Il maltempo è davvero diventato più violento?

Che cosa significa “più violento”

In meteorologia non esiste un indicatore generale della violenza del maltempo. Ogni fenomeno viene descritto attraverso grandezze differenti:

• millimetri di pioggia accumulati;
• intensità della precipitazione in millimetri all’ora;
• velocità delle raffiche;
• pressione atmosferica minima;
• diametro della grandine;
• portata dei corsi d’acqua;
• durata dell’evento;
• superficie interessata.

Dire che il maltempo è aumentato può quindi indicare fenomeni molto diversi. Un evento può diventare più intenso senza diventare più frequente. Può durare più a lungo senza raggiungere valori massimi superiori. Può inoltre produrre danni maggiori pur mantenendo caratteristiche meteorologiche simili a quelle del passato.

L’IPCC distingue infatti tra estremi di temperatura, precipitazioni intense, alluvioni, siccità, cicloni tropicali, cicloni extratropicali, tempeste convettive e fenomeni composti. Per ciascuna categoria vengono valutati separatamente i cambiamenti osservati, le cause e le proiezioni future.

Un’atmosfera più calda non significa automaticamente temporali più forti

Una spiegazione frequente sostiene che un’atmosfera più calda contenga più energia e debba quindi produrre tempeste più violente. L’affermazione contiene un elemento corretto, ma è troppo semplice.

L’aria più calda può contenere una quantità maggiore di vapore acqueo. Secondo la relazione fisica di Clausius-Clapeyron, la capacità dell’atmosfera di contenere vapore aumenta approssimativamente del 7% per ogni grado Celsius di riscaldamento, nelle condizioni considerate dall’IPCC. Questo maggiore contenuto di umidità aumenta il potenziale per precipitazioni intense.

La formazione di un temporale violento non dipende però soltanto dall’umidità. Servono contemporaneamente:

• aria sufficientemente instabile;
• umidità nei bassi e medi strati;
• un meccanismo capace di sollevare l’aria;
• condizioni favorevoli dei venti alle diverse quote;
• in alcuni casi, una forte variazione della velocità e della direzione del vento con l’altezza.

Il riscaldamento può aumentare l’instabilità atmosferica, ma può modificare in modo differente la circolazione e il vento verticale. Non esiste quindi una relazione universale secondo la quale un grado di riscaldamento produca automaticamente temporali più frequenti o raffiche più forti. Per alcuni ingredienti il segnale è chiaro; per altri è debole, regionale o contrastante.

Precipitazioni intense: il segnale più solido

Le precipitazioni estreme rappresentano uno dei fenomeni per i quali il collegamento con il riscaldamento globale è meglio documentato.

L’IPCC conclude che gli eventi di precipitazione intensa diventeranno molto probabilmente più frequenti e più intensi nella maggior parte delle regioni con ogni ulteriore aumento della temperatura globale. Su scala mondiale, l’intensità delle precipitazioni giornaliere estreme è prevista crescere mediamente di circa il 7% per ogni grado Celsius di riscaldamento globale.

Il rapporto IPCC confronta un evento di precipitazione giornaliera che, nel clima preindustriale del periodo 1850–1900, si verificava mediamente una volta ogni dieci anni.

I valori sono mediane ottenute dalle simulazioni climatiche globali e riguardano le precipitazioni giornaliere estreme sulle terre emerse. Non costituiscono una previsione identica per ogni città o bacino idrografico. Le variazioni locali dipendono anche dalla circolazione atmosferica, dalla distanza dal mare, dalla morfologia del territorio e dalla stagione.

L’incremento delle precipitazioni estreme non significa necessariamente che aumenterà la pioggia totale annuale. Una regione può ricevere quantità annue simili o persino inferiori, ma concentrate in meno giornate e in episodi più intensi.

Il cambiamento importante può quindi riguardare la distribuzione della pioggia: periodi asciutti più lunghi interrotti da precipitazioni brevi e molto abbondanti.

Pioggia intensa e alluvione non sono la stessa cosa

Una precipitazione intensa è un fenomeno atmosferico. Un’alluvione è il risultato della risposta del territorio e della rete idrografica all’acqua ricevuta.

Le alluvioni possono essere distinte in diverse categorie:

• allagamenti pluviali, quando la pioggia supera la capacità di assorbimento del terreno o delle reti di drenaggio;
• piene fluviali, quando aumenta la portata di un corso d’acqua;
• alluvioni improvvise, caratterizzate da tempi di risposta molto brevi;
• alluvioni costiere, legate anche a mareggiate e livelli marini elevati.

