Il fenomeno del "cold pool": quando i temporali stazionano nello stesso luogo causando eventi alluvionali

Tale dinamica atmosferica fa in modo che il sistema temporalesco si rigenera nella stessa zona, scaricando su questa un’ingentissima quantità di pioggia in spazi temporali davvero ristretti, causando importanti criticità, di carattere idraulico e idrogeologico, spesso alla base delle alluvioni lampo.

cold pool, alluvioni — La presenza di colline e montagne a ridosso del mare contribuisce ad innescare un fenomeno molto particolare, noto con il termine di “cold pool”. Questo particolare fenomeno è alla base della persistenza dei cosiddetti “temporali autorigeneranti” flagellano per ore sempre gli stessi luoghi.

La maggior parte delle alluvioni che colpiscono l’Italia, ma più nello specifico tutta l’area del Mediterraneo, vengono enfatizzate dalla particolare conformazione morfologica del territorio e dalla conseguente disposizione delle correnti in alta quota, da SW o da Sud (flusso umido fino a 500 hPa), che esalta le correnti ascensionali in seno alla struttura temporalesca, caricandosi in continuazione di vapore acqueo e aria calda in grado di contenerlo per un lungo periodo durante la forte ascesa alle quote superiori della troposfera (moti convettivi), se non fino alla tropopausa, sconfinando fino in stratosfera.

Quest’ultimo è il caso dei temporali più violenti, capaci di scaricare in pochissimo tempo lo stesso quantitativo di pioggia che solitamente può cadere in vari mesi, secondo gli standard climatologici di quella data località.

Quando la morfologia agevola i temporali

La presenza di colline e montagne a ridosso del mare contribuisce ad innescare un fenomeno molto particolare, noto con il termine di “cold pool”. Questo particolare fenomeno è alla base della persistenza dei cosiddetti “temporali autorigeneranti” flagellano per ore sempre gli stessi luoghi.

alluvioni — Da noi in Italia le configurazioni ideali alla comparsa del fenomeno sono quelle che vedono lo sviluppo di ciclogenesi secondarie sul mar Ligure o sul mar di Corsica, o sul Tirreno. Questa configurazione si accompagna quasi sempre a una intensa ventilazione dai quadranti meridionali nei bassi strati, con un intenso shear direzionale del vento nei primi 3 km. Al traverso di questo intenso flusso meridionale si possono formare di “linee di convergenza” in mare, capaci di produrre intensi “forcing” convettivi.

Questo è stato il caso della recente e catastrofica alluvione lampo che ha devastato l’area metropolitana di Valencia lo scorso 29 ottobre 2024, causando oltre 100 vittime e danni materiali incalcolabili.

Come si origina il “cold pool”?

Il fenomeno del “cold pool” viene originato dalla discesa di aria fredda dal downdraft (correnti discendenti fredde che scendono dal cumulonembo nell’area delle precipitazioni) delle singole “celle temporalesche” che dal mare risalgono verso l’entroterra. Va precisato che prima dell’avvio di tale processo il temporale deve stazionare in loco per un po’ di tempo. Inoltre nell’alta troposfera, generalmente ad ovest del sistema temporalesco, deve essere presente aria piuttosto secca.

L’aria più fredda e pesante associata al downdraft, scivolando lungo i pendii montuosi e collinari (come quelli ligure o della Sicilia orientale, solo per fare un esempio), ritorna in mare. Giunta in mare interagisce con i venti caldi e carichi di umidità (libeccio, ostro, scirocco o levante), che dal mare risalgono verso la costa.

Lungo l’area di convergenza fra le correnti più fresche discendenti associate al downdraft, e i venti umidi marittimi in arrivo dal mare, si vengono a creare i presupposti per lo sviluppo di forti moti ascensionali (updraft), pronti a generare nuove e giovanissime “celle temporalesche” che venendo agganciate in quota dal flusso meridionale, attivo nei medi e alti strati, risalgono verso la terra ferma, scaricando forti rovesci e continui temporali, in rigenerazione ogni 30-40 minuti.

In questi frangenti sono proprio le aree costiere e quelle del limitrofo retroterra ad essere colpite dai nubifragi e dalle precipitazioni temporalesche più intense, capaci di riversare nel giro di pochissime ore l’intero quantitativo di pioggia che cade in 3/6mesi.

Sono proprio queste condizioni a generare gli eventi alluvionali che colpiscono le nostre località, durante il periodo autunnale, ma non solo. Come una catena di montaggio questo ciclo va avanti fino a quando l'umido e caldo flusso marittimo, generato dal “gradiente barico” non accenna a placarsi, allentando il "forcing" convettivo nelle aree costiere.

Configurazioni ideali al suo sviluppo

Da noi in Italia le configurazioni ideali alla comparsa del fenomeno sono quelle che vedono lo sviluppo di ciclogenesi secondarie sul mar Ligure o sul mar di Corsica, o sul Tirreno. Questa configurazione si accompagna quasi sempre a una intensa ventilazione dai quadranti meridionali nei bassi strati, con un intenso shear direzionale del vento nei primi 3 km. Al traverso di questo intenso flusso meridionale si possono formare di “linee di convergenza” in mare, capaci di produrre intensi “forcing” convettivi.

...updrafts on the leading edge and a rain-cooled downdraft in the rear. Over time, as thunderstorms congeal into clusters and lines, their downdrafts pool together, creating a strong "cold pool" of air that acts like a mini cold front. The updrafts now become tilted upshear... pic.twitter.com/C5Ucwu3ecC
— Ethan Kerr (@EthanKerr2003) July 4, 2023

Le forti correnti ascensionali che si sviluppano al traverso di queste “linee di convergenza venti", lungo il settore caldo pre-frontale, salendo alle alte quote vengono, a loro volta vengono spazzate dai fortissimi venti presenti nell’alta troposfera, spesso collegati al passaggio di un ramo della “corrente a getto polare” (in caso di raffiche isolate dal getto le chiameremo drifts).

Da qui si viene a creare una vasta area di “convezione inclinata” (slantwise convection), che favorisce la formazione di grossi sistemi convettivi a mesoscala che viaggiano allineati in sequenza entro il flusso meridionale.

Quest’ultimi, raggiungendo le catene montuose, possono sostare per intere ore, se non addirittura giorni, sulle medesime aree, causando precipitazioni di carattere torrenziale.

I cumulativi di 200-400 mm in 24 ore (ma possono essere anche superiori) non sono così insoliti, con conseguenti eventi alluvionali e inondazioni.

Inoltre le ciclogenesi secondarie mediterranee spesso sono accompagnate da intensi venti meridionali nei bassi strati, mentre in quota prevalgono intensi flussi dai quadranti sud-occidentali o occidentali che enfatizzano lo “shear” del vento lungo l’intera colonna atmosferica, favorendo lo sviluppo di “supercelle” (soggetti convettivi dotati di una propria rotazione interna) e tornado.