Caratteristiche meteorologiche e climatiche del Golfo di Trieste

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1 Caratteristiche meteorologiche e climatiche del Golfo di Trieste Franco Stravisi Università di Trieste, Dipartimento di Scienze della Terra RIASSUNTO. Si descrivono le principali caratteristiche meteomarine del Golfo di Trieste e le tendenze climatiche in atto. SUMMARY. The main meteorological and oceanographical characteristics of the Gulf of Trieste (northern Adriatic Sea) and the observed climatic trends are described. Introduzione Il Golfo di Trieste, all'estremità del bacino Adriatico, rappresenta la parte più settentrionale e continentale di tutto il Mediterraneo. La sua posizione geografica, la bassa profondità (17 m in media) e la presenza di un vento particolare quale la bora concorrono alla produzione di fenomeni oceanografici caratteristici ed interessanti. Qui troviamo, infatti, escursioni di marea astronomica tra le più ampie di tutto il Mediterraneo, vistosi innalzamenti del livello marino ad opera dello scirocco, oscillazioni di livello (sesse) di notevole ampiezza, mescolamenti della colonna d'acqua causati dalla bora, variazioni di salinità prodotte dagli apporti fluviali e temperature del mare particolarmente basse nel periodo invernale. Nello stesso tempo le correnti adriatiche che transitano nel Golfo di Trieste portano calore all'atmosfera: la temperatura media a Trieste è maggiore di quella registrata, per esempio, da Venezia a Ravenna. Tutti questi fenomeni sono ben conosciuti, in quanto Trieste dispone di una stazione meteorologica da circa due secoli e di una stazione mareografica da centoquarant'anni, entrambe di prima categoria e gestite con continuità e rigore scientifico. Numerosi sono inoltre gli enti ed i gruppi di ricerca che hanno condotto, nel tempo, campagne di misura per la determinazione ed il controllo dei principali parametri marini. Il materiale da esaminare è molto vasto; in questa breve nota cercheremo di delineare alcuni aspetti di maggiore importanza per i fruitori del mare. Il clima di Trieste La tab. 1 riporta i dati climatici medi di Trieste dell'ultimo decennio cosiddetto normale (anni ). Le medie degli estremi giornalieri sono indicate nelle colonne (min/max), gli estremi assoluti nelle colonne (MIN/MAX). Per quanto riguarda le medie annuali, la pressione atmosferica al livello del mare è di hpa, la temperatura di 15.0 C, l'umidità relativa 64%, la velocità media del vento di 3.03 m/s (11 km/h) con una massima raffica, registrata il 25 dicembre 1996, di 50 m/s (181 km/h) da ENE (bora). L'altezza media annuale delle precipitazioni è di 976 mm. Il regime dei venti è caratterizzato dalle brezze locali, da invasioni di aria continentale (la bora) e da episodi di venti adriatici meridionali (scirocco). La distribuzione media annuale della durata e del percorso del vento nei diversi settori di provenienza è illustrata nella fig. 1. Le brezze di mare a Trieste provengono dal IV quadrante (NW); caratteristiche delle giornate soleggiate, iniziano dopo l'alba e terminano prima del tramonto e sono più intense nei mesi estivi. Le brezze di terra dal I e II quadrante, di minore intensità, sono presenti di notte.

2 149 Tab. 1.- Dati climatici di Trieste riferiti all'ultimo decennio normale ( ). La bora è il vento dominante caratteristico del Golfo di Trieste; il suo percorso annuale è mediamente uguale alla circonferenza terrestre. Veloce e turbolento, questo vento può raggiungere velocità massime molto elevate, superiori a 180 km/h. La sua direzione media si mantiene relativamente costante, da ENE; tende verso NE all'aumentare della velocità e verso E negli episodi meno intensi (borino). La bora è causata da un'opportuna differenza di pressione tra il continente e l'adriatico. Quando la pressione continentale è alta (situazione anticiclonica) il cielo è sereno e si parla di bora chiara; viceversa, quando la pressione è bassa sull'adriatico (situazione ciclonica), il cielo è coperto e si parla di bora scura. La bora porta sul golfo di Trieste aria continentale, normalmente più secca e perciò più densa di quella presente sul posto. Il vento, scendendo dall'altipiano carsico, tende quindi ad aumentare per gravità la sua velocità, e per tale motivo è detto catabatico. Contemporaneamente gli ostacoli del terreno producono nella corrente aerea vortici e mulinelli che rendono la bora particolarmente turbolenta Fig. 1.- Distribuzione annuale media ( ) della durata e del percorso del vento per direzione di provenienza. in città, con forti raffiche alternate ad istanti di relativa calma; la turbolenza tende a diminuire sul

