3 – DESCRIZIONE EVENTO ATMOSFERICO DEL 25 OTTOBRE 2011
3.1 – Analisi meteorologica
Il quadro meteorologico complessivo in cui si è inserito l’evento alluvionale del 25 ottobre 2011, è legato al transito di un vasto sistema frontale stazionario, che ha innescato un violento sistema temporalesco autorigenerante con struttura a “V” sul Levante Ligure e sull’alta Toscana.
3.1.1 – Analisi meteorologica alla scala sinottica
A partire dal 24 ottobre 2011 (fig. 3.1), un’ampia saccatura in quota si era insediata in prossimità delle coste atlantiche, il cui asse principale si prolungava in direzione sud- orientale dall’Islanda al Marocco (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.1 – Altezza del geopotenziale a 500 hPa, alle ore 00:00 UTC del 24 ottobre 2011 (da Morgagni, 2012)
All’interno dell’onda depressionaria era associato un minimo al suolo centrato in
corrispondenza delle coste occidentali Irlandesi (976 hPa alle 00:00 UTC del 24 ottobre,
come da fig. 3.2), mentre un promontorio anticiclonico, con massimo di pressione al
suolo di 1034 hPa, era situato sull’Europa centro-orientale in prossimità dei Paesi
Baltici (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.2 – Pressione a livello del mare alle ore 00:00 UTC del 24 ottobre 2011 (da Morgagni, 2012)
Durante la giornata del 24 ottobre, la saccatura si era progressivamente spostata ruotando il proprio asse in senso antiorario, fino a spingersi nel Mediterraneo (fig. 3.3).
Fig. 3.3 – Altezza del geopotenziale a 500 hPa, alle ore 00:00 UTC del 25 ottobre 2011 (da
Morgagni, 2012)
Il minimo principale depressionario, associato alla saccatura, era migrato da ovest verso sud dell’Islanda, con moto retrogrado in direzione nord-occidentale.
A partire dalle prime ore del 25 ottobre (fig. 3.4), si era formato un minimo secondario al suolo in prossimità del Golfo del Leone, che ha innescato una ciclogenesi sottovento alle Alpi (Turato et alii, 2011; Morgagni, 2012).
Fig. 3.4 – Pressione a livello del mare, alle ore 00:00 UTC del 25 ottobre 2011 (da Morgagni, 2012)
Il Mediterraneo occidentale è stato quindi il luogo di scontro tra un fronte freddo, che dal Golfo del Leone si spingeva verso l’Africa settentrionale e un fronte caldo di tale sistema, che si era formato sopra il Mar Ligure.
Dall’analisi della carta sinottica al suolo delle ore 12:00 UTM del 25 ottobre, si osserva
il posizionamento dei rispettivi fronti (fig. 3.5).
Fig. 3.5 – Analisi al suolo e franti relativi riferita alle ore 12:00 UTC del 25 ottobre 2011 – Elaborazione Meteo Office (da C.F.R. Toscana, 2011)
Tale configurazione sinottica (vedi figg. 3.6 e 3.7) ha favorito l’avvezione di aria caldo-
umida ed instabile di origine sub-tropicale sul bacino Ligure, interessando gli strati
medio-bassi dell’atmosfera fino all’alta troposfera (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.7 – Immagine del sensore SEVIRI del satellite MSG nel canale WV 6.2 μm riferita alle 06:00 UTC del 25 ottobre 2011. In evidenza in rosso il corridoio di aria umida che va dall’Africa al Mar Ligure, guidato dalla saccatura in quota (da Turato et alii, 2011)
La risposta meteorologica dovuta alla disposizione dei fronti e alla circolazione delle masse d’aria si è differenziata sulla parte occidentale e orientale della Liguria. Il Ponente della regione è stato coinvolto dall’arrivo, negli strati medio-bassi dell’atmosfera, di un flusso di aria caldo-umida proveniente dal Nord-Africa, che ha portato precipitazioni persistenti di intensità da debole a moderata, dovute all’effetto
“barriera orografica” e con caratteristiche marcatamente avvettive. L’attività temporalesca è risultata quasi completamente assente.
