Si basano su modelli matematici complessi, e la natura caotica del sistema atmosferico non consente di fare previsioni precise sul lungo periodo

Ogni volta che apriamo un’app meteo, stiamo leggendo il risultato di milioni di calcoli prodotti da sofisticati modelli matematici. Ma come si arriva a dire che domani pioverà o che il weekend sarà soleggiato?

Le previsioni del tempo nascono dai dati: i valori di temperatura, pressione, umidità, forza e direzione del vento sono raccolti da una fitta rete di stazioni meteorologiche a terra, palloni-sonda, boe oceaniche e satelliti. Tutte queste informazioni vengono inserite in modelli numerici del clima, cioè programmi che simulano l’atmosfera e cercano di prevederne l’evoluzione nel tempo.

Questi modelli si basano sulle leggi della fisica che regolano i fluidi e il trasferimento di energia nell’atmosfera. Applicano equazioni algebriche e differenziali per calcolare come l’aria si muoverà, dove si formeranno le nubi e quanto calore verrà trasportato da una zona all’altra. I supercomputer che gestiscono questi modelli elaborano continuamente nuove previsioni, aggiornandole più volte al giorno.

Ma quanto ci si può fidare?

Le previsioni a breve termine, fino a 3 giorni, sono oggi molto affidabili: in oltre l’80% dei casi descrivono correttamente lo stato generale del tempo. Quelle a 5-7 giorni cominciano a essere più incerte, mentre oltre i 10 giorni diventano più una tendenza che una previsione precisa.

Il motivo è legato al caos atmosferico: anche piccole variazioni nei dati iniziali, come un errore di misura di un grado o qualche metro al secondo nel vento, possono amplificarsi nel tempo e cambiare l’evoluzione del sistema. È il cosiddetto “effetto farfalla”: una minima differenza oggi può generare condizioni molto diverse tra una settimana.

Inoltre, l’atmosfera interagisce con il suolo, con gli oceani e con la vegetazione, rendendo impossibile conoscere perfettamente tutte le variabili coinvolte. Per questo i meteorologi usano ensemble di modelli: eseguono più simulazioni leggermente diverse e confrontano i risultati, in modo da stimare non solo il meteo più probabile ma anche il grado di fiducia nella previsione.

Le previsioni del tempo, quindi, sono un trionfo della scienza computazionale, ma restano limitate dalla natura caotica del sistema atmosferico. Possiamo sapere con buona certezza che domani pioverà, ma non se cadranno dieci o cinquanta millimetri di pioggia. La meteorologia non è infallibile, ma è più precisa che mai, e continua a migliorare grazie ai satelliti di nuova generazione e ai modelli basati su intelligenza artificiale.