei giorni a venti dal settore NE. Queste ultime giornate sono dunque non solamente più calme ma anche più omogenee. Abbiamo per esempio delle SD tra 8 e 11 km/h per il Jungfraujoch, il Grimsel e il Grand-St-Bernard durante i giorni con venti sinottici deboli e con venti dal settore NE contro valori da 8 a 25 km/h per gli altri giorni. Per la altre stazioni, troviamo rispettivamente le SD da 3 a 7 e da 3 a 10km/h.

Si noterà che ad Aigle, non c'è praticamente mai vento discendente (S-SE) verso le 12h00 UTC nel nostro campione. Probabilmente, non si incontrerà un tale vento se non in situazioni di Foehn accertate ed associate ad una nuvolosità sinottica di oltre il 35%.

Infine, mi sembra interessante soffermarsi ancora un po' sulle origini della Lombarde. Dopo numerosi ed infruttuosi calcoli statistici con Montana, opto per la stazione di Visp. I giorni con nuvolosità generale debole (<35% a Payerne alle 12h00 UTC, 338 giorni in tutto) in cui si incontrano venti d'E (considerati come Lombarde) a Visp (47 giorni, ossia circa il 14% dei casi), sono separati in due gruppi: il primo (14 giorni) con dei venti sinottici inferiori a 15 e 20 km/h rispettivamente a 850 e a 750 hPa ed il secondo gruppo (33 giorni) comprendente il resto dei giorni. Ne due gruppi soffia quasi sempre a Montana un vento anche dal settore E (variante da NE a SE) e molto raramente un vento da S o SW.

Nella metà dei casi del primo gruppo, il vento sinottico a 850 hPa soffia da NE o da E, che corrisponde ad un Lombarde d'est che può essere associato a della tramontana sul Plateau. Nell'altra metà di questo primo gruppo, si tratta di una Lombarde di "piccolo" Foehn con dei venti sinottici a 850 soffianti da SE a S e raramente perfino da SW. In questo primo gruppo la media dei venti raggiunge circa 7,5 km/h a Montana e 20 km/h a Visp.

Nel secondo gruppo la quasi totalità dei venti sinottici a 850 hPa sono dal settore da S a SW e raramente dal settore E, corrispondente dunque più spesso ad una Lombarde di Foehn conclamato. Qui la media dei venti è intorno a 8,5 km/h a Montana e 22,5 km/h a Visp.

In conclusione quando soffia una Lombarde nel Valais (che si può dunque definire ora come la presenza di venti da E a Visp e dal settore da E a SE a Montana), si tratta molto probabilmente di:

  1. Foehn ben definito se i venti sinottici sono forti
  2. situazione d'Est, con o senza tramontana sul Plateau
  3. Foehn da debole (tendenza di Foehn) a moderato quando i venti sinottici sono da deboli a moderati
Le situazioni di venti non sono dunque così semplici e così nette. Esistono delle possibilità e delle gradazioni infinite nelle direzioni e nella forza dei venti locali in rapporto ai venti sinottici dei modelli. Un vento E a Visp non significa obbligatoriamente Foehn. Una debole tendenza di Foehn (venti sinottici e differenze transalpine di pressione deboli) può essere sfruttabile dal pilota, le brezze locali dette del "bel tempo" sono infatti sempre un po' influenzate dai venti sinottici... Si può semplicemente dire e ridire che più i venti sinottici al suolo e alle medie altitudini e più la differenza transalpina di pressione sono deboli, migliori e più sane sono le condizioni di volo.

Facendo una sintesi tra l'esperienza di volo, la struttura termica della valle del Rhône e lo schema delle brezze locali durante il "bel tempo", sono arrivato alla rappresentazione della figura 61 delle brezze di valle e di pendio, un po' differente dalla rappresentazione classica.