Diversamente, sul settore di Levante si era innescata una convezione profonda (fig. 3.8),
dovuta alla convergenza tra il flusso sud-occidentale precedentemente menzionato nei
livelli medio-alti dell’atmosfera, e di un secondo flusso di correnti caldo-umide negli
strati più bassi, derivante da sud e sud-est, che si era incanalato lungo il corridoio
tirrenico fino a raggiungere il Golfo Ligure (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.8 – Direzione ed intensità del vento al suolo alle ore 09:00 e 18:00 UTC del 25 ottobre 2011. In blu è indicata la zona dove c’è convergenza tra i venti di maestrale e scirocco. Si nota la stazionarietà della linea di convergenza (da Morgagni, 2012)
Il carico di umidità trasportato da entrambi i flussi ha apportato ingenti quantità di acqua precipitabile sul Golfo Ligure, favorite anche dalla conformazione fisica dello stesso.
Il carattere di stazionarietà del fronte freddo è anche legato alla presenza di un promontorio anticiclonico sui Balcani e sull’Italia Meridionale, che ha creato una situazione di blocco, rallentando il naturale movimento verso est dello stesso fronte. La conseguenza di ciò è stata la persistenza per 18-24 ore del settore caldo sul Mar Ligure, dove si sono accumulati grandi quantità di aria caldo-umida (Turato et alii, 2011;
Morgagni, 2012).
L’energia disponibile per i fenomeni convettivi era quindi elevata, come conferma l’anomalia positiva del contenuto totale di vapor d’acqua registrata nel periodo che va dal 23 ottobre al 7 novembre 2011, rispetto alla media dal 1989-2010 (fig. 3.9).
Un ulteriore apporto di calore latente era fornito dal Mar Mediterraneo e dall’Oceano
Atlantico, che registravano temperature superficiali piuttosto elevate e al di sopra delle
medie stagionali (Morgagni, 2012; fig. 3.10).
Fig. 3.9 – Anomalia del contenuto totale di vapor d’acqua in tutta la colonna atmosferica per il periodo 23 ottobre-7 novembre 2011 rispetto alla media 1989-2010. (da Morgagni, 2012)
Fig. 3.10 – Anomalia della temperatura superficiale del mare alle ore 00;00 UTC del 22 ottobre 2011. In rosso si evidenzia la forte anomalia positiva in prossimità di Capo Verde (da Morgagni, 2012)
3.1.2 – Analisi meterologica alla mesoscala
L’analisi meteorologica dell’evento alla mesoscala mostra come la combinazione dei
fattori climatici, ambientali e geografici presenti sul bacino Ligure, abbiano consentito
la concentrazione di ingenti masse di aria umida in una zona relativamente ristretta di
territorio. Sia la conformazione stessa del Golfo Ligure, sia la presenza di un’orografia
pronunciata a ridosso del mare, hanno favorito la convergenza di flussi caldo-umidi in prossimità della Liguria.
Inoltre, la formazione di un promontorio anticiclonico sulle regioni adriatiche, associato alla presenza di un minimo pressorio sul Golfo del Leone (fig. 3.11), ha determinato un elevato gradiente barico sul bacino Ligure, richiamando dalla Pianura Padana aria fredda, dai quadranti settentrionali negli strati bassi (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.11 – Mappa sinottica al suolo riferita alle 11:00 UTC del 25 ottobre 2011. La lettere H indica la zona di alta pressione al suolo che è centrata in corrispondenza della Pianura Padana e nella quale le isobare assumono la forma a “naso”; la lettera L indica la zona di bassa pressione, che si trova in prossimità del Golfo del Leone (da meteocentre.com)
Tale configurazione alla mesoscala ha portato ad un notevole abbassamento della temperatura nella Liguria di Ponente, che è stato investito da forti venti di tramontana, mentre temperature più miti (prossime ai 20°) e superiori alle medie stagionali si sono registrate nel settore di Levante, a causa dell’afflusso delle correnti calde di scirocco (Morgagni, 2012).
Tra il Golfo del Tugullio e le Cinque Terre si era creata la zona di convergenza tra il
flusso di aria fredda e secca di matrice padana entrata nel settore centro-orientale del
Mar Ligure e l’aria caldo-umida proveniente dal corridoio tirrenico (Turato et alii,
2011). Il forte contrasto termico tra i due flussi ha determinato la formazione di una
linea frontale alla mesoscala quasi stazionaria (fig. 3.12), che ha favorito forti moti
ascendenti e l’innesco di un sistema temporalesco (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.12 – Mappa del campo di temperature potenziale equivalente a 1000 hPa, riferita alle 12:00 UTC del 25 ottobre 2011. In evidenza la linea di convergenza del flusso ed il netto contrasto termico sul settore centro-orientale del Golfo Ligure (da Turato et alii, 2011)
3.2 – Caratteristiche del sistema temporalesco del 25 ottobre 2011
Tra le 06:00 e le 12:00 UTC del 25 ottobre 2011, si è sviluppato un sistema temporalesco auto-rigenerante, innescato dalla convergenza al suolo tra i venti di scirocco e maestrale (Morgagni, 2011).
