Il futuro delle previsioni meteo passa dai supercomputer, che devono essere in grado di gestire il flusso in aumento dei dati che provengono sia dalle stazioni di terra sia dai satelliti. La principale fonte di informazione sarà però sempre di più la rete dei satelliti meteorologici.
«Dal 2007 i satelliti maggiormente utilizzati per le previsioni meteorologiche sono quelli della costellazione Meteosat», spiega Giovanni Fuggetta, di Thales Alenia Space Italia, «che sarà ulteriormente incrementata nei prossimi anni. Sono satelliti geostazionari, che fotografano il pianeta da 36.000 chilometri di altezza e mostrano in dettaglio l'andamento delle nubi».
I Meteosat possono monitorare anche le nebbie, le tempeste di sabbia e le polveri immesse nell'atmosfera da un'eruzione vulcanica. «I dati raccolti», prosegue Fuggetta, «vengono inviati a Darmstadt, in Germania, dove sono analizzati ed elaborati da un sistema di supercomputer.»
Ornella Bombaci, responsabile del gruppo di lavoro per la costruzione dei radar satellitari di Thales Alenia Space Italia, aggiunge che «il punto di forza dei satelliti geostazionari è proprio quello di poter tenere sotto osservazione in continuazione la stessa zona. Alcuni, come Meteosat-9, inviano un'immagine ogni 5 minuti, altri ogni 15 minuti, come Meteosat-10. Un aspetto negativo delle tecnologie di Meteosat, ma che negli anni è anche via via migliorato, è nella risoluzione delle immagini: è una questione di tecnologie, ma anche e soprattutto dovuta alla considerevole quota operativa, di 36.000 chilometri. Per questo sono importanti anche i satelliti in orbita polare, che passano sopra entrambi i Poli a circa 800-1.000 chilometri d'altezza, come MetOp-A, e sono in grado di catturare informazioni più dettagliate: hanno strumenti in grado di "perforare" l'atmosfera per ottenere informazioni sull'umidità, la velocità delle nubi e altri parametri».
Il video qui sotto illustra in modo schematico il funzionamento di due satelliti del sistema Eumetsat. Il satellite Meteosat-9 (a destra) utilizza lo strumento Rapid Service Scanning (RSS) per catturare un'immagine sull'Europa ogni 5 minuti. Meteosat-10 (a sinistra) cattura un'immagine completa dell'emisfero ogni 15 minuti.
A differenza dei geostazionari, che ruotano insieme alla Terra e sono perciò fissi sempre sulla stessa area, l'orbita polare consente una copertura globale del pianeta lungo "fasce" di superficie di circa 3.000 km di larghezza: questi satelliti orbitano in circa 1 ora e 40 minuti e tornano sulla stessa zona ogni 6 o 12 ore.
«Per quanto riguarda le immagini», aggiunge Fuggetta, «i Meteosat di terza generazione, quelli che andranno presto ad arricchire la famiglia, potranno catturare immagini molto più dettagliate e precise e avranno a bordo strumenti in grado di rilevare i fulmini, che oggi possono essere censiti solo da strumenti a terra.
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L'utilizzo di modelli matematici in grado di elaborare previsioni accurate per varie quote dell'atmosfera implica anche che siano raccolti dati a diverse altezze. C'è una tecnica molto particolare e utile allo scopo, la radioccultazione. La Terra è bombardata in continuazione dai segnali dei satelliti di posizionamento, GPS e Galileo: è una vera e propria pioggia di segnali continua e costantemente aggiornata che raggiunge la superficie terrestre. La radioccultazione consiste in questo: intercettando i segnali in arrivo e quelli riflessi, e misurando le alterazioni rispetto al segnale originale, è possibile dedurre molte informazioni sulla zona di atmosfera attraversata, e questo aumenta il numero e la precisione dei dati a disposizione per i modelli previsionali.
L'Agenzia spaziale italiana (Asi) è un precursore di questa tecnica con il Centro di Geodesia Spaziale di Matera, dov'è in funzione un sistema che estrare dai segnali di posizionamento le proprietà dell'atmosfera, che vengono poi passate a Eumetsat per elaborare previsioni meteorologiche.
Un altro importante strumento a disposizione della meteorologia è il radar dei satelliti. «Su quelli della famiglia MetOp sono in funzione radar che misurano la velocità delle particelle d'acqua presenti all'interno delle nubi», spiega Bombaci, sottolinendo che il terzo della costellazione dei polari gestiti da Eumetsat dovrebbe essere lanciato nel 2018: «presto, grazie alla possibilità di scansionare le nubi in verticale e da diverse angolazioni, avremo un maggior volume di dati precisi da inserire nei modelli matematici delle previsioni meteorologiche. Nel prossimo decennio verranno lanciati anche nuovi satelliti geostazionari con sistemi radar sviluppati per lo studio delle nubi, e a quel punto inizierà realmente la nuova delle previsioni meteorologiche.»