Figura 61: schema probabile del vento di valle e delle brezze di pendio valaisiane, modificate in rapporto allo schema classico (in alto a sinistra) in occasione di giornate di "bel tempo" della brezza locale. In rosso brezze del fondo valle. In giallo ascendenze termiche, più le frecce sono grosse più le ascendenze sono numeroso e forti. In violetto, fascia termica stabile (inversione, isotermia) al centro e a mezza altezza della valle principale.
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La rappresentazione classica del vento di valle e delle due brezze di pendio, per esempio nel trattato di Jochen Von Kalckreuth (15), in cui il vento della valle principale soffia da valle fino a monte ed è alimentato regolarmente dalle brezze di pendio lungo tutta la valle stessa, mi sembra un po' semplicistico e non del tutto esatto. Sulla figura 61 si vede una depressione termica intorno a Brig, dunque non precisamente a monte della valle del Rhône. Questa depressione è il motore aspirante principale del vento di valle a valle (da Montreux a Visp) e del vento discendente a monte (dal Grimsel a Münster). In questa regione centrale, i venti al fondo della valle sono variabili e difficilmente prevedibili, talvolta calmi talvolta rafficati, talvolta di monte, talvolta di valle, a seconda dello sviluppo termico dei pendii locali, ma le ascendenze convettive qua sono particolarmente numeroso e forti. Più ci si allontana da questa depressione meno le convezioni sono frequenti e forti. Inoltre, a causa della fascia stabile al centro ed a mezza altezza della valle a questo livello, non c'è probabilmente che poco scambio d'aria tra vento di valle (sul fondo di questa) da una parte e le convezioni e le brezze di pendio dall'altra. A questo livello, le brezze di pendio e le convezioni si alimentano dell'aria compensatrice discendente intorno ad esse formando insieme un circuito chiuso di vai e vieni.

B. Neininger (9) pensa di aver osservato una larga ascendenza vicino a Münster, al centro del Goms, risultante dalla convergenza dei venti da monte e da valle. Certamente, io ho sfruttato qualche volta personalmente (ed ho osservato piloti che lo facevano) delle ascendenze clamorose nel in pieno Goms, soprattutto sulla cresta del Bellwald, ma mi sembra che non abbiano mai avuto la regolarità, la taglia (diametro) e la forza che avrebbero potuto compensare l'enorme debito d'aria di due brezze opposte. Penso piuttosto che l'insieme delle numerose, precoci e potenti convezioni nella zona di depressione termica sia il motore di queste due importanti brezze di valle. Lo scambio d'aria e probabilmente anche di inquinamento atmosferico tra il fondo della valle principale e l'aria in quota dovrebbe dunque predominare più all'interno di questa depressione termica che intorno. Uno studio della distribuzione degli inquinanti nel Valais sarebbe interessante per sostenere questa idea.

Tiberio G. 2006-12-26


Riassunto e conclusioni

In un precedente articolo (16) di Swiss Glider, avevo pubblicato un articolo sull'utilizzazione dei modelli americani AVN e MRF. Questi modelli non esistono più e sono stati rimpiazzati più che degnamente dal modello GFS, della stessa famiglia. In 3-4 anni abbiamo assistito ad un miglioramento sia in prestazioni che in presentazione. La sobrietà e la chiarezza delle carte, profili (emagrammi virtuali) e meteogrammi sono stati mantenuti ed i principi d'utilizzazione restano gli stessi (vedere l'appendice A che fornisce un esempio pratico di utilizzo del GFS via web). Un articolo recente di M. Schultze (17) spiega anche in maniera interessante la storia e i limiti dei modelli numerici in meteorologia. Per ben comprendere la natura globale e sinottica dei modelli immaginate un fiume con delle parti dritte e regolari e delle altre tormentate da meandri, cascate, fondali e sponde irregolari, delle voragini in cul-de-sac nelle quali l'acqua ristagna o turbina... immaginate un "modello" che prevede la velocità media dell'acqua, la portata e l'altezza media della superficie dell'acqua in funzione della quantità di pioggia precedente così come dell'inclinazione e della larghezza media del letto del fiume e di informarsi tutti i giorni sui risultati del modello. In funzione di queste informazioni a macroscala (sinottica), il nostro pescatore potrà attenersi alle conseguenze a microscala della sua regione fluviale favorita, grazie alla sua esperienza personale: zone pericolose e turbolente, zone calme, zone ad alta portata, zone contro-corrente, conche ricche di pesci..... Applichiamo il confronto: il pescatore è il pilota, il modello del fiume è il modello di previsione meteo FNL-GFS, il fiume p l'atmosfera della terra, la porzione di fiume è l'atmosfera della regione di volo, nello specifico, qui, l'Haut-Valais....