I temporali auto-rigeneranti, meglio denominati ‘cluster multicellulare con rigenerazione sopravvento’, sono costruiti da un insieme di cellule temporalesche in diverso stadio di maturazione, che si sviluppano maggiormente nei periodi autunnali e in zone prossime alla costa, dove sono presenti livelli energetici elevati che ne permettono l’attivazione. Infatti, le acque dei mari risultano avere una temperatura più alta rispetto alla media di altri mesi, e sono in grado di fornire il vapore e calore necessario per la formazione di nubi temporalesche (Angelini, 2011; fig. 3.13).
Il processo di cessione di energia da parte delle acque marine per alimentare la
convezione, è tanto maggiore quanto minore è la profondità dei mari. Nel Mar Ligure,
notoriamente poco profondo, la temperatura dell’acqua raggiunge spesso valori elevati
(Morgagni, 2011).
Fig. 3.13 – Struttura di un temporale auto-rigenerante. In evidenza il cluster di multi celle in vari stati di maturità. Le frecce orizzontali indicano venti in quota che soffiano da sinistra verso destra. La rigenerazione avviene a sinistra (sopravvento, frecce ascendenti) e può insistere a lungo sempre sulle medesime zone. Fonte schema NOAA. (da Angelini, 2011)
Il sistema temporalesco del 25 ottobre 2011, si è formato in una zona con forte shear verticale del vento (fig. 3.14), in corrispondenza anche di un flusso divergente nell’alta troposfera, legato alla vicinanza del ramo ascendente di una corrente a getto a 300 Hpa (Turato et alii, 2011).
Fig. 3.14– Altezza del geopotenziale e getto a 300 hPa e getto a 850 hPa alle ore 12:00 UTC del 25 ottobre 2011. L’area di massima divergenza alla quota di 300 hPa si trova sull’Italia centro-settentrionale (da Morgagni, 2011)
Il Jet diffluente in quota (a 10-12 km di altezza) ha agganciato le celle convettive,
operando quindi una sorta di “risucchio” dal basso verso l’alto e favorendo la risalita di
Il carattere di stazionarietà dell’evento è legato, oltre che alla presenza del jet in quota e al forte shear verticale del vento, anche alla formazione di un cold pool, (letteralmente piscina fredda), originato dalla discesa di aria fredda del dawndraft. L’aria fredda del downdraft era quindi costretta a discendere lungo i pendii verso la costa, dove entrava in contatto con i venti caldi di scirocco, creando le condizioni per lo sviluppo di updraft molto estesi e quindi di nuove celle temporalesche (Morgagni, 2011).
Il territorio ligure presenta una morfologia molto acclive a ridosso del mare ed è proprio l’orografia che, congiuntamente alla configurazione sinottica, ha fatto sì che il sistema si rigenerasse nella stessa zona.
Il sistema temporalesco in esame è stato classificato come auto-rigenerante poiché è stato spinto dal Jet in quota alla deriva verso l’entroterra, dopo essersi formato e scaricato il primo cumulonembo del temporale. Sulla verticale della stessa zona si sono formati cumulonembi successivi, grazie alla rigenerazione di nuove celle convettive, che hanno trasportato verso l'alto masse d'aria calde ed umide (fig. 3.15).
Le porzioni superiori delle celle temporalesche, denominate incudini (anvil, risultavano molto allungate dalla costa verso l’interno e si estendevano per centinaia di chilometri di distanza, seguendo la direzione della corrente a getto.
Fig. 3.15 – Ricostruzione schematica del sistema temporalesco auto-rigenerante del 25 ottobre 2011
Il sistema temporalesco è divenuto auto-rigenerante nella mattinata del 25 ottobre 2011 (fig. 3.16), assumendo una struttura organizzata alla mesoscala con configurazione a
“V”, allungata dal mare in direzione nord-orientale verso l’entroterra ligure (Turato et
alii, 2011). La caratteristica forma a “V” di un temporale, meglio denominata enhanced-
V shape, si sviluppa quando una corrente ascensionale penetra nella bassa stratosfera
formando una struttura a cupola (overshooting top, fig 3.15), che blocca i venti ai livelli superiori e li fa divergere attorno ad essa (Fujita, 1982; Brunner et alii, 2007). .La corrente a getto incidente sul lato sopravvento erode il vertice dell’updraft, mentre trasporta i residui delle nubi sul lato sottovento, formando una struttura a “V” (McCann, 1983).