3 150 mare, dove il vento diventa più teso. La bora è più frequente nei mesi freddi, da ottobre a marzo; durante la giornata, la sua velocità diminuisce in media del 5% durante le ore diurne. La temperatura e la salinità del mare Fig. 2.- Andamento annuale della temperatura del mare nel Golfo di Trieste a diverse profondità. Fig. 3.- Profilo verticale della temperatura del mare nel Golfo di Trieste in febbraio ed in luglio. Nel Golfo di Trieste è il mare che normalmente cede calore all'aria, soprattutto nella stagione invernale; la temperatura media della colonna d'acqua è di alcuni decimi di grado superiore alla temperatura atmosferica. La profondità del golfo è alquanto bassa, inferiore a 25 m, e le variazioni della temperatura del mare durante l'anno sono molto forti. L'onda termica annuale si propaga in profondità con un ritardo progressivo della fase ed un'attenuazione dell'ampiezza (fig. 1): mentre le temperature minime sono all'incirca uguali a tutte le profondità in febbraio, le temperature massime in superficie si osservano a fine luglio (circa 24 C), alla profondità di 20 m a metà settembre (circa 20 C). Di conseguenza le differenze della temperatura del mare tra la superficie ed il fondo sono praticamente nulle da ottobre a marzo, mentre diventano molto forti, sino ad 8 C, durante l'estate (fig. 3). La presenza in estate di una marcata stratificazione termica spiega anche perché un forte vento di bora possa produrre, in questa stagione, un sensibile raffreddamento (sino a 4 C) dello strato superficiale: il raffreddamento è infatti dovuto quasi esclusivamente alla risalita di acqua di fondo e al rimescolamento verticale prodotto dal vento. Lo stesso vento, e lo stesso mescolamento, durante il periodo di omotermia invernale non producono variazioni apprezzabili della temperatura superficiale. La salinità (definita come il rapporto tra la massa di sali e la massa di un campione di acqua marina) si misura normalmente in oceanografia in unità di salinità pratica (simbolo: psu); possiamo ritenere che 1 psu equivalga ad un grammo di sali in un chilogrammo di acqua di mare. La salinità media del Golfo di Trieste è di circa 37.1 psu. Aumenta durante l'inverno, e diminuisce in superficie durante la primavera e l'estate per l'apporto di acqua dolce costiera, soprattutto da parte dell'isonzo e del Timavo. Le piene dell'isonzo, visibili anche per contrasto di colore, propagano nel golfo uno strato superficiale di acqua praticamente dolce, che gradatamente si mescola con

4 151 salinità /psu 0 m 20 m media colonna GEN FEB MAR APR MAG GIU LUG AGO SET OTT NOV DIC anno Tab. 2.- Salinità dell'acqua marina nel Golfo di Trieste. l'acqua marina. La tab. 2 riporta i tipici valori mensili ed annuali della salinità nel golfo in superficie ed a 20 m di profondità, e le medie su tutta la colonna, dalla superficie al fondo. La trasparenza del mare La trasparenza dell'acqua marina è indicata dalla profondità alla quale un disco bianco di circa 30 cm di diametro (il disco Secchi), tenuto orizzontale e calato verticalmente, scompare alla vista dell'osservatore. La trasparenza nel Golfo di Trieste è quella tipica delle acque costiere pulite, con valori medi che aumentano da 8 m presso la costa a 15 m al centro del golfo. Durante l'anno la trasparenza varia del 25% in più e in meno, con un massimo principale in agosto ed un massimo secondario in gennaio, e minimi durante la primavera e l'autunno, in concomitanza della maggiore abbondanza di plancton e dell'apporto di sedimenti costieri a seguito delle precipitazioni. Gli episodi di bora forte, con un'azione di mescolamento, sollevano i sedimenti presenti sul fondo del golfo e producono una nuvola di torbidità, spessa un paio di metri, che impiega alcuni giorni per ridepositarsi. Le correnti marine Fig. 4.- Correnti medie nel Golfo di Trieste (strato superficiale in giallo, verso W, strato di fondo in verde, rotazione antioraria). Le correnti marine nel Golfo di Trieste sono di debole intensità, e di norma inversamente proporzionali alla profondità del bacino; valori tipici per la velocità sono 10 cm/s nella parte centrale ed orientale e 40 cm/s sui bassi fondali gradesi. Velocità superiori si incontrano nelle bocche lagunari. Le correnti di marea sono poco efficienti al fine del ricambio nel golfo, in quanto si limitano a spostare avanti e indietro di pochi chilometri, ogni sei ore, la stessa massa d'acqua. Le correnti di maggiore interesse sono legate al vento (fig. 4): la brezza di mare produce una circolazione superficiale da Grado verso il porto di Trieste; brezze di terra e venti orientali tendono a fermare e ad invertire questa circolazione. Lo strato di fondo (sotto i 13 m) è prevalentemente interessato da una debole corrente antioraria di origine meridionale. La bora provoca un'intensa circolazione in senso antiorario dalla superficie al fondo: l'acqua, spinta fuori dal golfo dalla parte di Grado, è rimpiazzata da acqua adriatica che entra dalla parte di Punta Salvore. Nel Golfo di Trieste la bora rappresenta quindi il meccanismo più efficiente per il ricambio dell'acqua, che si completa in circa due giorni.