Le piene fluviali dipendono non soltanto dall’intensità della pioggia, ma anche dall’umidità precedente del terreno, dalla presenza di neve, dalla forma del bacino, dalla vegetazione, dalle opere idrauliche, dall’uso del suolo e dalla gestione dei corsi d’acqua. Per questo motivo un aumento delle precipitazioni estreme non produce automaticamente un aumento uniforme delle alluvioni fluviali in ogni regione.

Il collegamento è più diretto per gli allagamenti urbani. Quando la quantità di pioggia supera la capacità delle fognature e delle superfici di assorbire o smaltire l’acqua, l’allagamento può svilupparsi rapidamente. L’impermeabilizzazione del suolo riduce l’infiltrazione e accelera il deflusso superficiale.

L’IPCC rileva già variazioni significative delle portate massime in alcune regioni, ma considera le tendenze delle alluvioni fluviali più incerte rispetto a quelle delle precipitazioni intense. I modelli proiettano una superficie terrestre complessivamente maggiore interessata da aumenti delle piene rispetto a quella interessata da diminuzioni, ma con notevoli differenze regionali.

Cicloni tropicali: più intensi, non necessariamente più numerosi

I cicloni tropicali, chiamati uragani nell’Atlantico e tifoni nel Pacifico nord-occidentale, ricavano energia principalmente dal calore degli oceani e dalla condensazione del vapore acqueo.

Anche in questo caso non è corretto affermare semplicemente che il cambiamento climatico produrrà un numero maggiore di cicloni.

Le valutazioni del NOAA indicano che, per uno scenario di riscaldamento globale di 2 °C:

• l’intensità media dei cicloni tropicali potrebbe aumentare approssimativamente tra l’1 e il 10%;
• le precipitazioni entro circa 100 chilometri dal centro potrebbero aumentare mediamente del 14%, con un intervallo stimato tra il 6 e il 22%;
• aumenterebbe la proporzione di cicloni capaci di raggiungere le categorie 4 e 5;
• il numero globale complessivo dei cicloni potrebbe diminuire oppure cambiare poco.

Aumenterebbe inoltre la probabilità di episodi di rapida intensificazione, mentre le variazioni delle dimensioni delle tempeste rimangono incerte.

Il segnale più robusto non riguarda quindi il numero totale delle tempeste, ma la quantità di pioggia, la proporzione degli eventi più intensi e la potenza potenziale di una parte dei cicloni.

L’innalzamento del livello marino aggrava inoltre le inondazioni costiere provocate dalla stessa mareggiata. Anche un ciclone con vento simile a quello di un evento passato può produrre una penetrazione dell’acqua maggiore se parte da un livello medio del mare più elevato.

Tempeste extratropicali e vento

Le perturbazioni che interessano normalmente l’Europa sono prevalentemente cicloni extratropicali. La loro formazione e intensità dipendono soprattutto dai contrasti di temperatura tra masse d’aria e dalla configurazione delle correnti atmosferiche.

Per questi sistemi il quadro è meno netto rispetto alle precipitazioni estreme.

L’IPCC valuta con bassa confidenza le tendenze storiche della velocità massima del vento e dell’intensità dinamica dei cicloni extratropicali. Le variazioni future delle velocità del vento sono previste complessivamente modeste, ma possibili spostamenti delle traiettorie delle perturbazioni potrebbero produrre cambiamenti regionali rilevanti.

Questo significa che non esiste una prova scientifica sufficiente per affermare che tutte le tempeste delle medie latitudini stiano diventando globalmente più forti.

Può però cambiare:

• la zona attraversata più frequentemente dalle perturbazioni;
• la quantità di precipitazione associata;
• la stagione nella quale si verificano;
• la combinazione con mareggiate o terreno già saturo;
• il rischio per regioni precedentemente meno esposte.

Temporali violenti, grandine e raffiche

I temporali convettivi possono produrre contemporaneamente piogge intense, fulmini, grandine, raffiche discendenti e tornado.

La loro evoluzione dipende dall’equilibrio tra instabilità atmosferica e variazione verticale del vento. I modelli climatici indicano con elevata confidenza un aumento dell’energia potenziale disponibile per la convezione, soprattutto nelle regioni tropicali e subtropicali. Tuttavia, le variazioni del vento verticale sono meno uniformi.

Le serie storiche presentano inoltre problemi importanti:

• i temporali sono fenomeni localizzati e di breve durata;
• molti eventi del passato non sono stati osservati o registrati;
• radar, satelliti e reti automatiche sono relativamente recenti;
• la definizione di grandinata o temporale severo non è identica in tutti i paesi;
• l’aumento delle segnalazioni può dipendere dalla maggiore popolazione e dalla diffusione di telefoni e reti di comunicazione.

