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    Come si misurano le nevicate? Un meteorologo spiega come i volontari calcolano le tempeste invernali

    L'autore misura il misero accumulo di neve nel suo luogo di osservazione in Pennsylvania. Notare le pensiline degli strumenti sullo sfondo. Credito:Marisa Ferger, CC BY-NC-ND

    Il Blue Hill Observatory, a poche miglia a sud di Boston, ha registrato il manto nevoso più profondo nei suoi 130 anni di storia, un incredibile 46 pollici, nel febbraio 2015. Lo stesso mese, Bangor, nel Maine, ha stabilito il suo record di neve più profonda a 53 pollici . Le località montuose a volte vedranno profondità della neve a tre cifre.

    Numeri impressionanti, certo, ma supponendo che tu abbia un metro abbastanza lungo da raggiungere il suolo sotto tutto il bianco, quanto può essere difficile misurare? Metti un righello o un metro nella neve e ottieni un numero, giusto? Beh, non così in fretta. È un po' più complicato di quanto potresti pensare ottenere quei totali di neve così importanti per le tempeste invernali.

    Dal 1890, il National Weather Service degli Stati Uniti si è affidato a una rete di osservatori volontari, tutti rigorosamente aderenti alle linee guida NWS, per fornire numeri di misurazione della neve su una regione. Ci sono oltre 8.700 osservatori cooperativi in ​​tutto il paese che inviano quotidianamente i loro dati meteorologici al NWS, alcuni che lo fanno da oltre 75 anni!

    La misurazione della neve è intrinsecamente inesatta, ma prestare attenzione all'ambiente circostante e attenersi alle linee guida aiuta quelli di noi che lo fanno regolarmente a rimanere coerenti e, con i record meteorologici a lungo termine, la coerenza è probabilmente tanto importante quanto la precisione.

    Innanzitutto, devi capire la differenza tra altezza della neve e nevicate.

    Come viene misurata l'altezza della neve?

    L'altezza della neve dovrebbe essere una misura della profondità media in un determinato luogo e nei suoi immediati dintorni. Di solito è arrotondato al numero intero più vicino. Per ottenere un numero rappresentativo, è necessario un sito con una deriva minima (non sempre facile da trovare) e si dovrebbe fare la media di diverse misurazioni per ottenere un numero finale. Mi piace 10 perché rende i calcoli facili.

    Un'attenta misurazione è fondamentale per effettuare stime ragionevoli della quantità di liquido contenuta nel manto nevoso. Per quanto sia difficile da credere a volte, la neve alla fine si scioglierà e un rapido scioglimento potrebbe causare problemi con le inondazioni. Inoltre, i modelli degli idrologi utilizzati per prevedere i livelli dell'acqua dipendono in modo critico da una buona raccolta iniziale di dati, sebbene il miglioramento dei dati satellitari abbia contribuito a ridurre la loro dipendenza da qualsiasi misurazione individuale.

    Tavola da neve e metro per la misurazione della neve del National Weather Service. Credito:Famartin/Wikimedia Commons, CC BY-SA

    L'altezza della neve è come la somma delle singole nevicate, se non si presume che la neve si trasformi in vapore acqueo o si sciolga dalla prima nevicata fino ad ora. Questa ipotesi sarebbe quasi sempre sbagliata, ovviamente. Ma se sospendete per un attimo la realtà, la profondità non potrà comunque mai superare la somma di tutte le nevicate perché la neve è comprimibile. Quindi, due nevicate da 10,5 pollici (27 centimetri) possono accumularsi fino a una profondità di soli 17 pollici (43 cm).

    È la comprimibilità della neve che causa la maggiore costernazione con la misurazione delle nevicate.

    Come vengono misurati i totali delle nevicate?

    La nevicata è la quantità di neve che si accumula in un dato momento, di solito un periodo di 24 ore. In un mondo perfetto, questo periodo di 24 ore finirebbe a mezzanotte, ma la stragrande maggioranza degli osservatori cooperativi del National Weather Service effettuano le loro osservazioni quotidiane al mattino.

    Per misurare correttamente la nevicata, è necessaria una superficie piana e livellata. Come per l'altezza della neve, si desidera evitare aree di deriva quando si misura la neve. Il National Weather Service suggerisce l'uso di uno snowboard, che è una superficie bianca che assorbe pochissima luce solare e rimane vicino alla temperatura dell'aria ambiente. Tuttavia, qualsiasi superficie fredda andrà bene.

    Tenendo presente che la coerenza è fondamentale, l'obiettivo qui è quello di effettuare una misurazione accurata che sia rappresentativa dell'area circostante e coerente con le altre misurazioni delle nevicate.

