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Mediterraneo molto mosso LA LEZIONE/ IL MOTO ONDOSO Mediterraneo molto mosso Qua! è l'origine delle burrasche ■nner ■ M areggiate di torte intensità sono frequenti nel periodo autunnale. Nel Mediterraneo formano onde alte parecchi metri e nell'Adriatico settentrionale causano un innalzamento di alcuni decimetri del livello delle acque. La loro evoluzione è descrivibile a partire da un'adeguata previsione meteorologica l'atta sulla base di modelli numerici, ossia complessi programmi mediante i quali i calcolatori risolvono le equazioni della dinamica tra mare e atmosfera. Le previsioni meteorologiche moderne iniziarono mezzo secolo fa negli Stati Uniti, quando, negli anni 50, furono sviluppati i primi programmi per elaboratori elettronici in grado di risolvere le equazioni matematiche che regolano l'evoluzione delle variabili meteorologiche. I calcolatori usati erano 10 milioni di volte più lenti degli attuali e consentivano di prevedere solamente l'evoluzione del campo di pressione in quota. Questa veniva usata dai meteorologi come un'informazione ausiliaria che integrava l'informazione riportata sulle mappe meteorologiche. L'abilità e l'esperienza del meteorologo erano ingre- dienti fondamentali per una buona previsione. Oggi programmi numerici complessi analizzano una quantità enorme di osservazioni su scala globale e predicono l'evoluzione di tutta la struttura tridimensionale dell'atmosfera con più giorni di anticipo. Dai dati elaborati si estraggono le informazioni necessarie per la provisione di onde e livello del mare: venti e campi di pressione. Le previsioni di onde e livello del mare con finalità operative si sono fortemente evolute negli ultimi decenni. Le prime previsioni di onde furono sviluppate dagli alleati durante la seconda guerra mondiale per minimizzare le perdite durante le operazioni di sbarco. Solo negli Anni 70, però, si raggiunse una buona affidabilità. Gli utilizzi principali sono la gestione delle attività portuali, del traffico marittimo e delle piattaforme petrolifere. La previsione determina, a partire dal vento, l'energia delle onde al variare della loro frequenza e direzione sulla base del calcolo dell'energia ricevuta dal vento, persa per frangimento e scambiata con onde di altre frequenze e direzioni. Questa informazione complessa viene utilizzata solo in casi particolari. Generalmente si tracciano mappe che mostrano semplicemente l'altezza complessiva e la direzione media di propagazione delle onde. Le previsioni del livello del mare furono attuate in risposta a disastrose inondazioni costiere, in particolare a quella che nel 1953 causò 1500 morti sulle coste del Mare del Nord. Inizialmente erano basate su tecniche statistiche che descrivevano la relazione esistente fra livello del mare e opportune variabili meteorologiche. Attualmente, si risolvono numericamente le equazioni che descrivono la variazione nel tempo e nello spazio delle correnti marine dovute all'azione del vento e della pressione atmosferica. La figura mostra i risultati di una simulazione numerica che riproduce una mareggiata che ebbe luogo nel novembre 1996: descrive una bassa pressione che si trova sopra le Alpi dopo aver risalito la costa nord del Mediterraneo occidentale; alla bassa pressione è associato un vento, rappresentato dalle frecce, che raggiunge la sua massima intensità (circa 70 km/h) sopra al mare, a ridosso della costa algerina e nell'Alto Adriatico, dove viene canalizzato e intensificato dalle catene montuose prossime alla costa. Le aree grigie indicano le zone di piii intensa piovosità, dóve il vento, risalendo di quota sopra gli Appennini e le Alpi, rilascia l'umidità accumulata soffiando sopra il mare. Le onde molte alte sono prodotte da un forte vento che le genera soffiando per centinaia di chilometri sopra il mare. Nel caso mostrato ciò si verifica tra Sardegna e costa africana, dove le onde cresciute progressivamente a partire dalle coste spagnole superano i 4 metri. La situazione è analoga, anche se meno intensa nello Ionio e nell'Adriatico. La superficie di quest'ultimo si inclina in risposta al forte vento determinando un incremento superiore ai 50 centimetri a ridosso delle coste venete e friulane. Il livello effettivo risulta dalla sovrapposizione di questo incremento e della marea. I valori riportati non sono eccezionali. Il caso rappresenta l'inizio di un periodo di intense mareggiate che ebbe luogo nella seconda metà del novembre 1996, durante il quale onde superiori ai 5 metri giunsero alle coste del Mar Tirreno e del Mar Ligure, e il livello del Nord Adriatico si alzo più volte di oltre un metro. Piero Lionello Università di Padova L'evoluzione delle previsioni meteo risolte oggi con complesse equazioni ■nner ■ Pressione atmosferica (in millibar) e vento sopra il Mediterraneo durante una mareggiata. L'area più scura indica la presenza di precipitazioni Onde marine: le frecce rappresentano l'intensità e la direzione media delle onde. Le curve di livello indicano la loro altezza (in metri) M't M t11 H *\ tj $ tttttt * t * f * H \ Ix-y * * * * i \ \ ■m. *.* >T » * * * * *. t 11 t/t t * 'rVn vi > ^ttytt't t.* > i fitti tei "A I » 41 t « * jr * y f f# f * f * <t I Elevazione del mare: le zone blu mostrano l'aumento del livello dell'Adriatico in centimetri) prodotto da vento e pressione atmosferica. Direzione del vento Vento e onde. Il 71% della superficie del nostro pianeta è ricoperta di acqua. Su tutta quest'area ha luogo una complessa interazione fisica fra atmosfera e ionosfera. Le onde sono un esempio facilmente osservabile e spesso drammatico di questa interazione. Movimento dell'onda ed energia dell'onda. L'acqua contenuta dentro un'onda oceanica compie un movimento circolare completo, e ciò può essere dimostrato mediante un piccolo galleggiante con —I spinta idrostatica neutra (figura a sinistra). L'energia potenziale varia a seconda del punto in cui esso si trova all'interno del circolo, nella cresta dell onda o nel suo ventre. Sebbene l'acqua rimanga nello stesso posto senza spostarsi in avanti, c'è nondimeno uno spostamento netto di energia (indicato dalla freccia rossa) nella direzione dell'onda. Onda di burrasca e moto ondoso. Le onde generate dal vento sono ripide e la pressione del vento provoca la formazione di schiuma lungo le creste aguzze. La lunghezza di queste onde (frecce orizzontali) non è molto grande, ma la loro altezza, o ampiezza (frecce verticali), può essere veramente molto grande. Quando il vento diminuisce, le onde si appiattiscono: l'altezza diminuisce, mentre aumenta la lunghezza e si sviluppa il tipico moto ondoso dell'oceano. Il movimento circolare dell'acqua diventa ellittico, ma l'onda perde la sua energia molto lentamente. T ▼ do IL NUOVO ATLANTE ZANICHELLI' I frangenti. Quando un'onda raggiunge un fondale basso, il movimento della parte inferiore del ciclo è frenato dall'attrito contro la terra. L'acqua*che sta avanzando si rovescia sopra l'acqua che è rimasta sotto e l'onda sale, diventando ripida e corta: è quello che si chiama «mare mosso». Alla fine l'attrito contro il fondo diventa così forte che l'onda, per cosi dire, inciampa sui suoi stessi piedi e si frange.