5 152 La marea astronomica La forza di marea che un astro produce in un punto della terra è la somma della sua forza di attrazione gravitazionale e della forza centrifuga che si genera nel moto di rivoluzione attorno al baricentro terra-astro. Nel centro della terra la forza di marea è nulla: negli altri punti è diversa da zero, ed è diretta verso la congiungente terra-astro in maniera simmetrica. I corpi celesti che producono una forza di marea apprezzabile sono la luna ed il sole: la forza di marea lunare è circa il doppio di quella solare. Negli oceani, le componenti orizzontali di queste forze producono correnti e quindi variazioni di livello, dette appunto marea astronomica o lunisolare, con periodi tipici diurni e semidiurni legati alla rotazione terrestre ed alla simmetria del campo di forza. La forza di marea ha un'intensità molto piccola, per cui onde di ampiezza apprezzabile si possono formare solo nei bacini oceanici di grandi dimensioni. Le ampiezze di marea nel Mediterraneo sono in genere inferiori a 20 cm; il bacino Adriatico ha forma e dimensioni tali per cui l'onda di marea entrante attraverso il canale di Otranto viene amplificata, e raggiunge a Trieste l'ampiezza massima di 81 cm. L'alta marea sale verso nord lungo la costa orientale dell'adriatico, passa per il Golfo di Trieste e ritorna a sud lungo la costa italiana, compiendo il giro in poco più di 12 ore con una velocità media di circa 150 km/h. La velocità di propagazione della marea dipende dalla profondità del bacino: su fondali di 20 m è di 50 km/h, di 1 m di 11 km/h. Ecco perché l'alta marea avviene quasi simultaneamente in tutto il Golfo di Trieste, con pochi minuti di ritardo da Salvore a Grado, mentre impiega quasi un'ora per arrivare dal mare al fondo della laguna. Il calcolo della marea astronomica in un dato porto (le previsioni di marea) viene fatto normalmente in centri specializzati. Il metodo usato è il cosiddetto metodo armonico, che consiste nel calcolare e sommare un numero sufficiente di onde sinusoidali delle quali sono conosciute le caratteristiche in base alla teoria (periodi) ed alle registrazioni delle marea fatte in precedenza (ampiezze Fig. 5.- Esempio di previsioni di marea per Trieste. e fasi). Il Dipartimento di Scienze della Terra prepara ogni anno un fascicolo con le previsioni per Trieste; grafici e tabelle sono riportati anche su internet all'indirizzo ; un esempio è riportato nella fig. 5. L'acqua alta Un fenomeno non raro nel Golfo di Trieste è la cosiddetta acqua alta, in passato detta anche colma o acqua dei morti, poichè capita spesso in novembre. Le cause dell'acqua alta sono di tipo meteorologico: bassa pressione atmosferica e scirocco persistente sul bacino Adriatico causano un innalzamento del livello del mare (ingorgo) nella sua parte settentrionale sino a 70 cm. Le stesse cause innescano anche