Vedi anche
Nubi lenticolari. Dalla forma a disco (o a lente, se preferite) ben definita, sono considerate la spiegazione più logica e scientifica agli avvistamenti di UFO. Si formano ad alta quota, spesso sottovento e in corrispondenza di rilievi e catene montuose, e sono causate dallo "scontro" di masse di aria stabile e umida con un ostacolo orografico (come la cima a forma di cono di una montagna). Le correnti che si generano al loro interno possono disturbare il volo di aerei e piccoli velivoli. Gli esperti piloti di alianti le sfruttano, tuttavia, come ascensori per farsi sollevare a migliaia di metri di altezza.
Foto: © Andy Rouse/Nature Picture Library/contrasto
Nubi madreperlacee. Bellissime e molto rare, si formano nella stratosfera alle latitudini polari durante giornate invernali estremamente fredde. Quando la temperatura dell'aria scende sotto ai -83 °C, piccole quantità di umidità atmosferica condensano nella stratosfera. Per la loro particolare altitudine e conformazione sono illuminate dal Sole anche quando questo è sotto l'orizzonte, e si notano in particolare prima dell'alba e dopo il tramonto. Tutte le più belle foto di nuvole
Foto: © Niall Benvie/Nature Picture Library/contrasto
Undulatus asperatus. Nel 2008, Gavin Pretor-Pinney della Cloud Appreciation Society, una società meteorologica della Gran Bretagna, credette di individuare un nuovo tipo di nuvola, simile a un mare in tempesta visto dal basso. Nel giugno 2015, questa tipologia di nube - il cui nome significa proprio "agitato" - è stata ufficialmente accettata nell'International Cloud Atlas, l'atlante ufficiale delle nuvole, della World Metereological Organization di Ginevra. Non si sa ancora bene come queste nuvole, comuni nelle grandi pianure degli Stati Uniti, in Gran Bretagna e in Nuova Zelanda, si formino. Quel che è noto è che, nonostante l'aspetto minaccioso, in genere scompaiono senza aver prodotto nemmeno una goccia di pioggia.
Foto: © Adrian Davies/Nature Picture Library/contrasto
Instabilità di Kelvin-Helmholtz. Queste piccole nuvole dalla forma a ricciolo o ad onda marina, che prendono il nome dai fisici che le scoprirono, sono una specie di "Sacro Graal" per tutti i cercatori di fenomeni atmosferici (le potete osservare nella parte alta della foto). Si formano in realtà a tutte le latitudini, ma durano molto poco, ed è pertanto difficile notarle. Si generano quando una massa d'aria calda e veloce passa sopra a un'altra massa, più fredda e lenta. La differenza di velocità tra questi fluidi può provocare turbolenze pericolose per gli aerei, ma capaci di generare spettacoli come questo.
Foto: © Robert & Jean Pollock/Visuals Unlimited/Corbis
Nubi a supercella. Questi temporali sono tra i meno frequenti, ma, purtroppo, anche tra i più distruttivi (sono tra le principali cause di potenziali tornado). Difficile non riconoscerli: si tratta di sistemi nuvolosi a sviluppo verticale che si generano in un'area di bassa pressione a rotazione (mesociclone), con forti correnti ascensionali che sollevano l'aria verso l'alto. Guarda anche un temporale a supercella in time-lapse. E 20 foto ti temporali a supercella che ti faranno tremare le gambe
Foto: © via kulfoto.com
Cirrocumuli. Ovvero i responsabili del "cielo a pecorelle". Queste nubi a forma di batuffoli di cotone, formate da sottili cristalli di ghiacco, si formano a 6-7 mila metri di altezza, e sono in genere portatrici di cattive notizie sul fronte del meteo: possono indicare la presenza di aria umida accompagnata da un fronte temporalesco. Almeno, la luce del Sole pomeridiano che le illumina dal basso dà loro un aspetto dorato, quasi "prezioso". Che cosa c'è di scientifico nei vari proverbi sul meteo
Foto: © Andrea, Flickr
Nubi mammatus. Il loro nome ha la stessa radice etimologica di "mammella", e in effetti, la loro forma tondeggiante è piuttosto inequivocabile. Queste nubi sono formate da tasche di aria fredda e umida che sembra "cadere" dal cielo per la sua pesantezza. In effetti, sembrano formarsi quando l'aria fredda e satura di cristalli di ghiaccio di una tempesta viene spinta verso l'alto dalle correnti verso masse d'aria non abbastanza dense per supportarne il peso. Cadendo, i cristalli si trasformano in vapore d'acqua.
Quanto pesa una nuvola?
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Virga. Più che un tipo di nuvola, è una caratteristica "accessoria" delle nuvole, una sorta di scia a forma di tentacolo che si estende dalla parte inferiore di una nube, e che corrisponde alla presenza di una precipitazione in corso. Si nota spesso nelle aree desertiche, dove le precipitazioni evaporano velocemente negli strati d'aria più caldi e secchi presenti sotto la nube.