Le analisi sono l'insieme dei dati resi omogenei e sinottici dalla partenza (inizializzazione) dei modelli, ripartiti in una griglia virtuale regolare attorno alla terra. Poi le previsioni sono i calcoli di simulazione nel tempo a partire dai dati dell'analisi. Idealmente una simulazione dell'evoluzione dei dati atmosferici fatta da un modello su 24 ore per esempio deve trovare dei valori di questi dati identici all'analisi di 24 ore dopo. Le analisi FNL utilizzati in questo articolo possono essere considerati come le analisi archiviate dei modelli della famiglia GFS. Per semplificare lo studio, un solo luogo ed un solo momento sono scelti per l'analisi FNL: Payerne e 12h00 UTC, ovvero 14h00 CEST. I parametri considerati sono: pressione ricondotta a livello del mare, nuvolosità totale, precipitazione cumulata delle ultime 6 ore, direzione e forza del vento a 850 e 700 hPa. L'umidità a 850, 700 e 500 hPa e la differenza di temperatura (in °C) tra 850 e 500 hPa. Questi parametri sono inseguito comparati giorno dopo giorno con i risultati dei voli CCC-OLC oltre che con i parametri (venti, temperature, umidità e talvolta pioggia della vigilia ed irraggiamento solare) misurati alle 14h00 locali in qualche stazione meteorologica svizzera. Le condizioni di volo sembrano le migliori e le brezze locali del "bel tempo" meno pericolose quando i venti sinottici sono più deboli, la nuvolosità globale è inferiore al 35%, l'umidità atmosferica è media in bassa quota e debole in alta quota, la differenza di temperatura è circa 26-29°C (che corrisponde ad un gradiente di temperatura tra 0,6 e 0,7°C) ed una pioggia significativa è assente alla vigilia. I valori limite superiori dei venti sinottici sono empiricamente fissati a 15 e 20 km/h rispettivamente a 850 e 700 hPa, per l'insieme dei piloti ma ciascuno può fissare i suoi personali limiti secondo l'esperienza e la sua tolleranza a sopportare turbolenze più forti e frequenti in occasione di venti generali sostenuti.

a probabilità di giorni con parametri sinottici FNL favorevoli aumenta da aprile ad agosto con eventualmente un picco nella seconda quindicina di maggio ed un picco più grande tra fine luglio ed inizio agosto. Durante queste giornate favorevoli si formano delle depressioni termiche centrate sul Brig che comportano, nella valle principale del Rhône, una brezza W (di valle) moderata a valle ed un vento E a monte nel Goms. Nella depressione, le brezze sono variabili ma non obbligatoriamente deboli. Nelle più piccole valli laterali, soffia una brezza di valle classicamente più debole che nella valle principale, ma non sempre (esempio di Zermatt verso le 14h00). Questo schema di brezze locali non è così solido. In effetti, un venti E a Visp (verosimilmente tra Brig e Leuk) e si prolunga fino a Montana chiamato Lombarde, soffia molto spesso (14% delle giornate caratterizzate da debole nuvolosità sinottica) e appare durante le situazioni d'Est (venti sinottici del settore E a 850hPa) con o senza una tramontana sul Plateau e durante tendenze di Foehn o Foehn invertito (venti dal settore S a 850hPa).