Per questi motivi l’IPCC considera non robustamente rilevate le tendenze globali osservate di grandine, tornado e fulmini. La precipitazione associata ai temporali intensi mostra segnali di aumento in alcune regioni, ma non è possibile estendere automaticamente questa conclusione a tutti gli altri effetti convettivi.

Le proiezioni indicano condizioni più favorevoli a temporali severi in alcune aree, ma rimane una significativa incertezza sui cambiamenti regionali della grandine, dei tornado e dei fulmini.

Tornado: dati insufficienti per una conclusione globale

I tornado rappresentano uno dei casi nei quali è più facile confondere l’aumento delle osservazioni con l’aumento reale degli eventi.

Il database statunitense dei tornado è cambiato nel tempo per effetto dell’incremento della popolazione, delle diverse procedure di segnalazione e dell’introduzione dei radar Doppler. Se vengono esclusi i tornado più deboli, che in passato venivano rilevati molto meno frequentemente, la crescita apparente del numero annuale risulta quasi eliminata.

Negli Stati Uniti, il numero annuale dei tornado di categoria almeno F/EF1 presenta una tendenza complessiva piccola o assente. È diminuito il numero di giornate con almeno un tornado, mentre sono aumentate alcune giornate con molti tornado concentrati nello stesso episodio. Nel periodo 1992–2022, tuttavia, NOAA non rileva tendenze statisticamente significative nei parametri esaminati.

Il riscaldamento antropico tende ad aumentare temperatura e umidità nei bassi strati, favorendo l’instabilità. Nello stesso tempo può ridurre alcuni contrasti termici che contribuiscono al vento verticale. Le proiezioni mostrano in alcune regioni un aumento delle giornate nelle quali instabilità e vento favorevole si presentano insieme, ma questi indicatori non garantiscono che un temporale o un tornado si formino realmente.

La conclusione scientificamente corretta è quindi che il cambiamento climatico può modificare gli ambienti favorevoli ai tornado, ma non è ancora possibile stabilire una tendenza globale affidabile della loro frequenza o intensità.

Grandine: un fenomeno ancora più difficile da valutare

La grandine dipende da processi che avvengono all’interno delle nubi temporalesche: correnti ascensionali, quantità di acqua sopraffusa, altezza dello zero termico e durata della permanenza dei chicchi nella nube.

Un’atmosfera più instabile può sostenere correnti ascensionali più forti e favorire la formazione di chicchi grandi. Allo stesso tempo, uno strato più caldo e profondo sotto la nube può aumentare lo scioglimento della grandine prima che raggiunga il suolo.

Questi due effetti possono agire in direzioni opposte. I modelli possono prevedere temporali più energici ma, in alcune condizioni, meno grandine al suolo o una diversa distribuzione delle dimensioni.

L’IPCC rileva che la grandine non viene ancora rappresentata direttamente in modo adeguato nella maggior parte dei modelli climatici e che le serie osservative sono insufficienti per determinare tendenze globali robuste. Le proiezioni disponibili sono regionali e non consentono una conclusione valida per tutto il pianeta.

Dire che “la grandine è aumentata ovunque a causa del riscaldamento globale” non è quindi supportato dalle conoscenze attuali.

Fenomeni composti: quando il problema non è il singolo record

Un evento può diventare particolarmente dannoso non perché una singola variabile raggiunga un record, ma perché più condizioni sfavorevoli si presentano insieme o in rapida successione.

Sono esempi di fenomeni composti:

• pioggia intensa su terreno già saturo;
• mareggiata accompagnata da piena fluviale;
• temporali successivi sullo stesso bacino;
• caldo estremo associato a siccità;
• vento forte su vegetazione secca;
• eventi estremi simultanei in più regioni produttive.

L’IPCC conclude che la probabilità di alcuni fenomeni composti è già aumentata per effetto del cambiamento climatico antropico e continuerà probabilmente ad aumentare con ulteriore riscaldamento. Sono già diventate più frequenti, per esempio, le combinazioni tra caldo estremo e siccità.

In molti casi ciò che viene percepito come maggiore violenza del clima può derivare dalla sovrapposizione di più fattori. Una precipitazione eccezionale diventa più grave se il suolo non può assorbire acqua; una mareggiata diventa più dannosa se coincide con l’alta marea e con un livello medio del mare più elevato.

Un singolo evento non dimostra una tendenza

Una tempesta particolarmente intensa non dimostra, da sola, che il clima sia cambiato. Allo stesso modo, un anno senza eventi eccezionali non dimostra che il riscaldamento globale si sia arrestato.

