(TEMPOITALIA.IT) Capita spesso, diciamolo pure chiaramente. Apriamo la nostra app di fiducia, vediamo comparire il simbolo della neve tra una settimana e ci prepariamo mentalmente all’evento. Poi, passano ventiquattr’ore e tutto svanisce, sostituito da un sole timido o da una pioggia insignificante. È la frustrazione tipica dell’appassionato di meteorologia, specialmente durante l’Inverno, quando la caccia al freddo diventa quasi uno sport nazionale in Italia. Ma perché accade? Il problema risiede in quel confine invisibile ma concreto delle 120 ore, cinque giorni fatidici oltre i quali la matematica dell’atmosfera inizia a balbettare.
Non è che i computer sbagliano i conti, intendiamoci. Il punto è che GFS e ECMWF, i due giganti della previsione mondiale, vedono il mondo con occhi diversi. Immaginate di dover prevedere il traffico di Roma o Milano tra una settimana partendo da una singola auto che frena oggi. Ecco, l’atmosfera funziona più o meno così, ma con variabili infinite.
La battaglia tra l’americano e l’europeo
Quando ci spingiamo nel lungo termine, assistiamo spesso a una sorta di braccio di ferro tra il modello americano, il GFS gestito dalla NOAA, e quello europeo, l’ECMWF. La differenza sostanziale, quella che poi ci fa disperare davanti alle mappe, deriva da una diversa interpretazione filosofica, se così possiamo chiamarla, dell’interazione tra il flusso principale e le onde atmosferiche.
L’europeo, che gode di una fama di maggior precisione statistica, attribuisce a questa interazione un ruolo fondamentale. Per l’ECMWF, le ondulazioni (pensiamo alle perturbazioni o alle risalite calde) riescono a disturbare la circolazione generale con grande efficacia. È come se il modello europeo fosse più sensibile ai “rumori” di fondo, vedendo il promontorio di Alta Pressione più fragile e pronto al collasso sotto la spinta delle correnti. Questo lo porta spesso a intercettare prima quei cambiamenti che portano al maltempo o al freddo.
Dall’altra parte dell’oceano, negli Stati Uniti, il GFS ragiona diversamente. Tende a interpretare questi disturbi come poco efficaci, mantenendo una struttura barica più solida, quasi monolitica. L’americano è conservatore, insomma. Spesso propone scenari estremi nel lungo termine, visioni di Vortice Polare compatto o di anticicloni infiniti, che però vengono inesorabilmente ridimensionati man mano che ci si avvicina all’evento. Lo scenario del GFS regge, in effetti, solo se i disturbi restano marginali. Ma sappiamo bene che in natura il dettaglio può ribaltare il tavolo.
Potenza di calcolo e risoluzione: i muscoli dei modelli
Non si tratta solo di equazioni scritte sulla carta, ma di pura potenza bruta di calcolo. Dietro queste proiezioni ci sono macchine mostruose che macinano miliardi di dati al secondo. L’ECMWF, che ha recentemente spostato il suo data center proprio qui in Italia, a Bologna, utilizza supercomputer in grado di elaborare scenari con una risoluzione orizzontale spaventosa, scesa ormai intorno ai 9 chilometri. Questo permette al modello europeo di “vedere” l’orografia complessa, come quella delle Alpi o degli Appennini, con una nitidezza che aiuta a risolvere meglio le equazioni della fisica.
Il GFS, pur essendo stato aggiornato con il sistema WCOSS2, ha storicamente lavorato a risoluzioni leggermente inferiori (circa 13 chilometri), puntando però su cicli di aggiornamento più frequenti, quattro volte al giorno contro le due principali dell’europeo. Eppure, la potenza non è tutto. La differenza sta nel metodo di assimilazione dei dati iniziali, il cosiddetto 4D-Var, dove l’Europa eccelle nel digerire le informazioni satellitari e terrestri per creare lo “stato zero” da cui parte la previsione. Se sbagli il primo passo, d’altronde, finirai chilometri fuori strada dopo cinque giorni.
Il ciclo di Lorenz e l’incertezza intrinseca
Arriviamo quindi al cuore del problema fisico. Chi comanda davvero nelle mappe? Il flusso zonale o i dettagli caotici? Qui entra in gioco quello che i fisici chiamano il ciclo di Lorenz. Esistono due possibili esiti energetici: uno in cui l’energia disponibile viene efficacemente convertita in onde barocline capaci di modificare la circolazione, e uno in cui il flusso principale resta dominante, piallando ogni tentativo di cambiamento.
Entrambi gli scenari hanno basi fisiche solide, non ce n’è uno “sbagliato” a priori. L’incertezza nasce proprio dal non sapere quale dei due percorsi l’atmosfera sceglierà. ECMWF scommette spesso sulla conversione in onde (quindi cambiamento, dinamicità, possibile freddo che entra), mentre GFS preferisce la stabilità del flusso (quindi persistenza, tempo spesso uguale a se stesso).
Ecco perché, quando si cerca di prevedere un’ondata di gelo dalla Russia o dalla Scandinavia, i modelli impazziscono. Basta un errore di valutazione iniziale sull’energia di una piccola onda per cambiare la storia da “neve in pianura” a “sole e nebbia”. Non possiamo sapere a priori se quei disturbi saranno decisivi, ed è proprio questa incertezza che genera la divergenza. In conclusione, quando vedete le mappe cambiare repentinamente oltre le 120 ore, non arrabbiatevi con il meteorologo. State solo assistendo in diretta alla lotta tra l’ordine e il caos dell’atmosfera.
Fonti e approfondimenti (TEMPOITALIA.IT)
- European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) – Modelling and Prediction
- National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) – Global Forecast System (GFS)
- American Meteorological Society (AMS) – Journals on Atmospheric Sciences
- Royal Meteorological Society – Weather and Forecasting Analysis