6 153 la sessa longitudinale dell'adriatico, ossia un'oscillazione del livello con un periodo di 21.5 h, ed un'ampiezza che può raggiungere a Trieste i 50 cm; sessa e ingorgo possono quindi produrre un innalzamento complessivo di 120 cm. Nel caso in cui un tal evento coincida con un'alta marea astronomica, l'acqua alta risultante può raggiungere i 2 m sul livello medio. La massima acqua alta sinora registrata a Trieste è stata quella del 26 novembre 1969, con 193 cm sullo zero IGM. Le variazioni climatiche nel Golfo di Trieste Fig. 6.- Andamento delle temperature medie annuali del mare e dell'aria a Trieste e relative tendenze (anni ). Fig. 7.- Andamento del livello medio annuale e decennale del mare a Trieste e relativa tendenza. Elevazioni sullo zero IGM (anni ). Le condizioni climatiche di una certa località sono, per definizione, quelle ottenute mediando le caratteristiche meteorologiche (o del mare) su lunghi periodi. Per esempio, è usanza considerare periodi di una o più decine di anni, detti normali, definiti a partire dal primo anno di un secolo. I dati climatici, calcolati con riferimento a periodi di tempo diversi, differiscono più o meno tra loro; la variabilità climatica è quindi la norma, non un'eccezione. Il problema è cercare di individuare l'entità e l'eventuale periodicità di questi cambiamenti del clima e, soprattutto, di individuarne le cause. Per quanto riguarda le attuali variazioni del clima globale, vale a dire dell'intero pianeta, siamo ancora lontani da certezze scientifiche. In questa nota ci limitiamo a considerare le variazioni avvenute a Trieste nella seconda metà del secolo appena trascorso, che possono essere alla portata della nostra esperienza diretta. La fig. 6 illustra l'andamento, dal 1951 al 2000, delle temperature medie annuali del mare e dell'aria a Trieste: dopo un periodo "caldo" tra il 1955 ed il 1975 si sono avuti alcuni anni più freddi (fine anni settanta) e quindi un costante aumento. Le tendenze del cinquantennio mostrano un aumento medio di +0.5 C per il mare e di +0.8 C per l'aria. Il corrispondente andamento del livello medio del mare è illustrato nella fig. 7; lo zero corrisponde al piano di riferimento italiano (zero IGM), corrispondente al livello medio del mare registrato a Genova nel Vediamo innanzi tutto che l'alto Adriatico è più basso di circa 10 cm rispetto al Mar Ligure, e che c'è stato un aumento medio di 3.3 cm in cinquant'anni; le oscillazioni da un anno all'altro sono di alcuni centimetri in più o in meno. In ogni modo, in ogni serie di dati possiamo notare che periodi di aumento e di diminuzione si alternano: è quindi azzardato estrapolare al futuro ciò che è avvenuto nel recente passato, senza aver ben compreso le cause di queste variazioni.

7 154 Riferimenti STRAVISI F. (1973) : Analysis of a storm surge in the Adriatic Sea by means of a two-dimensional linear model, Acc. Naz. Lincei, S. VIII, 54, 2, STRAVISI F. (1977) : Il regime dei venti a Trieste ( ), Boll. Soc. Adriat. Sc., 61, ROTTINI-SANDRINI L., STRAVISI F. E PIERI G. (1980) : A recent shift in the wind distribution and the appearance of unusual planktonic organisms in the Gulf of Trieste, Boll. Soc. Adriat. Sc., 64, STRAVISI F., PIERI G. e BERGER P. (1981) : Golfo di Trieste : risultati delle misure correntometriche , Boll. Soc. Adriat. Sc.,65, STRAVISI F. (1983a) : The vertical structure annual cycle of the mass field parameters in the Gulf of Trieste, Boll. Oceanol. Teor. Appl., 1, 3, STRAVISI F. (1983) : Misure di trasparenza (disco Secchi) nel Golfo di Trieste, Atti IV Congr. AIOL, 42/1-13. STRAVISI F. (1983) : Some characteristics of the circulation in the Gulf of Trieste, Thalassia Jugosl., 19, 1/4, STRAVISI F. (1983b) : Normal climatic data for the Adriatic Sea, FAO Fish. Rep. FIPL/R290, STRAVISI F. (1983c) : The IT method for the harmonic tidal prediction, Boll. Oceanol. Teor. Appl., 1, 3, STRAVISI F. (1988) : Caratteristiche oceanografiche del Golfo di Trieste, Parco Marino di Miramare, Hydrores, 6, STRAVISI F. (1992) : Winter dense water formation in the Gulf of Trieste, Rep. Meteor. Oceanogr., Harvard Un., 40, I, STRAVISI F (2000) : La temperatura del mare a Trieste ( ), Hydrores, 20, STRAVISI F (2001) : La bora a Trieste, Unione Meteorologica Friuli-Venezia Giulia, Atti I Conv.,