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Fallstreak hole. Anche chiamata hole punch cloud è una sorta di "buco", o squarcio che appare in cielo, in strati di nubi medio-alte, quando una massa d'aria umida improvvisamente inizia a congelare e a precipitare. Può formarsi quando un aeroplano attraversa uno strato di cirrocumuli o altocumuli, generando squilibri di pressione che possono portare alla formazione di cristalli ghiacciati che, per il peso, tendono a precipitare verso il basso. Ogni piccolo cristallo di ghiaccio tende a raffreddare la porzione d'aria circostante: così, un "buco" di questo tipo può raggiungere i 50 km di estensione nel giro di un'ora. Un'altra "cicatrice nel cielo"
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Che il meteo abbia conseguenze sul nostro corpo è un fatto noto: basta osservare gli spiacevoli effetti collaterali di una giornata di caldo torrido. Ma esistono altre conseguenze scientificamente provate della situazione climatica sulla nostra salute? Ecco lo stato dell'arte delle ricerche su questo tema.
La pioggia amplifica i reumatismi (forse). Molti tra quelli un po' più "maturi" l'avranno sperimentato: le precipitazioni sembrano accentuare i sintomi dell'artrite reumatoide. Ma è vero? No, secondo una revisione di 9 studi scientifici in merito pubblicata nel 2011. In base allo studio, chi soffre di reumatismi, nelle giornate di pioggia è più portato a farci caso: da qui l'associazione. Altri studi però dicono l'esatto contrario, e confermano la correlazione tra umido e insorgenza dei dolori. All'origine della confusione c'è forse la difficoltà di controllo di altre condizioni (abbigliamento dei pazienti, loro permanenza all'aperto).
Foto: © Nicole Pierce, Flickr
La bassa pressione dà mal di testa. Quando il barometro che segna la pressione atmosferica cala, la vendita dei farmaci contro l'emicrania subisce un'impennata: l'ha dimostrato Kazuhito Kimoto, ricercatore della Dokkyo Medical University (Giappone) che ha chiesto a 28 soggetti con frequenti mal di testa di tenere un diario dei loro malesseri. I risultati sono stati confrontati con le condizioni registrate da vicine stazioni meteorologiche, ed è stata trovata una corrispondenza tra bassa pressione e mal di testa. La bassa pressione potrebbe disturbare il sistema vestibolare (l'apparato collocato dietro all'orecchio interno che ci tiene in equilibrio) generando vertigini e, alla lunga, emicrania.
Foto: © pinkypills/Corbis
In inverno aumenta il rischio di infarto. Insieme a influenza e raffreddori, la stagione fredda porta un sensibile aumento di rischio di attacco di cuore: in base a uno studio cinese pubblicato a febbraio 2015, le morti per infarto in inverno sarebbero più alte del 40% di quelle registrate in primavera ed estate. Nessuno conosce di preciso il motivo, ma una delle ipotesi è che il freddo faccia salire la pressione sanguigna e, con essa, anche il rischio di attacco di cuore.
Foto: © B. Boissonnet/BSIP/Corbis
Più caldo, più figli maschi. In alcuni animali le temperature ambientali possono determinare il sesso dei nascituri. In misura trascurabile, e che cambia da regione a regione, succede anche all'uomo: uno studio dell'Università della California pubblicato nel 2007 ha dimostrato che nei paesi dell'emisfero settentrionale, è più probabile che i maschi siano concepiti in anni in cui il clima è particolarmente mite, che in periodi molto freddi. Un altro studio storico ha evidenziato una più alta percentuale di figlie femmine nate 9 mesi dopo un drastico peggioramento dello smog a Londra nel 1952. All'origine di questi piccole preferenze potrebbe esserci il fatto che le temperature influenzano le concentrazioni ormonali e la qualità dello sperma. O anche che i feti maschi sono più delicati e i figli maschi meno inclini a riprodursi se le condizioni ambientali non sono ideali (nelle condizioni difficili sarebbe quindi più conveniente concepire una femmina).
Foto: © Asbjørn Floden, Flickr
I raggi cosmici influenzano la salute. E non solo quella degli astronauti in missione. Uno studio lituano sul periodo compreso tra 1989 e 2013 ha dimostrato che le morti per problemi cardiaci e infarti sembrano aumentare nei periodi caratterizzati da eventi meteo spaziali estremi (come un'eccezionale attività solare con intense tempeste geomagnetiche). Un altro studio ha evidenziato come i bambini nati in periodi di intensa attività solare abbiano una minore aspettativa di vita e una minore fertilità di quelli nati in periodi più calmi. All'origine ci sarebbe la degradazione, da parte dei raggi ultravioletti, dell'acido folico, importante per il corretto sviluppo del feto.
Foto: © Nasa
