Ultimo aggiornamento
16-09-2022 08:56Articolo approfondimento doline (B.Renon)
Il monitoraggio delle depressioni fredde (doline) in Veneto
Descrizione di una dolina e aspetti caratteristici del suo microclima
Temperature delle doline venete: alcuni risultati dell'analisi
Il monitoraggio delle depressioni fredde (doline) in Veneto
L’interesse per il microclima delle doline sul territorio italiano si è sviluppato, fin dagli anni ’60, nell'area del Carso triestino e goriziano.
Nel 1999 Arpav ha avviato il monitoraggio del microclima delle depressioni fredde attraverso l'installazione di una stazione meteorologica automatica nella depressione di Valmenera (Cansiglio-BL), seguita da una seconda installazione presso il Lago di Fosses (BL) nel 2005. Questi primi monitoraggi hanno evidenziato che anche le doline montane del versante sud delle Alpi presentano un microclima specifico, caratterizzato da temperature minime a volte estreme (anche inferiori a -40°C), marcate inversioni termiche, rapide oscillazioni di temperatura specie di notte e marcate escursioni termiche giornaliere.
A seguito di questi risultati, dall’autunno 2007 sono stati installati strumenti per la rilevazione di temperatura ed umidità sul fondo di numerose altre doline, sia sulle Prealpi che sulle Dolomiti, un'attività di monitoraggio che si è avvalsa anche della collaborazione con l'associazione "Meteotriveneto".
Descrizione di una dolina e aspetti caratteristici del suo microclima
Fra le terre emerse la morfologia concava della superficie terrestre, intesa come vera e propria conca chiusa, costituisce una minoranza rispetto alle prevalenti morfologie convesse e pianeggianti. Tipiche concavità naturali del terreno si riscontrano nelle aree soggette al carsismo, ove si incontrano doline, polje e uvale, termini che stanno ad indicare conche chiuse e morfologie che si prestano molto bene ad intrappolare l’aria raffreddata di notte dal terreno.
Tali concavità presentano diametri variabili da alcune decine di metri a qualche chilometro, profondità comprese fra 1-5 m e 100-200 m, forme generalmente a ciotola, imbuto o piatto.
All'interno delle concavità carsiche, le doline o depressioni fredde, tendono a generarsi condizioni termiche molto diverse da quelle dell’ambito geografico in cui si trovano.
Nelle doline, come in tutte le altre conformazioni del suolo (pianura, fondovalle, pendio montano) il raffreddamento notturno ed i riscaldamenti diurni vengono modulati dallo scambio energetico che si instaura fra l’aria e lo strato più superficiale del terreno, principalmente tramite irraggiamento. Di giorno l’energia in arrivo dal sole (radiazione ad onda corta), e in parte dalle nubi, è maggiore di quella in uscita (radiazione ad onda lunga) ed il bilancio risulta positivo, con conseguente riscaldamento del suolo. Durante la notte il bilancio radiativo è invece negativo, soprattutto in caso di cielo sereno, con la perdita di calore del suolo che al più viene contrastata dalla radiazione proveniente dalle nubi in caso di cielo coperto; il suolo pertanto si raffredda, raffreddando anche l’aria a suo contatto.
L’aspetto peculiare delle doline è la loro capacità di raffreddarsi in maniera rapida ed intensa, più di ogni altro luogo sulla superficie terrestre. La spiegazione va ricercata nel limitato volume di aria (contenuto dalla depressione, di solito ampia e poco profonda) che il suolo riesce a raffreddare e alla ventilazione scarsa o nulla che caratterizza spesso queste forme concave del terreno. Nelle valli e in pianura la massa d’aria che il suolo tende a raffreddare è enorme e le brezze, per quanto deboli, rimescolano gli strati d’aria prossimi al suolo, limitando e rallentando il loro raffreddamento.
Questi processi sono all'origine degli aspetti principali caratterizzanti il microclima di una dolina:
- formazione di un lago di aria fredda con marcata inversione termica
- forti oscillazioni termiche in caso di ventilazione
- marcate escursioni termiche giornaliere
- temperature minime estreme
La cause del particolare comportamento termico delle doline sono da ascriversi alla formazione e al ristagno, al suo interno, di uno strato di aria molto fredda nelle ore serali e notturne, soprattutto nel periodo invernale, in concomitanza con cielo sereno e vento molto debole o assente, quando cioè vi sono condizioni favorevoli a marcate inversioni termiche. Tali inversioni infatti intrappolano all'interno della conca lo strato d'aria, che si raffredda sempre più, aumentando di spessore e assumendo il carattere di un vero e proprio “lago di aria fredda”. L'inversione termica nelle doline può risultare notevolissima, con gradienti termici negativi che possono raggiungere o superare 1°C/m.