Fig. 3.16 – Immagine dal satellite MSG nel canale HRV riferite alle 12:00 UTC del 25 ottobre 2011. Si nota il sistema temporalesco a “V” all’interno del settore indicato dalla freccia blu (da Morgagni, 2011)
Le immagini satellitari nell’infrarosso termico mostrano generalmente un punto caldo
“warm spot” al top della nube, legato al massimo sviluppo verticale del sistema (corrispondente alla zona dell’overshooting top) ed aree più fredde, generate dal trasporto di residui di nubi, che assumono una forma a “V”, la quale si estende nella direzione di espansione dell’incudine del temporale (Brunner et alii, 2007, figg. 3.17 a- b; Morgagni, 2012).
Fig. 3.17 – Immagini satellitari IR riferite ad un temporale enhanced-V shaped: in a) immagine
IR a colori. L’area a temperatura più calda, dovuta all’ascesa di aria nell’updraft, si trova in
corrispondenza dell’overshooting top (warm spot, in bianco); le aree fredde, associate con la
discesa di aria del downdraft, assumono una forma di “V”, mentre l’area più fredda del
sistema si trova vicino all’apice della “V” (cold spot, in rosso) ed è legata all'espansione
adiabatica, dovuta all’ascesa di aria nell’updraft del temporale quando raggiunge la
tropopausa; in b)immagine IR in bianco. Si nota la forma ad incudine del temporale (da
Nel fenomeno meteorologico in analisi, la presenza della forma a “V” del temporale ha rappresentato il passaggio del ramo ascendente della corrente a getto, che ha incrementato a sua volta lo shear positivo del vento nella troposfera, generando condizioni di fortissima instabilità.
Tra le 12:00 e le 18:00 UTC, il sistema temporalesco aveva raggiunto la massima intensità, come mostra l’intensa attività di fulminazione dall’immagine radar (fig. 3.18).
Fig. 3.18 – Fulminazioni osservate tra le 07:00 e le 13:00 UTC del 25 ottobre 2011.
Elaborazione Lamma (da Morgagni, 2012)
Dalle 18:00 UTC in poi, le piogge sono diminuite di intensità, poiché la perturbazione si stava spostando verso sud-est colpendo le zone della Versilia, delle Alpi Apuane e dell’Appennino lucchese-pistoiese.
Alle 12:00 UTM del 26 ottobre, il fronte è avanzato verso est per poi abbandonare quasi
del tutto la Toscana, dove persistevano gli ultimi fenomeni di debole intensità solo sulle
aree più orientali, comunque destinati ad esaurirsi velocemente (Turato et alii, 2011).
3.3 – Analisi pluviometrica
In Liguria la perturbazione è durata complessivamente 24 ore, ma ha avuto una fase acuta di sei ore fra le 10:00 e le 16:00 CEST (Central Europe Summer Time) del 25 ottobre 2011.
3.3.1 – Analisi pluviometrica a scala areale
La distribuzione delle precipitazioni durante l’evento in esame ha mostrato un andamento diffuso sull’intero territorio ligure, pur concentrandosi principalmente sul Levante, dove le cumulate di precipitazioni areali tra le 06:00 e le 18:00 UTC del 25 ottobre 2011 sono risultate ingenti.
La Regione Liguria è suddivisa in zone di allertamento (fig. 3.19), denominate con le lettere che vanno dalla A alla E, le cui precipitazioni cumulate nelle 12 ore hanno fatto registrare valori differenti durante l’evento in studio:
zona allertamento A (settore marittimo di Ponente): fino a 88 mm/12h;
zona allertamento B (settore marittimo di Centro): fino a 43 mm/h;
zona allertamento C (settore marittimo di Levante): fino a 125mm/12h nell’area Toscana del Bacino del Magra e 150mm/12h nell’intero Bacino del Magra;
zona allertamento D (settore Padano di Ponente): fino a 50 mm/12h;
zona di allertamento E (settore Padano Di Levante): fino a 60 mm/12h.