Al contrario, quando i venti sinottici a 850 hPa provengono da W a N, le brezze di valle sono prolungate e rafforzate. Esiste inoltre una assai buona correlazione tra la differenza di pressione transalpina ed il vento sinottico a 850 hPa. Più questo vento è forte e più questa differenza è grande. Se questo vento è dal settore E a S, una sovrappressione sud è probabile mentre se il vento è del settore da W a N, è probabile una sovrappressione nord. Infine il limite superiore della differenza transalpina dei pressione, definita classicamente in 2-3 hPa, da non superare per non avere situazioni troppo turbolente, sembra essere realistico.

La temperatura verso 850 hPa (circa 1500m) nelle valli sembra essere in media di 6°C superiore a quella dell'analisi FNL (Payerne) verso le 12h00 UTC. Al contrario, la differenza di umidità verso 850 hPa tra le valli ed il modello non sembra essere importante, eccetto che dentro il Valais Centrale dove l'umidità è un po' più forte (3°C in media). Questa scoperta permette di poter personalizzare l'interpretazione l'andamento generale dell'emagramma nelle valli verso le 12h00 UTC e di prevedere così grosso modo l'estensione della fascia convettiva, la base dei cumuli, e la quantità dei cumuli stessi. Vedere la figura 33. Perché la probabilità di nuvolosità alta e di sovrasviluppo nuvoloso alle media altitudini sia debole sembra che lo "spread", ovvero la differenza tra la temperatura e la temperatura del punto di rugiada ad una data altitudine, debba essere in media superiore a 4-5°C tra 300 e 200 hPa e a 15-20°C tra 600e 400 hPa.

Il risultato di questo studio non riguarda che i piloti di distanza alla caccia di buone occasioni per un volo di alto livello? Manifestamente no. In effetti, ho ora l'intima convinzione che la grande maggior parte dei grandi cross non possono realizzarsi che nelle condizioni atmosferiche sane dunque favorevoli a tutti i piloti. Di conseguenza, ritengo che queste conclusioni ci riguardino tutti, piloti "di piacere" inclusi. In altre parole, una buona giornata per un volo di distanza è anche un a buona giornata per il pilota che vuol divertirsi.

Qualche pilota mi ha inviato delle email lamentandosi che i modelli spesso non funzionano bene soprattutto per i venti e la nuvolosità. Certo i modelli sono perfezionabili, soprattutto oltre i 2-3 giorni, come mostra M. Schultze (17) nella seconda parte del suo articolo, ma è spesso l'interpretazione dei modelli fatta dall'interprete di turno che è sbagliata. Ricordiamoci la storia del pescatore di fiume citata prima. L'interpretazione dei modelli aggiunge al nostro sport una nuova dimensione, quella de piacere dell'interpretazione locale, sfumata e sottile delle masse d'aria simulata in scala sinottica dai modelli e di assumersi la responsibilità, senza maledire i modelli né i meteorologi professionali che è raramente un pilota di parapendio ed in generale è poco motivato a fornirci previsioni specifiche. Il calcolatore è imbattibile per una simulazione (previsione) sinottica dell'atmosfera grazie alla possibilità di realizzare milioni di calcoli in tempi record e perché lo stato dell'atmosfera in un posto preciso dipende dallo stato di tutta l'atmosfera dallo stesso momento e qualche ora avanti. "Rendiamo a Dio quel che è di Dio, a Cesare quel che è di Cesare" diceva un celebre personaggio... si potrà dire qui "rendiamo all'uomo ciò che è dell'uomo, al calcolatore quel che è del calcolatore". Nessun uomo potrà mai gareggiare con il modello nella precisione della stima dell'evoluzione generale delle masse d'aria (temperatura, umidità, venti) ma i modelli non potranno mai gareggiare con l'intuizione, l'emozione e e la sottigliezza del cervello del pilota che, con la sua esperienza, adatta le sue informazioni, fornite dai modelli, sullo stato delle masse d'aria nella sua zona di volo favorita allo scopo di prevedere la qualità delle ascendenze, il loro plafond, la nuvolosità (cumuli, nubi alte), le turbolenze, l'andamento delle brezze locali, la possibilità di raffiche, etc. Sostanzialmente, il modello prolunga il senso della vista del pilota. Oltre ad apprezzare il cielo e l'atmosfera del posto e del momento, anticipa e apprezza una prima volta l'aria virtualmente, la sera prima, davanti al suo schermo, immaginando ciò che provocherà la massa d'aria sinottica sull'atmosfera locale.