Quando, al calar del sole, tutta la dolina perde calore in maniera rapida e massiccia, nel giro di qualche ora si riempie di aria fredda. Alla formazione di questo “lago di aria fredda” non concorre solo l’aria raffreddata dal terreno del fondo della dolina, ma anche quella raffreddata dai pendii, se non completamente boscosi. Nelle piccole doline a forma di imbuto sono solo i pendii a “fabbricare” l’aria fredda, che man mano scorre verso il fondo e riempie, appunto, la dolina.
E’ sufficiente una moderata ventilazione per rimescolare tale “lago d'aria fredda”, far scomparire l’inversione e provocare bruschi rialzi termici, soprattutto sul fondo. L'intrusione del vento in una dolina durante una notte invernale serena e calma può far aumentare la temperatura di 20°C in 15 minuti o 30°C in un'ora.
Qualora, invece, il vento resti debole o assente ed il cielo si mantenga sereno o poco nuvoloso per l'intera giornata, lo strato di inversione viene eroso e distrutto e la massa d’aria contenuta dalla depressione si scalda sensibilmente durante la mattinata, grazie al prolungato soleggiamento che caratterizza di solito questi siti, favorendo quindi escursioni termiche giornaliere molto ampie. Talvolta capita che la differenza fra la minima e la massima giornaliera raggiunga o superi i 40°C.
Le temperature minime estreme si registrano sul fondo della dolina, dove ristagna l’aria più fredda. In presenza di neve al suolo i valori possono risultare anche 25-35°C inferiori rispetto a quelli rilevati in “libera atmosfera” o su una cima nelle vicinanze, a parità di altitudine. Il calo termico più significativo si verifica poco dopo il tramonto locale (scomparsa del sole dalla conca), in corrispondenza alla massima cessione di calore dal terreno. Per gran parte di una notte serena e poco ventilata, lo strato d’aria vicino al fondo della dolina, si trova in uno stato di quasi equilibrio, isolato dall’atmosfera esterna alla depressione. La temperatura più bassa finora misurata è stata -49.6°C, nella Busa Nord di Fradusta (2607 m), sull'Altopiano delle Pale di S. Martino (TN-BL), il 10 febbraio 2013.
Un parametro topografico che contraddistingue ogni conca e che risulta il più importante fra quelli che ne determinano l’entità del raffreddamento è lo Sky-View Factor (SVF) che indica la porzione di cielo visibile dal fondo della dolina (definito anche "fattore di vista" o "fattore di forma" nella teoria degli scambi radiativi). Esso varia tra 0 (cielo non visibile) e 1 (orizzonte piatto a 360°). In una dolina, più alto è l'SVF e maggiore la perdita di calore verso lo spazio. Una dolina piccola e profonda ha un SFV basso e quindi un raffreddamento notturno “frenato”, una dolina ampia e poco profonda ha un svf elevato ed è soggetta ad un raffreddamento più accentuato.
I siti monitorati
Nella tabella seguente sono riportate le caratteristiche principali dei 20 siti monitorati fino all'autunno 2018 in ordine crescente di altitudine. In carattere grassetto i 3 siti attualmente attivi.