    Casi di misurazione più complicati

    Quindi, consideriamo tre scenari comuni. Qui negli Stati Uniti orientali, abbiamo spesso a che fare con la neve che cambia in pioggia nel corso di un temporale. Immagina che cadano 6,0 pollici (15 cm) di neve, quindi un pollice (2,5 cm) di nevischio che compatta la neve a una profondità di 4 pollici (10 cm). Poi, in aggiunta, cade un pollice di pioggia gelata che compatta ulteriormente la neve a una profondità di 2,6 pollici (6,6 cm) entro la fine del periodo di osservazione. Quale dovrebbe essere elencata come nevicata giornaliera? L'altezza della neve?

    Sembra molta neve, ma come quantificarla? Credito:JillWellington

    In questa situazione, quando la neve passa al nevischio, lo snow board dovrebbe essere sgomberato e la profondità massima della neve registrata, in questo caso 6 pollici (15 cm). Fai lo stesso con il nevischio e questo aggiungerà un pollice (2,5 cm) alla nevicata, tecnicamente, "precipitazioni solide" in totale. La pioggia gelata non viene mai aggiunta al totale delle nevicate giornaliere perché è in forma liquida quando raggiunge il suolo. Pertanto, la nevicata giornaliera è di 7,0 pollici (misurata al decimo di pollice più vicino) (17,8 cm), mentre la profondità della neve all'osservazione è arrotondata da 2,6 pollici (6,6 cm) a 3 pollici (7,6 cm).

    Immagina un caso in cui un pomeriggio si verificano tre forti piogge di neve, due che scaricano 1,5 pollici (3,8 cm) prima di sciogliersi completamente e poi un terzo evento da 1,8 pollici (4,6 cm). La nevicata giornaliera sarebbe stata segnalata come la massima profondità raggiunta durante quel periodo, 1,8 pollici (4,6 cm). Ciò presuppone che un osservatore sia lì per misurare ogni accumulazione di breve durata. Ma poiché la maggior parte degli osservatori sono volontari, purtroppo non è sempre così.

    Infine, veniamo alla polemica. Supponiamo che cada una nevicata costante per l'intero periodo di 24 ore a una velocità di 2,0 pollici (5,1 cm) all'ora. Se lo snow board venisse sgomberato ogni ora, la nevicata giornaliera sarebbe di 48,0 pollici (122 cm).

    Ma cosa accadrebbe se l'osservatore potesse essere presente solo al momento dell'osservazione quotidiana? A quel punto la neve si sarà compattata in parte, a seconda della temperatura e della quantità di liquido nella neve, che può variare tra circa un quarto di pollice e 3 pollici (0,6–7,6 cm) di acqua liquida ogni 10 pollici (25 cm) ) di neve. Il rapporto liquido-solido dipende da molti fattori, inclusa la temperatura all'interno della nuvola in cui è stata prodotta la neve, che a sua volta aiuta a determinare quanto grandi possono diventare i fiocchi di neve. Fiocchi di neve grandi e ariosi producono neve meno densa e rapporti liquido-solido inferiori, in generale.

    Questo osservatore quotidiano registrerebbe una quantità significativamente inferiore di nevicate, per lo stesso identico evento, rispetto alla persona che ha liberato il tabellone ogni ora. Questo è un problema. Il Servizio meteorologico nazionale lo affronta imponendo che non vengano effettuate più di quattro misurazioni delle nevicate in un periodo di 24 ore. Idealmente, quindi, un osservatore che andasse sullo snowboard ogni sei ore e liberasse 10,5 pollici (26 cm), 9,3 pollici (23,5 cm), 11,5 pollici (29 cm) e 10,8 pollici (27 cm) otterrebbe la misurazione della nevicata ufficialmente corretta di 42,1 pollici (107 cm).

    Diversi anni fa, un osservatore a New York ha misurato 77,0 pollici (196 cm) di neve in un periodo di 24 ore, il che avrebbe battuto il record di nevicate di un giorno più pesanti nella storia degli Stati Uniti. Tuttavia, il National Weather Service ha stabilito che ha cancellato lo snowboard troppo frequentemente, gonfiando così il totale giornaliero e invalidando il record.

    Intrighi, suspense, mistero, polemiche. Molto più che attaccare un righello nella neve. Se tutto ciò ti suona come una dose quotidiana di divertimento meteorologico, forse hai quello che serve per fare volontariato per il programma Cooperative Observer della NWS, dove non si tratta solo di roba bianca. Vengono misurate anche le temperature alte e basse giornaliere e le precipitazioni di tutte le forme, ovviamente secondo i severi standard NWS.

    Per coloro che vogliono continuare a misurare solo ciò che cade dal cielo, dai un'occhiata alla Community Collaborative Rain, Hail and Snow Network. Chiunque può aderire, ma chi vive "in mezzo al nulla" può fornire un servizio inestimabile aiutando a colmare le lacune nei dati che limitano l'efficacia dei modelli idrologici.

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