Capoterra alluvione del 9/10/11 ottobre 2018

Come ben sappiamo l’area attorno a Capoterra è nel corso degli anni divenuta famosa per le devastanti alluvioni e per i dati pluviometrici estremi che si presentano con cadenza quasi decennale.

I fenomeni temporaleschi, causa delle alluvioni nella zona, seguono sempre dinamiche piuttosto simili, ma allo stesso tempo ancora troppo complesse da interpretare nei dettagli.

La caratteristica di questa alluvione è stata la persistenza per oltre 36 ore di condizioni favorevoli alla rigenerazione di celle temporalesche semi stazionarie. La persistenza per tempi così lunghi, è una caratteristica che non abbiamo fino ad ora osservato nelle recenti alluvioni della zona.
Nel 2008 il fenomeno si concluse in 3 ore e nel 1999 fu frazionato in 2 eventi, uno nella prima mattina del 12 e uno dopo le ore 21:00 della stessa giornata.

Un altro elemento degno di interesse è stato la notevole estensione del fenomeno. Proprio la estensione delle celle temporalesche ha permesso di coinvolgere, per la prima volta dal 1999, gran parte del bacino fluviale del Rio Gutturu Mannu e simultaneamente l’intero bacino del Rio Gottureddu, proveniente dall’oasi del WWF. La piena a valle del Rio Santa Lucia, è risultata 1 metro e mezzo più alta di quella del 1999 (anche a causa del deposito di sedimenti nel corso degli anni lungo l’alveo del fiume). Valori di piena molto elevati sono stati inoltre registrati a Santadi sul Riu Mannu, nonostante gli appena 29 mm di precipitazione rilevati in paese.

La intensità oraria della pioggia si è mostrata invece di gran lunga inferiore rispetto ai valori record del 2008. Nessuna stazione tra quelle della rete dell’ente idrografico e nessuna di quelle della rete Sardegna Clima, ha raggiunto i 100 mm in 1 ora. Il valore più alto spetta alla stazione di Capoterra Poggio dei Pini, che nell’intervallo orario tra le 11 e le 12, mostra un accumulo di 82 mm di precipitazione, con un totale nelle 24 ore di 248 mm. Ben meno rispetto alla vicina stazione di Santa Lucia, che rileva 495 mm totali.

La zona più colpita dalle precipitazioni stimiamo essere quella detta “Is Crabiolus” in prossimità della diga della Miniera di San Leone. Tuttavia il sistema temporalesco non è risultato totalmente stazionario e ha interessato diverse aree.

Fase 1 – Il temporale si origina attorno alle ore 21:30 nelle aree montuose dell’interno, con epicentro nella foresta di Gutturu Mannu. La cella tende a ingrossarsi e ad estendersi verso nord est, in direzione quindi del Monte Arcosu e Macchiareddu. In questa fase rileviamo al suolo calma di vento, nell’area di Santa Lucia e un vento medio di 20 Km/h da S-SE a Maddalena Spiaggia, con temperatura di 22°C.

Fase 2 – Tra le ore 00:00 e le ore 1:00 la stazione meteo di Santa Lucia rileva ben 50 mm, mentre l’onda di piena giunge alla confluenza dei 2 fiumi alle ore 00:40. Non è escluso che gran parte dell’acqua caduta tra le 21:30 e le 00:00 sia stata captata dalla diga di San Leone, che prima della piena si presentava vuota. Un ruolo importante nella formazione della prima ondata di piena è stata giocata dal movimento della cella, che ha seguito la direzione di deflusso delle acque, lungo il bacino idrografico del Rio Gutturumannu, incrementandone ulteriormente la portata.

Fase 3 – Tra le ore 1:00 e le 4:00 la cella si sposta verso nord e la pioggia cessa nella vallata di Gutturumannu e a Capoterra. Le piogge persistono nell’area della diga del Cixerri, dove il pluviometro, continua a rilevare precipitazioni intense fino alle ore 4:00 del mattino.
Tra le ore 1:30 e 1:40 rileviamo un picco di piena del Rio Santa Lucia, sebbene le precipitazioni nella zona risultano terminate circa 1 ora prima.