| Nome del Sito | Data inizio monitoraggio | Altitudine | LAT | LON | Breve descrizione sito |
|---|---|---|---|---|---|
| VALMENERA (BL) (dismessa il 4 agosto 2014) | 08/11/1999 | 905 m | 46°05’13.9" | 12°26'20,5" | Altopiano del Cansiglio (Prealpi): dal fondo ampio e pianeggiante, i versanti in gran parte coperti da vegetazione arborea. La più profonda, grande e con uno dei migliori Sky-View Factor |
BUSE DI CARRIOLA (VI) (dismessa il 22/11/2010) | 28/10/2008 | 1212 m | 45°48' 22,5" | 11°27' 24,0" | Altopiano dei Sette Comuni (Prealpi): sensore posto sul fondo di una delle tante piccole doline imbutiformi della grande depressione |
BUSA CANDAGLIA (PN) (dismessa il 09/11/2011) | 15/10/2010 | 1247 m | 46°03'41.6" | 12°26'45.7" | Altopiano del Cansiglio: grande radura a morfologia leggermente concava. |
CAMPO DI SOPRA (TV) (dismessa il 9/10/2011) | 13/11/2009 | 1285 m | 46°02'46.7" | 12°22'34.8" | Altopiano del Cansiglio: grande radura a morfologia leggermente concava. La meno profonda e con il minor volume lago aria fredda |
| BUSON (VI) | 10/12/2010 | 1345 m | 45°57'58.3" | 11°34'30.5" | Grande concavità inserita nella foresta di abeti della Piana di Marcesina, di cui rappresenta il punto più freddo (minime anche 10°C più basse rispetto alla stazione automatica di Marcesina) |
| BUSA DI MALGA MALERA DI SOTTO (VR) (dismessa il 23 giugno 2014) | 11/11/2008 | 1531 m | 45°40'34.7" | 11°05'54.4" | Lessinia (Prealpi): quasi imbutiforme, priva di vegetazione arborea. Risulta la dolina con il minor perimetro |
| ALTOPIANO DI ERERA-BRENDOL (BL) (dismessa il 18/10/2011) | 01/11/2007 | 1680 m | 46°09'38.4" | 11°58'36.7" | Ampia conca-altopiano nel settore di transizione fra Prealpi e Dolomiti |
| CAMPOLUZZO (VI) | 17/10/2007 | 1770 m | 45°59'37.8" | 11°31'09.9" | Altopiano dei Sette Comuni: priva di vegetazione sul fondo, mentre oltre una certa linea sono presenti numerosi Pini Mughi e, più in alto, Larici |
BUSA DELLE VETTE (BL) (dismessa il 29/09/2010) | 01/11/2007 | 1885 m | 46°05'39.2" | 11°50'52.3" | Dolomiti Bellunesi: dolina a morfologia concava determinata dalla morena frontale di un antico ghiacciaio |
| PLAN LASTEI (BZ) (dismessa il 14 giugno 2013) | 24/10/2012 | 2010 m | 46°38' 43.3" | 12°04'07.3" | Ampia e poco profonda conca-radura, circondata da una fitta vegetazione di Pino Mugo. E’ la depressione con il miglior Sky-View Factor in assoluto (0.96) |
| BUSA DELLA SEGALA (VI) (dismessa il 27/09/2008) | 17/10/2007 | 1965 m | 46°05'39.2" | 11°50'52.3" | Altopiano dei Sette Comuni: dolina sub-circolare, a forma di ciotola, di dimensioni notevoli. Priva di vegetazione arborea |
PLAN PESCU (BZ)(dismessa il 17/07/2010) | 30/10/2009 | 2112 m | 46°39'20.7" | 12°02'32.1" | Altopiano di Sennes e Fosses (Dolomiti): ampia depressione, a forma di ciotola, con il miglior sky-view factor, con Valmenera e Lago di Fosses |
LAGO DI FOSSES (BL) (dismessa il 04/10/2011) | 01/11/2005 | 2143 m | 46°39' 14.9" | 12°05' 40.0" | Altopiano di Sennes e Fosses: ampia, a morfologia articolata. La 3° come area e volume del lago di aria fredda, la 2° come profondità e perimetro. Priva di vegetazione arborea. |
| BUSA DI VAL LONGA (BL) (dismessa il 14/10/2009) | 08/10/2008 | 2195 m | 46°30'47,3" | 12°18'55,8" | Marmarole (Dolomiti): sky-view factor fra i più bassi; priva di vegetazione arborea e ricca di affioramenti rocciosi |
BUSE DI COLLALTO (BL) (dismessa il 22/09/2010) | 28/10/2009 | 2267 m | 46°17'05.2" | 11°51'58.9" | Altopiano delle Pale di San Martino (Dolomiti): profonda, in ambiente prevalentemente roccioso con ampio fondo prativo |
