Farfalle, tornado e previsioni meteo

Chi non ha mai visto, o non conosce il film "Sliding doors" o la trilogia cult di "Ritorno al Futuro"? Entrambi i film mostrano come dei dettagli apparentemente piccoli (perdere la metro o incontrare tua madre nel passato) possono avere delle conseguenze non indifferenti , se non addirittura devastanti, negli eventi futuri.

Questi due film hanno costruito la loro trama su quello che è conosciuto come "effetto farfalla", il quale afferma che "un battito d'ali di farfalla in Brasile può generare un tornado in Texas". Questo affermazione, coniata dal meteorologo teorico Edward Lorenz, esprime una caratteristica fondamentale di alcuni sistemi fisici, tra cui il sistema atmosfera. Questi tipi di sistemi, detti caotici, dipendono fortemente dalle condizioni iniziali: piccole differenze nelle condizioni di partenza possono portare a grosse differenze nell'evoluzione futura dei fenomeni. Ecco appunto come deve essere interpretata l'affermazione di Lorenz: partendo da due situazioni meteorologiche apparentemente identiche, le quali differiscono solamente per un battito d'ali di una farfalla, le evoluzioni temporali possono seguire delle strade differenti, e, a livello teorico, portare in un caso allo sviluppo di un tornado.

  

Anche il sistema atmosfera, in quanto caotico, è affetto da questo tipo di  problema, e nel corso di una previsione fatta con i modelli meteorologici, tutti gli errori presenti durante la procedura tendono a crescere, inficiando la bontà della previsione stessa dopo un certo tempo. E gli errori, all'interno della modellistica meteorologica, purtroppo non mancano: la definizione della condizione iniziale dell'atmosfera da dare in pasto ai modelli, risente infatti dello scarso numero di osservazioni in alcune zone del pianeta (tipicamente poli, oceani e deserti, nonchè i dati alle quote più alte). Un grosso aiuto è venuto ultimamente dai dati satellitari, anche se alcuni errori rimangono. Anche i modelli meteorologici stessi contengono degli errori, in quanto, per motivi tecnico-matematici, sono costretti a descrivere alcuni fenomeni in maniera più o meno approssimata.

linee di gepotenziale: dopo 24 ore di previsione sono ancora molto simili tra loro

le stesse dopo 168 ore di previsione: gli errori si sono propagati ed ogni linea di ciascun colore ha seguito una propria evoluzione

E' quindi lecito chiedersi quale sia l'affidabilità di una previsione meteorologica. Per rispondere a questa domanda, è stato introdotto un approcio probabilistico alla previsione meteorologica, la cosiddetta previsione di ensemble, in cui, invece di applicare una sola condizione iniziale al modello, ne vengono applicate diverse, molto simili fra loro. Dopo di che, studiando statisticamente le varie previsioni, ci si fa un'idea di quella che è la probabilità di accadimento di un determinato fenomeno, o più semplicemente, qual è l'affidabilità della previsione stessa.

Affidabilità che non è sempre la stessa per le varie situazioni meteorologiche (tipicamente le previsioni di tempo bello per alta pressione sono più affidabili di quelle di bassa pressione) e che comunque decade più o meno velocemente mano a mano che aumentano i giorni di previsione. Lorenz stimò che l'affidabilità teorica di una previsione non può superare le due settimane; per questo invito a diffidare di soggetti che propongono previsioni su aree piuttosto piccole a 15 giorni, veri e propri specchietti per allodole che hanno la stessa affidabilità di una previsione fatta attraverso il lancio di una moneta.