Mi risulta dunque assurdo continuare ad utilizzare i radiosondaggi di mezzanotte, dopo essersi svegliati alle 5 del mattino per prendere le decisioni, tentando , in maniera grottesca e maldestra, di scimmiottare il modello che, in questo campo, ci è nettamente superiore. Per esempio a noi è impossibile competere con un buon modello per tener conto di avvezioni e altre subsidenze al fine di "correggere" il profilo di temperatura. Di conseguenza è più semplice, più efficace e meno faticoso, utilizzare il proprio cervello nel campo in cui eccelle, prendere la decisione la sera precedente, svegliarsi ad un'ora decente, in piena forma, per recarsi sul luogo di volo.

Un metodo per costruire la propria esperienza personale consiste nel annotare tutti i voli in un quaderno con la descrizione delle condizioni (nuvolosità, venti locali etc) e di riesaminare retrospettivamente tutti i voli con le analisi corrispondenti durante le lunghe serate d'inverno. La presente guida serve da filo conduttore per una regione molto specifica, l'Haut-Valais. Per esempio durante una situazione anticiclone si presenta, con dei venti deboli e dell'aria secca su scala sinottica, ci si può aspettare del piacevole vento in faccia (anabatico) dunque da SE al decollo di Kühboden (qualunque sia la direzione dei venti generali), delle termiche non troppo violente e turbolente, un limitato rischio di temporali o sovrasviluppo nuvoloso, un vento discendente da NE nel Goms ed un vento di valle sostenuto ma ragionevole dal settore ovest in a valle di Brig, una temperatura superiore di circa 6°C a 1500m nelle valli in rapporto alla stessa altitudini sul Plateau. ...Se i venti sinottici dei settori da SW a NE si rafforzano, un vento d'est sostenuto è molto probabile tra Brig e Leuk fino ad oltre 2000m... Se i venti dal settore N si rafforzano, avremo anche un vento in faccia al decollo di Kühboden ma potrà essere molto rafficato e soprattutto le termiche rischiano di essere molto turbolente durante il volo. Bisogna anche sapere che una nuvolosità totale prevista al 100% può corrispondere ad un velo traslucido di cirri che lasciano passare un sole sufficiente per delle convezioni utilizzabili etc. Devo ammettere che i modelli GFS, grazie alla loro disponibilità pressoché completa, sono stati per me una reale rivoluzione che ha cambiato la mia vita di pilota. Grazie a questi modelli, doveremo progressivamente essere più efficaci che un meteorologo professionista per le previsioni specifiche col fine del nostro piacere, la nostra sicurezza e la qualità (distanza percorsa) del nostro volo.

Ci sono ancora le "scatole nere" come il modello Alptherm, a mesoscala, che cortocircuita il ragionamento del pilota. Devo ammettere di essere personalmente un po' deluso da questo modello. Senza essere, io credo, presuntuoso penso di fare spesso previsioni più adatte al mio utilizzo del parapendio nel Valais partendo dal modello GFS. Ciò non vuol dire che riesco ogni volta nei miei voli, che è una questione di pilotaggio e soprattutto do poter sopportare l'aerologia forte, anche con venti sinottici deboli. Alptherm mi sembra soffrire di questi difetti:

  • la base delle nubi è spesso sovrastimata per il Valais
  • la previsione non è disponibile se non la mattina e spesso in ritardo sull'ora prevista (6h00)
  • l'effetto nefasto del vento sulle termiche è sottostimato
  • i venti a tutte le quote non sono rappresentati. Manca specialmente una previsione (tendenza generale) delle brezze di valle che sarebbe molto utile.
  • c'è spesso contraddizione tra la qualità dei cumuli e la quantità di nuvolosità alle media altitudini (colonne differenti)
  • l'effetto della pioggia la vigilia non sembra essere presa sufficientemente in considerazione
  • infine, in estate per esempio, non vedo l'utilità di annunciare una distanza potenziale di 700km nel Goms che misura al massimo 30km quando per le regioni vicine si annunciano distanze potenziali nettamente meno elevate
  • la differenza di previsione tra i giorni favorevoli e quelli che non lo sono spesso non è assai netta, per esempio tra venerdì 27/5/2005 e venerdì 10/6/2005.
Tiberio G. 2006-12-26

Bibliography

1
Bouët, Max. Climat et météorologie de la Suisse romande. Payot Lausanne 1972.

2
Truog, Gaudenz. Handbuch für die Segelflugprognose. Rapports de travail de l'ISM, Zürich, 1979.

3
Schmalzl, Johannes. Meteorologische Untersuchungen von Hängegleiter-Streckenflügen im Raum Nordtirol. Diplomarbeit. Leopold-Franzens-Universität. Innsbruck, 1989.

4
Oberson, Jean. Conditions atmosphériques favorables au vol libre de distance dans le Valais et ses alentours alpins. Publication personnelle. Sion, 1990.

5
Kirchhofer, Walter. Atlas climatologique de la Suisse. ISM et Office fédéral de topographie. Wabern-Bern, 1984.

6
Freytag, Karl. Atmosphärische Grenzschicht in Alpentälern während der Experiment HAWEI, DISKUS und MERKUR. Wissenschaftliche Mitteilung Nr. 52. Universität München. Dezember 1985.

7
Nickus, Ulriche and Vergeiner, Ignace. The Thermal Structure of the Inn Valley Atmosphere. Arch. Met. Geoph. Biocl. Ser A 33, 199-215. Universtät Innsbruck, 1984.

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Lanzinger, Andreas. Vergleich zwischen Atmosphäre im Tal und über dem Alpenvorland. Diplomarbeit. Leopold-Franzens-Universität. Innsbruck, 1987.

9
Neininger, Bruno and Liechti, Olivier. Mesoscale Measurements for Gliding Forecast in an Alpine Valley. OSTIV publication XVII- 1983. + Local winds in the upper Rhone Valley. Geojournal, vol 8. no 3. Boston 1984.

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Ekhart, E. De la structure thermique de l'atmosphère dans la montagne. La Météorologie. Paris, 1948.

11
. Tranquillini Mattia. Misure meteorologiche per la caratterizzazione della cirolazione atmosferica nota come Ora del Garda. Tesi di Laurea. Universita di Trento. 1998.

12
Urfer, Charlotte. Mittlere Temperature- und Windverteilung im Dischmatal bei Davos bei typische sommerlichen Witterungslage. Publication ISM, Locarno-Monti 1981.

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Rotach, Heinrich. Meteo für streckenpiloten / Météo pour pilotes au long cours. Delta Info, mai et juillet 1985.

14
OSTIV-Secretariat. Handbook of meteorological forecasting for soaring flight. 2nd ed. Technical notes no 158 of WMO. Geneva 1993.