| BUSA DELLE SPONDE ALTE (BL) (dismessa il 29 gennaio 2014) | 15/10/2008 | 2393 m | 46°16' 48,6" | 11°51'32,8" | Vicina a Buse di Collalto, 100 m più alta; di forma oblunga, circondata, eccettuato a Nord, da grandi dossi rocciosi che la rendono, ad una prima impressione, molto profonda, ma verso Nord la profondità è soli 22 m. Quasi totalmente rocciosa |
| BUSA Q2469 (TN) (dismessa il 13/10/2008) | 26/09/2007 | 2468 m | 46°16' 11.8" | 11°51' 17.6" | Morfologicamente molto simile alla vicina Busa delle Sponde Alte, con ripidi ed alti pendii rocciosi a circondarla quasi completamente, escluso a Nord. Fondo ampio, piano e prativo |
BUSA DI MANNA(TN) (dismessa il 12/07/2011) | 26/09/2007 | 2550 m | 46°15' 58.4" | 11°51' 47.7" | Altopiano Pale di S.Martino: fondo ricco di doline secondarie; ambiente quasi totalmente roccioso |
| BUSA NORD DI FRADUSTA (TN) (dismessa il 17 luglio 2017) | 24/09/2010 | 2607 m | 46°15' 51.5" | 11°52'39.3" | Altopiano delle Pale di S.Martino: finora si è dimostrata la dolina più fredda fra quelle monitorate, molto ampia e poco profonda; risulta quasi completamente rocciosa. |
| BUSA RIVIERA (TN) | 04/08/2016 | 2634 m | 46°16'14" | 11°52'28" | Altopiano delle Pale di San Martino: si trova vicino alla Busa Nord di Fradusta, anch’essa completamente rocciosa ma molto più piccola e meno profonda |
| LECH DLACE' (BZ)(dismessa il 08/10/2009) | 30/09/2008 | 2832 m | 46°30'44.7" | 11°50'05.7" | Sella (Dolomiti): probabilmente è stata la dolina monitorata più alta d'Europa, il cui fondo è sede, in estate, di un piccolo lago di fusione del ghiaccio del soprastante rock-glacier e della neve. Risulta spesso ventilata e con raffreddamento radiativo poco significativo a causa del basso Sky-View Factor |
Temperature delle doline venete: alcuni risultati dell'analisi.
L’analisi dei dati raccolti in questi anni permette di fare un confronto fra siti collocati all’interno di una dolina ed altri situati in posizione di fondovalle, pendio o cima, per altitudini superiori a 1000 m.
| Parametro | Risultati |
|---|---|
| Fascia altimetrica in cui la temperatura media annua risulta 0°C | Nelle doline si colloca fra 1800-2000 m, in siti non in dolina fra 2500-2600 m |
| Media annua delle temperature minime | Nelle doline compresa fra -10°C e 0°C, altrove fra -3°C e +5°C |
| Media annua delle temperature massime | dipende dall’altitudine anche nelle doline e la differenza con le zone non in dolina è trascurabile |
| Medie mensili delle temperature medie, minime e massime | si evidenziano comportamenti altamente dipendenti dalle condizioni climatiche mensili |
Temperature minime assolute del 2018 per alcune doline e siti non in dolina, a quote confrontabili
| Sito in dolina | Tmin assoluta nel 2018 | Sito non in dolina | Tmin assoluta nel 2018 |
|---|---|---|---|
| Buson di Marcesina, 1345 m | -38.6°C | Gares, 1360 m | -17.°C |
| Campoluzzo, 1768 m | -44.1°C | Misurina, 1743 m | -21.4°C |
| Busa Riviera, 2634 m | -48.7°C | Ra Vales, 2592 m | -25.4°C |
Differenze di temperatura media ed estrema mensili fra una dolina ed una località vicina, non situata in una zona depressa, nel mese di febbraio 2018 (mese più freddo del normale sulla montagna veneta)
| Coppia di siti | differenza Tmedia | differenza Tminima | differenza Tmassima | differenza Tminima assoluta |
|---|---|---|---|---|
| Buson di Marcesina (134 m) – Gares (1360 m) | -5.1°C | -11.1°C | -1.4°C | -21.2°C |
| Campoluzzo (1768 m) – Misurina (1743 m) | -3.7°C | -10.0°C | +1.8°C | -22.7°C |
| Busa Riviera (2634 m) – Ra Vales (2592 m) | -2.6°C | -9.7°C | -0.1°C | -23.3°C |
Da questi valori emerge che nelle temperature minime le doline in inverno sono mediamente 10°C più fredde, mentre nelle massime non ci sono differenze significative. Le temperature medie mensili dimostrano come le doline siano, nel periodo invernale, 3-5°C più fredde rispetto ai siti non in dolina.