Il clima viene studiato attraverso distribuzioni statistiche e periodi sufficientemente lunghi. Il cambiamento climatico può modificare:

• la probabilità che un evento si verifichi;
• la sua intensità media;
• il valore massimo plausibile;
• la stagione o la regione nella quale può comparire.

Gli studi di attribuzione non cercano generalmente di stabilire se il cambiamento climatico sia stato l’unica causa di un evento. Confrontano il clima attuale con un clima simulato senza l’influenza antropica e stimano quanto il riscaldamento abbia modificato la probabilità o l’intensità di una determinata classe di eventi.

Un’alluvione può quindi avere cause meteorologiche, idrologiche e territoriali contemporaneamente. Il riscaldamento globale può aver reso la precipitazione più probabile o più intensa senza essere l’unica spiegazione dell’intero disastro.

Danni maggiori non significano automaticamente fenomeni più forti

Il danno provocato da un evento dipende dall’interazione tra tre componenti:

• pericolosità del fenomeno;
• esposizione di persone e beni;
• vulnerabilità delle strutture e del territorio.

Una grandinata su un terreno non edificato produce effetti molto diversi dalla stessa grandinata su una zona urbana con automobili, tetti, impianti fotovoltaici e serre.

Analogamente, l’espansione edilizia in aree alluvionali aumenta il valore economico esposto. L’impermeabilizzazione del suolo accelera il deflusso. La perdita di aree naturali di espansione dei fiumi può aumentare le conseguenze delle piene.

L’IPCC sottolinea che gli impatti climatici non dipendono soltanto dal cambiamento delle condizioni meteorologiche, ma anche dalle variazioni di esposizione e vulnerabilità.

Le statistiche economiche sui danni non possono quindi essere utilizzate direttamente come misura dell’intensità atmosferica. Per stabilire se un fenomeno sia realmente diventato più forte occorrono dati meteorologici omogenei: velocità del vento, quantità di pioggia, pressione, portata, durata e dimensioni dell’area interessata.

Che cosa sappiamo con maggiore certezza

Le conoscenze disponibili non sostengono né l’affermazione secondo cui nulla starebbe cambiando, né quella secondo cui ogni fenomeno atmosferico starebbe diventando più violento.

Il quadro scientifico può essere riassunto in questo modo:

Precipitazioni intense: aumento osservato o previsto in molte regioni; elevata affidabilità scientifica.

Allagamenti pluviali: rischio crescente dove aumentano le precipitazioni intense, soprattutto nelle aree impermeabilizzate.

Alluvioni fluviali: tendenze regionali e dipendenti anche dalle condizioni del bacino; quadro globale più incerto.

Cicloni tropicali: possibile riduzione o stabilità del numero complessivo, ma aumento delle precipitazioni, dell’intensità media e della proporzione degli eventi più forti.

Cicloni extratropicali e vento: variazioni globali poco chiare; possibili cambiamenti regionali nelle traiettorie e negli estremi di vento.

Temporali severi: aumento di alcuni ingredienti favorevoli e delle precipitazioni associate, ma tendenze complessive non uniformi.

Grandine e tornado: dati storici e modelli ancora insufficienti per affermare un aumento globale della frequenza o dell’intensità.

Fenomeni composti: probabilità crescente per diverse combinazioni di eventi, con possibili effetti superiori a quelli dei singoli fenomeni.

Conclusioni

Il riscaldamento globale non agisce come un interruttore che rende ogni perturbazione più violenta.

Modifica le condizioni nelle quali i fenomeni atmosferici si sviluppano. Aumenta il contenuto di umidità dell’atmosfera, altera la temperatura degli oceani, modifica il bilancio energetico e può spostare alcune configurazioni della circolazione.

Il risultato non è uguale per tutti gli eventi.

Per le precipitazioni intense il segnale è chiaro: con l’aumento della temperatura globale crescono mediamente frequenza e intensità.

Per i cicloni tropicali il cambiamento riguarda soprattutto pioggia, intensità e proporzione degli eventi più forti, non necessariamente il loro numero totale.

Per tornado, grandine, raffiche convettive e tempeste extratropicali, invece, le conoscenze non permettono ancora generalizzazioni globali affidabili.

Infine, l’aumento dei danni non può essere attribuito automaticamente a una maggiore intensità atmosferica. Urbanizzazione, consumo di suolo, costruzioni nelle aree esposte e vulnerabilità delle infrastrutture possono amplificare enormemente le conseguenze.

La domanda corretta non è quindi:

Il maltempo è diventato più violento?

La domanda corretta è:

Quale fenomeno è cambiato, in quale regione, secondo quale grandezza e con quale livello di certezza scientifica?