Con questo studio, il team GeoTaras ha valutato la protezione offerta dall’orografia di una piccola dolina carsica rispetto al vento sinottico in un contesto di inversioni termiche notturne. Per validare questa ipotesi, abbiamo concentrato il monitoraggio microclimatico sulla notte tra l’11 e il 12 luglio 2026. Nonostante tale flusso, la morfologia del sito — protetto da una sella di esondazione di 16 metri — e limitato Sky View Factor (SVF), ridotto anche dalla vegetazione arborea perimetrale, ha isolato l’ambiente interno, permettendo al sensore sul fondo (ubicato a 401,03 m s.l.m.) di registrare un calo termico lineare.
L’analisi ad alta risoluzione temporale (1 minuto) ha però evidenziato micro-oscillazioni termiche (comprese tra 0,01°C e 0,05°C) concentrate prevalentemente nella seconda metà della notte. Abbiamo analizzato ed escluso errori strumentali del datalogger e scartato un’eventuale correlazione con il vento medio, scoprendo che il fenomeno dipende dall’oscillazione della massa d’aria fredda intrappolata, nota come sessa atmosferica.
INTRODUZIONE
Le doline e le depressioni carsiche costituiscono laboratori naturali ideali per lo studio dei microclimi confinati. In condizioni di cielo sereno e calma di vento, queste strutture morfologiche favoriscono la genesi di laghi d’aria fredda indotti dal raffreddamento radiativo del suolo e dal conseguente scivolamento gravitazionale dell’aria densa verso il fondo della depressione.
CARATTERIZZAZIONE MORFOMETRICA E STRUMENTAZIONE
Il sito oggetto di studio presenta parametri orografici significativi per il contenimento volumetrico della massa d’aria (Fig.1):
- Superficie (Area): 29.786,29 m2
- Perimetro: 632,76 m
- Elevazione minima (Fondo): 401,03 m s.l.m.
- Profondità della sella di esondazione (h): 16 m, corrispondente a una quota di esondazione della sella pari a 417 m s.l.m.
Applicando i modelli di integrazione geometrica per le depressioni carsiche com modello a paraboloide di rotazione, abbiamo stimato il volume massimo del micro-catino d’aria fredda in 238.290,32 metri cubi.
LA STRUMENTAZIONE
Abbiamo acquisito i rilievi termici tramite un datalogger ad alta precisione Termio-1, dotato di certificato di taratura per minimizzare il margine di errore strumentale. Abbiamo collocato il sensore nel punto di minima elevazione 401,03 m s.l.m., inserendolo in uno schermo solare passivo Davis 7714 ad un’altezza fissa di 1,80 metri dal suolo (Fig.2). Tramite sonda PT-1000, il datalogger ha acquisito dati con una frequenza di 2 volte al secondo, memorizzando il valore medio al minuto. Per la validazione macro-meteorologica abbiamo analizzato i dati di vento medio e raffiche provenienti da una stazione Ecowitt sinottica limitrofa.
DINAMICA DEL RAFFREDDAMENTO E FATTORI DI SCHERMATURA
La discesa termica all’interno della dolina ha mostrato un andamento marcatamente lineare (Fig. 3) per l’intero arco notturno. Questo comportamento differisce significativamente da quello della stazione esterna e delle doline a geometria più vasta (Fig.6), dove il vento sinottico proveniente dal quadrante sud-occidentale (S/O) ha causato continui rimescolamenti dello strato limite superficiale, interrompendo o rallentando l’inversione termica.
La dolina monitorata ha dimostrato una spiccata resilienza ai disturbi macro-meteorologici grazie alle sue caratteristiche geometriche e ambientali:
- Sky View Factor (SVF) limitato: la geometria definita dal perimetro, combinata con la profondità, ha ridotto l’esposizione ai flussi di vento sinottico orizzontali.
- Schermatura arborea perimetrale: la presenza di alberi sui versanti laterali ha funto da barriera meccanica (freno aerodinamico), isolando il volume d’aria stimato e impedendo l’intrusione diretta di correnti discendenti.
ANALISI DELLE MICRO-OSCILLAZIONI TERMICHE
Nonostante l’isolamento, il tracciato termico ha evidenziato piccoli picchi positivi di temperatura, quantificabili tra 0.01°C e 0.05°C (Fig.4). Il team ha valutato tre possibili cause:
- Errore strumentale: ipotesi scartata a causa della costanza metrologica del Termio-1 in altre ore.
- Rimescolamento da vento esterno (Wind-induced shear): un’intrusione diretta del vento sinottico avrebbe generato picchi termici più elevati e irregolari. Inoltre, il confronto temporale con il diagramma delle raffiche della stazione sinottica esterna non ha mostrato alcuna correlazione o covarianza cronologica.
- Sesse Atmosferiche (Atmospheric Seiches): fenomeno ritenuto responsabile delle variazioni.
FOCUS: DINAMICA DELLE SESSE
Le sesse atmosferiche sono onde stazionarie che si generano all’interno di una massa d’aria confinata quando questa viene perturbata da una sollecitazione esterna. Il vento da S/O, soffiando perpendicolarmente al di sopra della dolina, esercita un’azione di taglio (shear stress) sulla superficie superiore del lago d’aria fredda. Pur non riuscendo a penetrare fino al fondo grazie alla protezione morfologica e arborea, il vento esterno “scuote” l’intera massa volumetrica d’aria come un blocco semirigido, innescando un’oscillazione interna.
Poiché il termometro è bloccato ad un’altezza fissa, il movimento ondulatorio della massa d’aria fa sì che il sensore venga lambito alternativamente da strati d’aria con temperatura diversa. Questo ha generato i micro-incrementi registrati.
La massima frequenza di tali incrementi nella seconda parte della notte e nella fase finale (Fig.5) è coinciso perfettamente con il momento in cui il Cold Air Pool ha raggiunto il suo massimo spessore e stabilità baroclina, prerequisito fondamentale affinché l’intero volume d’aria possa comportarsi come un sistema oscillante risonante.
Il periodo di oscillazione delle sesse atmosferiche in una dolina è strettamente legato alla sua larghezza e alla stabilità termica dell’aria sul fondo. Mentre nei laghi d’acqua il periodo dipende dalla profondità del bacino, nelle doline l’oscillazione avviene all’interfaccia tra due strati d’aria a densità diversa (lo strato d’inversione freddo sul fondo e l’aria più calda sovrastante). Si parla quindi di onde di gravità interne. Nel nostro caso, applicando la formula di Merian alle caratteristiche orografiche, abbiamo trovato un periodo di sessa crescente che va dai 6 ai 2 minuti circa, perfettamente in linea con quanto osservato sul campo.
4. Conclusioni
Con questo monitoraggio abbiamo confermato che le doline protette da vegetazione sono eccezionali scrigni microclimatici, capaci di isolare volumi d’aria fredda dalle ventilazioni sinottiche disturbanti. Il Progetto Grünloch (Alpi Austriache) è lo studio più celebre al mondo sulle doline. Guidato dal meteorologo C. David Whiteman, ha dimostrato che in una dolina profonda il vento sinottico non riesce a penetrare sul fondo finché la velocità del vento al livello della cresta rimane sotto i 5-7 m/s. Sopra questa soglia, lo stress turbolento esterno riesce a “erodere” lo strato invertito.
Le micro-oscillazioni termiche rilevate nella dolina murgiana non hanno inficiato la linearità del raffreddamento (vento rilevato sino a 4,1 m/s), ma ha testimoniato la presenza di dinamiche ondulatorie interne generate dallo scuotimento del catino d’aria fredda da parte dei venti superiori.
