Previsioni del tempo

Prevedere il tempo è stato fin dall'antichità uno degli obiettivi dell'uomo per poter far fronte ai rischi che i fenomeni meteorologici comportano in tanti settori dell'attività economica e sociale. Le difficoltà incontrate hanno stimolato l'interesse di profani e studiosi, colpiti dall'evidente differenza tra i moti regolari degli astri e l'evoluzione capricciosa dell'atmosfera. A partire dai primi decenni del Novecento, si è compreso che il metodo scientifico poteva essere applicato direttamente alla previsione meteorologica, purché si facesse ricorso a strumenti di calcolo che solo nella metà del secolo si sono resi disponibili, grazie all'enorme progresso dei calcolatori elettronici. Nel 1904 il grande meteorologo norvegese Vilhelm Bjerknes enunciò per la prima volta con chiarezza il principio, base della moderna previsione meteorologica, che definisce la previsione del tempo come un problema fisico ai valori iniziali. Scriveva infatti Bjerknes: «I fenomeni atmosferici si sviluppano da quelli che li precedono seguendo leggi precise, da cui consegue che le condizioni necessarie e sufficienti per effettuare una previsione meteorologica sono la conoscenza, con una precisione sufficiente, dello stato dell'atmosfera in un dato istante e la conoscenza delle leggi secondo cui uno stato dell'atmosfera si sviluppa a partire dallo stato precedente». Questa chiara enunciazione, se poneva i fondamenti teorici corretti della previsione meteorologica, ne preannunciava anche i limiti, derivanti sia dall'imperfetta conoscenza degli stati dell'atmosfera sia delle leggi che ne determinano l'evoluzione. Ma a quei tempi un ulteriore ostacolo si frapponeva all'attuazione della previsione basata esclusivamente su metodi matematici: le leggi del moto dell'atmosfera sono espresse mediante un sistema di equazioni differenziali non lineari alle derivate parziali, per il quale non si disponeva, né si dispone tuttora, di soluzioni generali analitiche. Nella seconda metà del Novecento, via via che si sviluppavano modelli fisico-matematici sempre più complessi e cresceva la potenza informatica di cui essi potevano disporre, la meteorologia previsionale aumentava la propria accuratezzae allungava il periodo utile della previsione. Grandi centrimeteorologici nazionali e internazionali, come l'ECMWF (European Center for Medium range Weather Forecasting), iniziavano a emettere previsioni valide su tutto il globo, con parecchi giorni di anticipo utile. A partire dagli anni Sessanta, la scienza dei sistemi complessi e caotici ha permesso sia di definire i limiti intrinseci della previsione meteorologica sia di migliorare le tecniche applicate all'assimilazione dei dati e alla previsione probabilistica. Si è quindi arrivati ai giorni nostri, con il perfezionamento dei modelli per effettuare, da un lato, previsioni su scala locale ad alto dettaglio spaziale e, dall'altro, per meglio stimare l'incertezza inerente in ogni previsione e aumentarne l'anticipo fino ai limiti teorici stabiliti. Il miglioramento delle reti di monitoraggio meteorologico del nostro pianeta, mediante osservazioni al suolo e in quota, comprese quelle da aerei e da satelliti, hanno costituito il presupposto necessario per rendere attendibili le previsioni globali che si spingono fino a circa una settimana. Allo stesso tempo fenomeni locali intensi, come forti temporali, tornado e alluvioni, iniziano a essere previsti, sia pure a breve termine e con notevoli incertezze, in maniera da permettere allerte utili per prevenire o limitare i danni che da essi possono derivare.