Fase 4 – Una nuova cella prende vigore a partire dalle ore 4:00 nella zona di Gutturumannu, lo deduciamo dal fatto che nell’intervallo orario tra le 4:00 e le 5:00 quella di Santa Lucia è l’unica stazione a rilevare precipitazioni, mostrando un dato di 28 mm in un ora. Successivamente, tra le 6:00 e le 7:00 la cella acquista vigore in direzione Capoterra, dove vengono rilevati ben 32 mm (dato orario), mentre la pioggia cala di intensità a Gutturumannu.

Un nuovo impulso parte nuovamente dalla vallata di Gutturumannu dalle ore 8:00/8:30 e proseguirà in maniera continua fino alle ore 12:00, portando a un picco massimo di 78 mm in un ora nel pluviometro di Santa Lucia, tra le 9:00 e le 10:00.

Il livello del fiume, dopo un picco minimo, raggiunto alle ore 8:30, inizia repentinamente a salire, fino a raggiungere il valore di piena massimo alle ore 10:45. Tale momento è ben documentato dalle fotografie realizzate, dallo staff Sardegna-Clima, alle 10:50, proprio sul ponte del Rio Gottureddu.

Accumuli tra le ore 8:00 e le ore 12:00

• Santa Lucia 272,0 mm
• Capoterra Poggio dei Pini 157,0 mm
• Capoterra Maddalena Spiaggia 14,2 mm
• Cixerri diga 27,4 mm
• Decimomannu 19,0 mm
• Cagliari 18,0 mm

Attorno alle ore 11:00 notiamo dal satellite, delle bande nuvolose provenienti dal Mar di Sardegna, con direzione est-nord est ed altezza stimata di 3000/4000 metri. Sarà questa lieve perturbazione a rompere gli equilibri, che per ore hanno permesso alla cella temporalesca di stazionare sullo stesso luogo.
Il miglioramento giunge da nord verso sud, preceduto da una recrudescenza dei fenomeni, lo vediamo dai dati che mostrano un picco massimo di 82 mm, a Capoterra proprio tra le 11:00 e le 12:00.

La serie di immagini allegate, si riferisce all’intervallo orario dalle 12:00 alle ore 13:00. Notiamo la cella temporalesca, che collassa nel Golfo degli Angeli. La causa più probabile è un ingresso deciso di correnti da ovest, nei bassi strati dalla vallata del Gutturumannu.

Fase 5 – Le piogge concedono una breve tregua, con miglioramento delle condizioni atmosferiche, che inizia da nord ovest verso sud est attorno alle ore 13:30 e proseguirà fino alle ore 17:30. In questa fase le correnti al suolo ruotano da ovest e dalla vallata del Gutturumannu fuoriesce aria diretta verso il Campidano (rilevazione tramite sopralluogo ore 15:30). Dalle ore 16 invece le correnti di scirocco, tornano a prevalere, permettendo la rapida formazione di nubi da stau sui monti.

Fase 6 – Attorno alle ore 17, assistiamo al repentino sviluppo di una nuova cella temporalesca, allungata dall’area di Santa Lucia, verso Decimomannu. In questa fase, la stazione che rileva i picchi di precipitazione oraria più intensi è quella di Macchiareddu (della rete Sardegna-Clima), con un picco massimo tra le 19 e le 21, di ben 123 mm in appena 2 ore.
Tali piogge, cadono su un suolo totalmente saturo dalle piogge della mattina e rapidamente il ruscellamento superficiale, riporta nella zona, gli stessi scenari vissuti nel 99. Prendono vita, torrenti mai più visti negli ultimi 20 anni e in alcuni casi questi sfruttano vie diverse, a causa delle nuove strutture costruite lungo il loro passaggio.
La forma di questa cella temporalesca non è tondeggiante, come le precedenti, ma assume una forma a Y. La cella, tenderà dalle ore 21:00 a indebolirsi progressivamente, portandosi leggermente verso sud est e esaurendosi verso la mezzanotte.