15
Von Kalckreuth, Jochen. En planeur au-dessus des Alpes. SEIDEC éd. Paris, 1985.

16
Oberson, Jean. Modèles numériques pour la prévison/Numerische Modelle für Wetterprognosen, Swiss Glider, SHV-FSVL. Avril 2002

17
Schultze, Micha. Peut-on se fier aux prévisions météo, 2 parties ? Swissglider, no 5 et no 6, mai et juin 2005.



Tiberio G. 2006-12-26


Appendice: utilizzo pratico dei modelli GFS da READY-ARL

Image interprGFSch-061

(1) sulla pagina principale di www.soaringmeteo.com, cliccate sul collegamento (link) "Outils principaux pour la Suisse romande"

poi (2) su "modello GFS de READY-ARL"

Image interprGFSch-062

(3) si può cliccare su OK per scegliere Payerne o ancora avanti scegliere altre località in Svizzera o attorno alle Alpi (luogo di radiosondaggi)

Image interprGFSch-063

e scegliere tra 3 possibilità

(4) meteogramma

(5) sondaggio (profilo)

(6) carta

le altre presentazioni mi sembrano meno utili per noi.

Image interprGFSch-064

(7) scegliere tra 3 tipi di modelli GFS: GFS corto termine (su 3 giorni) con degli intervalli di 3 ore, GFS a medio termine (su 1 settimana) con intervellidi 6 ore o GFS a "lungo" termine (la settimana seguente) con intervalli di 12 ore. Bisogna riconoscere che oltre 3-4 giorni le previsioni non sono molto affidabili in generale ma su un giorno sono soddisfacenti, salvo eccezioni.

Image interprGFSch-065

Per il meteogramma:

(8) non cambiare la data d'inizializzazione ma cliccare su "scegliere da sotto"

(9) scegliere secondo il vostro desiderio uno dei parametri per ognuna delle 10 linee della tabella

(10) per ogni parametro scegliere un'altitudine in hPa (=mb) o SFC (=surface). Attenzione, certi parametri permettono sia SFC che una quota (3D)

(12) scegliere una dimensione dell'immagine per il risultato

(13) mettere il codice apparso appena sopra (gratuito). Premete il bottone "Get meteogram".

Image interprGFSch-066

(14) si ottiene il meteogramma desiderato. In ascisse, i giorni e gli intervalli di tempo

(15) continuare con il collegamento (link) «another product» per scegliere «sounding», per esempio.

Image interprGFSch-067

(16) scegliere una data ed un'ora. Tra parentesi il posticipo rispetto all'inizializzazione

(17) è consigliato di contrassegnare la casella «text listing».

(18) rimettere il nuovo codice. Premere il bottone «get profile»

Image interprGFSch-068

(19) si ottengono i valori numerici sotto forme di tabella anziché

(20) l'emagramma del profile (sondaggio virtuale) GFS per il giorno e l'ora scelti.

Si può continuare con le carte cliccando sul collegamento (link) «another product»

Image interprGFSch-069

(21) scegliere una data ed un'ora come per il profilo. Contrassegnare «Overlay» per avere 2 parametri piuttosto che uno solo sulla carta.

(22) riempire le caratteristiche dei parametri. In questo esempio la copertura nuvolosa e le precipitazioni.

(23) se si proviene dal collegamento «another product», non c'è bisogno di reinserire le coordinate ma scegliere una dimensione della carta (in gradi)

(24) inserire il codice, premere il bottone «get map».

Image interprGFSch-070

(25) si ottiene questa superba carta. La scelta di 12,5% = 1 ottavo.

(26) si può continuare con un'altra carta, per esempio,

(27) una carta con la velocità e la direzione (vettori) dei venti a 700 hPa = circa 3000m

Image interprGFSch-071

Tiberio G. 2006-12-26

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GUIDA PRATICA ALL'INTERPRETAZIONE DEI MODELLI NUMERICI DELLA FAMIGLIA GFS (USA) PER VALUTARE E PREVEDERE L'AEROLOGIA, LA CLIMATOLOGIA E LE CONDIZIONI ATMOSFERICHE PER IL VOLO LIBERO, SPECIALMENTE DI ALTO LIVELLO, NELLA HAUT-VALAIS.

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Tiberio G. 2006-12-26