Temperature minime assolute rilevate in ogni depressione nel periodo monitorato. Dati aggiornati al 30 aprile 2019
| Dolina | Tmin assoluta [°C] | Dolina | Tmin assoluta [°C] |
|---|---|---|---|
| Valmenera (905 m) | -35.4 | Buse di Carriola (1212 m) | -34.9 |
| Busa Candaglia (1247 m) | -29.3 | Campo di Sopra (1285 m) | -32.9 |
| Buson (1344 m) | -40.0 | Busa di Malga Malera di Sotto (1531 m) | -34.9 |
| Erera-Brendol (1678 m) | -40.1 | Campoluzzo (1770 m) | -44.1 |
| Busa delle Vette (1852 m) | -33.0 | Busa della Segala (1961 m) | -27.6 |
| Plan Pescü (2112 m) | -32.8 | Plan Lastei (2010 m) | -36.7 |
| Lago di Fosses (2143 m) | -37.5 | Busa di Val Longa (2195 m) | -33.3 |
| Buse di Collalto (2267 m) | -35.1 | Busa delle Sponde Alte (2393 m) | -45.5 |
| Busa Q2469 (2468 m) | -20.6 | Busa di Manna (2550 m) | -47.0 |
| Busa Nord di Fradusta (2607 m) | -49.6 | Lech Dlacé (2830 m) [ottobre-novembre 2008] | -20.9 |
| Busa Riviera (2634 m) | -50.6 |
Quanto all'escursione termica giornaliera, altro aspetto caratterizzante le depressioni fredde, l'analisi dei dati in dolina mostra in genere valori elevati, soprattutto in inverno, superiori anche a 40°C, come nell’esempio riportato a fianco, relativo a Campoluzzo il 4-5 febbraio 2019, quando la differenza fra la minima (-37.9°C) e la massima (+8.0°C) ammontò a ben 45.9°C, valore massimo assoluto da quando è iniziato questo tipo di monitoraggio. Nelle località non in dolina, invece, l’escursione è minore (si veda l’andamento termico di Misurina nel citato grafico). Ciò è dovuto, alla maggiore capacità delle depressioni di raffreddarsi di notte in inverno, ma nel contempo di riscaldarsi sufficientemente durante la giornata. Negli altri periodi dell’anno il raffreddamento notturno è più contenuto e di conseguenza anche l’escursione termica giornaliera risulta meno accentuata.
Nonostante il microclima delle doline sia stato in passato oggetto di accurati monitoraggi e campagne di misura intensive, soprattutto all'estero, i processi che conducono alla formazione, al mantenimento e alla distruzione dei "laghi di aria fredda", non sono ancora del tutto noti. Ad esempio resta da capire come mai i profili verticali di temperatura, vento ed umidità risentono della presenza della dolina sottostante fino ad altezze dell'ordine delle decine di metri al di sopra dei bordi delle conche stesse.
Arpav aderisce al “Codice di condotta” internazionale nel monitoraggio delle depressioni fredde
Dal 2018 per tutti i soggetti (enti istituzionali, enti privati, associazioni, privati cittadini) che operano nel campo della ricerca e del monitoraggio delle depressioni fredde in Europa, è disponibile un “codice di condotta” che definisce le regole di autodisciplina, criteri di correttezza e buone pratiche scientifiche, da seguire nello svolgimento di questo monitoraggio. L’obiettivo del documento è di dotarsi di regole di comportamento comuni per facilitare l’attività dei soggetti, in particolare enti istituzionali, che vi operano. Anche Arpav ha aderito a questo codice.
Il codice di condotta interviene su diversi aspetti legati al monitoraggio, dall’utilizzo di pratiche scientificamente corrette alle relazioni con i proprietari o gestori del terreno, con le autorità locali e con gli altri soggetti o gruppi di ricerca. Il documento interviene anche sulle relazioni con gli organi di informazione ai fini della diffusione di dati che agli occhi dei non addetti ai lavori possono risultare spesso molto anomali se non correttamente contestualizzati. Infine viene posta l’attenzione sulla necessità di minimizzare il rischio per l’incolumità fisica degli operatori che seguono il monitoraggio, svolto prevalentemente in ambienti di montagna, anche di alta quota.