DATI TOTALI

I dati rilevati dalla stazione meteorologica di Capoterra/Poggio dei Pini (nuova posizione rispetto al passato) mostrano per l’evento del 9/10/11 Ottobre 2018 un totale di 248 mm di cui ben 217 mm caduti nella sola giornata del 10 Ottobre.
Valori ben più alti arrivano dalla stazione meteorologica di Santa Lucia, con un totale di 495 mm, di cui ben 464 mm caduti nella sola giornata del 10 Ottobre.
Macchiareddu, fornisce un totale di 260 mm registrati il 10 fino alle ore 21:15. Ipotizziamo un valore prossimo ai 300 mm, dato che manca circa 1 ora di precipitazioni intense e altre 3 ore di piogge deboli.
Cixerri Diga mostra un totale di 238 mm e Decimonannu di 207 mm.

CONFRONTI

I confronti con il recente passato sono piuttosto facili da fare, tuttavia si trovano notevoli difficoltà a scavare negli anni antecedenti al 1999 a causa della mancanza di immagini satellitari o testimonianze fotografiche, ma anche perchè il monitoraggio della zona, era legato alla sola stazione meteorologica di Capoterra paese e quella di Uta.
Non possiamo quindi escludere il raggiungimento di accumuli sopra i 300/400 mm in 24 ore, lungo la fascia montana e pedemontana del basso Sulcis negli eventi, in particolare della stagione autunnale, in cui la stazione meteo di Capoterra paese rilevò valori molto alti tra i quali:

•  7 Ottobre 1929 (96 mm)
• 23 Novembre 1961 (130 mm a Capoterra e 400 mm a Uta)
• 25 Ottobre 1965 (140 mm)
• 27 Ottobre 1985 (120 mm)

ASPETTI METEOROLOGICI

Come fatto più volte con gli eventi del recente passato passiamo alla analisi meteorologica dell’evento. Questo come logico che sia viene accompagnato da indici di instabilità molto elevati e da un notevole wind shear verticale (rotazione del vento oraria con la quota).
Ricordo che gli indici di instabilità, sia in fase previsionale, che in fase di rianalisi del fenomeno, vanno sempre analizzati complessivamente e bisogna avere ben chiara una concezione tridimensionale della troposfera.

CAPE è indicato nel diagramma come area rossa, ed è esteso nel nostro caso, dalla quota di 500 metri, fino ai 12100 metri. Questo significa che l’aria presente al suolo, una volta sollevata alla quota di 500 metri, risulterà più leggera dell’aria circostante, progredendo verso l’alto fino ai 12100 metri, quota in cui tornerà a essere più pesante dell’aria circostante e collasserà quindi verso il basso, andando a formare la classica incudine temporalesca.

LCLP (cerchiato in viola), indica la quota, espressa in valore di pressione, alla quale una massa d’aria, che parte dal suolo, condenserà. Nel corso dell’evento alluvionale del 10 ottobre, la quota di condensazione (la base della nube temporalesca) si trovava a 500 metri di quota circa. Più è bassa la quota in cui avviene la condensazione, maggiore sarà la umidità a disposizione delle gocce d’acqua per crescere di dimensione, di conseguenza bassi valori di LCLP sono necessari a una cella temporalesca per avere rain rates elevati.

Un basso livello di condensazione è inoltre sintomo della mancanza di strati di aria secca sotto la nube temporalesca, elemento che favorirebbe la parziale evaporazione delle gocce di pioggia e la formazione di correnti discendenti, che possono interferire con la alimentazione calda della cella temporalesca, portando al suo spostamento se non addirittura alla sua scomparsa.