Fig. 3.19 – Zone di allertamento della Regione Liguria (dal sito http://servizi- meteoliguria.arpal.gov.it/protezione-civile/index.html)
Durante la giornata del 25 ottobre, il territorio ligure è stato coinvolto da due differenti
nel settore di Centro-Ponente e sui versanti Padani, le precipitazioni sono risultate significative a partire dalla prima mattinata, con quantitativi elevati sulle zone B, D ed E, nonché molto elevati su A. In queste aree le piogge si sono protratte fino in serata, con intensità generalmente debole su B, D ed E, localmente moderata sui versanti tirrenici di Ponente (Turato et alii, 2011);
nella zona di Levante, le precipitazioni a carattere temporalesco hanno insistito particolatamente durante l’arco dell’intera giornata, raggiungendo intensità elevate e cumulate di precipitazione molto elevati. In particolare all’interno della zona di allertamento C, la massima cumulata areale corrispondente a 190 mm/24h (mm di pioggia misurati tra le 02:00 UTC del 25 ottobre e le 02:00 UTC del 26 ottobre) è stata registrata nel Bacino del Magra, area maggiormente colpita dagli effetti della perturbazione.
Fig. 3.20 – Piogge cumulate in 24 h dalle 0:00 UTC del 25 ottobre alle 02:00 UTC del 26 ottobre 2011. Elaborazione Arpal (da Turato et alii, 2011)
3.3.2 – Analisi pluviometrica a scala puntuale
Come accennato nel paragrafo precedente, l’evento meteorologico ha insistito in modo
persistente all’interno della zona di allertamento C, in particolare nell’area compresa tra
le Cinque Terre ed il Bacino del Magra. È proprio nella suddetta area che sono stati
analizzati i valori massimi puntuali di precipitazione registrati dalle tra le 00:00 CEST
del 25 ottobre e le 00:00 CEST del 26 ottobre 2011.
La tab. 1 riporta i valori di precipitazione cumulata su 6, 12 e 24 h rilevati dalle stazioni pluviometriche appartenenti all’OMIRL (Osservatorio Meteo Idrologico della Regione Liguria) e al SIR (Servizio idrologico Regionale) della Regione Toscana.
Stazioni pluviometriche Long(°) Lat(°) 24h(mm) 12h(mm) 6h(mm) Alt(m)
BRUGNATO 9,72 44,23 538,2 491,4 424,2 112
CALICE AL C.-MOLUNGHI 9,84 44,25 452,8 402,2 340,4 425
MONTEROSSO 9,64 44,15 381,8 356,2 259,2 75
LEVANTO S. GOTTARDO 9,62 44,18 333 299,4 211,8 85
CASONI DI SUVERO 9,77 44,31 304,8 258,2 213,0 1070
SESTA GODANO 9,68 44,30 273,8 218,2 143,0 265
LEVANTO 9,61 44,17 273,0 239,2 169,0 6
S. MARGHERITA VARA 9,66 44,27 250,2 201,2 133,2 180
CUCCARELLO 9,70 44,35 242,8 181,8 104,0 780
PIANA BATTOLLA 9,85 44,20 160,6 130,6 94,2 48
PADIVARMA 9,77 44,20 107,8 87,2 82,0 75
FORNOLA 9,91 44,14 39,6 17,2 4,6 25
LA MACCHIA 9,61 44,32 215,6 154,2 48,2 270
CORNIOLO 9,73 44,11 111,0 75,2 70,6 238
LA FOCE 9,79 44,13 105,4 69,6 59,0 350
S. GIUSTINA - PONTREMOLI 9,90 44,36 375,6 317,6 185,0 180 LA COSTA - PONTREMOLI 9,89 44,37 365,8 314 186,6 340
ROCCA SIGILLINA 9,96 44,37 318,2 276,8 152,6 500
PARANA 9,86 44,28 313,8 262,2 139,2 695
PONTREMOLI DEP. 9,88 44,37 313,0 268,8 167,0 215
PATIGNO 9,76 44,36 272,6 222,6 183,0 760
PASSO DELLA CISA 9,92 44,47 209,6 171,4 104,2 1015
VILLAFRANCA IN LUNIGIANA 9,95 44,29 201,8 177,2 88,6 133
BAGNONE 9,98 44,32 189,2 161,4 67,2 270
IERA 10,04 44,34 148 120,4 51,4 494
NOVEGIGOLA 9,90 44,22 121 84,2 35,2 430
VILLAFRANCA 9,97 44,25 112 90,0 44,2 n.d.
AULLA 9,97 44,23 85,2 59,0 27,6 90
SUCCISA 9,86 44,41 326,18 283,91 213,31 478
ARZELATO 9,84 44,33 325,86 285,02 163,35 836
ZUM ZERI 9,75 44,33 197,8 138,6 102,6 1396