LIFT (cerchiato in viola) è utile per stimare la velocità ascendente dell’aria all’interno della cella temporalesca, che tuttavia dobbiamo valutare lungo tutta la altezza della nube. Chiaramente più l’aria sale velocemente, più in fretta si formeranno e cresceranno le gocce di pioggia. Più la curva di stato si distanzia dalla adiabatica satura, più rapide saranno le velocità verticali ascendenti a quella quota. Nel nostro caso abbiamo avuto velocità verticali piuttosto uniformi e molto elevate, lungo tutta la quota della nube temporalesca, in particolare a partire dai 1500 metri.

CINV (cerchiato in blu) è detto anche convective inibition ed è uno degli indici più importanti nella valutazione del grado di instabilità della massa d’aria. Possiamo definirlo anche come “anti Cape” dato che questo lavora come freno alla ascesa della massa d’aria. Nel nostro caso l’indice raggiunge valori nulli, quindi durante l’evento non vi era la minima inibizione convettiva e l’aria era libera di sollevarsi dal suolo verso le alte quote, quasi senza la minima spinta.
Molto spesso, in particolare durante forti irruzioni di aria calda africana, alti valori di CIN si accompagnano ad alti valori di CAPE, con l’effetto di impedire all’aria umidissima e calda, presente al suolo, di salire verso l’alto e formare fenomeni temporaleschi. Altre volte con CIN moderati, la energia meccanica generata dallo scontro di 2 venti con direzioni convergenti o il semplice effetto trampolino, dato da un rilievo, portano l’aria umida delle basse quote a superare questo strato “di aria stabile”, raggiungendo quote in cui la ascesa può avvenire senza grosso dispendio di energia.

WIND SHEAR è un altro importantissimo parametro per valutare la stazionarietà di un fenomeno e per determinare il grado di instabilità dell’aria. Si tratta essenzialmente della rotazione progressiva dei venti, in senso orario, al variare della quota. Tutti i fenomeni estremi del recente passato sono stati accompagnati da un campo dei venti verticale, molto simile a quello mostrato nel grafico.
Un altro aspetto fondamentale da valutare è la variazione della velocità del vento con la quota. Una accelerazione progressiva dei venti con la quota è molto importante per trascinare via la parte sommitale della nube, ed evitare la formazione di correnti discendenti violente dette “downdrafts”. Queste possono interferire con le correnti ascendenti dette “updrafts”, provocando lo spostamento della cella temporalesca, se non addirittura la sua stessa fine. Questo avviene molto spesso nei violenti temporali estivi di calore.

Downdrafts e updrafts sono le correnti discendenti e ascendenti che in una cella temporalesca devono stare sempre ben separate. Il contatto tra le 2, o la prevalenza di una rispetto all’altra, sono sempre causa di spostamenti della cella temporalesca, se non addirittura della sua stessa auto distruzione, una volta che le correnti discendenti prevalgono su quelle ascendenti.

Nelle celle temporalesche stazionarie, come nel nostro caso, è evidente che si instauri un equilibrio tra le 2 correnti, che riesce a perdurare per parecchie ore.
In tutte le alluvioni menzionate, correnti sud orientali moderate (circa 20/30 nodi) hanno interessato la fascia costiera, annullandosi a pochi km dalla linea pedemontana, a causa dei moti verticali presenti in zona. Le correnti discendenti hanno quindi avuto modo di sfogare verso ovest, sfruttando la vallata lungo la SP1, per spostarsi verso ovest, senza quindi disturbare le correnti ascendenti della cella temporalesca.
A propendere per questa ipotesi, abbiamo verificato sul posto, la rotazione delle correnti da ovest verso est nell’area di Santa Lucia alle ore 15:30, in concomitanza con il miglioramento delle condizioni atmosferiche e il definitivo spostamento della cella temporalesca verso Cagliari. Solo un ora dopo, si è avuto un nuovo rinforzo delle correnti sud orientali e la formazione alle ore 17 di una nuova cella temporalesca.

Nella bellissima fotografia scattata da Mattia Meloni, nella notte del 10 Ottobre 2018, vediamo come le fulminazioni siano in larga parte nube suolo e si dispongano lungo la linea delle correnti di updrafts, posizionate alla altezza delle Saline Contivecchi.