Gli indici temporaleschi quantificano la predisposizione dell’atmosfera all’innesco di fenomeni temporaleschi.
Anche se sono presenti, i temporali potrebbero non svilupparsi se manca la spinta iniziale.
Questa spinta può essere orografica, frontale oppure dovuta a forte riscaldamento dal basso.

I temporali possono formarsi anche con indici sfavorevoli.

Ecco un elenco di indici termodinamici (o indici temporaleschi):

CAPE (Convective Available Potential Energy)

Il CAPE misura l’energia totale di galleggiamento acquisita da una massa d’aria durante la sua ascesa, finché resta più calda dell’ambiente circostante.
Rappresenta quindi l’energia potenziale convettiva disponibile nell’atmosfera.

• CAPE < 400 → Assenza di temporali

• CAPE 500–1000 → Possibilità di temporali isolati

• CAPE 1000–2000 → Temporali abbastanza probabili e anche forti

• CAPE > 2000 → Temporali forti abbastanza probabili e possibili tornado

CIN (Convective INhibition)

Il CIN è in pratica l’opposto del CAPE.
Mostra la quantità di energia (in joule) che impedisce ai moti convettivi verticali di svilupparsi nella bassa troposfera.

Il CIN è un valore negativo: la particella d’aria è più fredda dell’ambiente circostante, quindi non riesce a salire e tende a ridiscendere — una tipica situazione di inversione termica.
Un valore alto di CIN può indicare che l’attività temporalesca inizierà nel tardo pomeriggio, quando il riscaldamento solare avrà rimosso lo strato stabile (la cappa).
Se gli altri indici sono favorevoli, ciò può dar luogo a temporali molto violenti per via degli updraft esplosivi.

Quando CIN = 0, significa che gli strati prossimi al suolo non si oppongono alla formazione di nubi temporalesche, purché vi siano condizioni di instabilità.

• CIN positivo → Nessuna inibizione

• 0 ÷ –20 → Inibizione debole, CAP assente o debole

• –21 ÷ –50 → Inibizione moderata, convezione ritardata per presenza del CAP

• –51 ÷ –99 → Inibizione forte, CAP molto intenso e fenomeni violenti alla sua rottura

• < –100 → Inibizione intensa, CAP troppo forte (≈5% di possibilità di rottura)

CAP (Capping Inversion)

Questo indice quantifica la cappa di inversione termica, cioè uno strato di aria calda e secca negli strati medi della troposfera che agisce come un coperchio su una pentola.
La cappa inibisce la convezione ma favorisce pericolosamente l’accumulo di energia nei bassi strati.

Se la temperatura e l’umidità al suolo aumentano abbastanza e una massa d’aria si solleva (per effetto frontale o orografico) indebolendo la cappa, la convezione può diventare improvvisa ed esplosiva, passando in breve tempo da uno stato quasi stabile a uno estremamente instabile.

• Cappa forte + condizioni favorevoli → Cumuli pomeridiani moderati, notti serene

• Cappa debole + condizioni favorevoli → Temporali anticipati e meno intensi

• Cappa media → Temporali violenti isolati, poiché pochi sistemi riescono a superarla

Indice di Forza del CAP (LSI):

• LSI > 2 → Convezione inibita, cappa troppo forte

• 1 < LSI < 2 → Ottimo per forti temporali

• LSI < 1 → Cappa troppo debole

LI (Lifted Index)

L’indice LI misura la stabilità dell’aria e aiuta a prevedere l’intensità dei temporali.
Più il valore è negativo, più l’atmosfera è instabile.

• LI > 2 → Assenza di temporali

• LI 0–2 → Possibilità di temporali isolati

• LI –2–0 → Temporali abbastanza probabili

• LI –4– –2 → Possibili temporali forti

• LI < –6 → Temporali forti probabili e possibili tornado

SI (Showalter Index)

Quando SI ≤ +3, può indicare rovesci e possibile attività temporalesca.
Quando SI ≤ –3, è spesso associato a forte convezione.
L’indice SI è simile al LI, e i due vengono analizzati insieme per valutare il potenziale convettivo dell’atmosfera.

• LI < e SI > → Presenza di cappa; convezione solo dopo la sua rottura

• LI > e SI < → Convezione solo con sollevamento forzato

• LI < e SI < → Convezione molto probabile

• LI > e SI > → Convezione difficoltosa

K (Indice di Whiting / K Index)

Valuta l’instabilità di una massa d’aria analizzando i parametri termici e igrometrici tra 850 e 500 hPa (bassa e media troposfera).

• K < 15 → 0% probabilità di temporali

• K 15–20 → 20%

• K 21–25 → 20–40%

• K 26–30 → 40–60%

• K 31–35 → 60–80%

• K 36–40 → 80–90%

• K > 40 → Oltre 90%

TT (Total Totals Index)

• TT < 44 → Assenza di temporali

• TT 44–45 → Possibili temporali isolati e moderati

• TT 46–47 → Temporali moderati sparsi / possibili forti

• TT 48–49 → Temporali moderati sparsi / isolati forti

• TT 50–51 → Temporali forti sparsi / possibili tornado

• TT 52–55 → Numerosi temporali forti / tornado abbastanza probabili

• TT > 55 → Numerosi temporali forti / tornado molto probabili

Precipitable Water

Indica il contenuto totale di vapore acqueo in una colonna d’aria, espresso in mm d’acqua.
Valori >20 mm segnalano un’umidità sufficiente per lo sviluppo di temporali.

Indice di Umidità (U)

Non compare nei radiosondaggi, ma è facilmente calcolabile:

U = (1/3) × (UR₈₅₀ + UR₇₀₀ + UR₅₀₀)
dove UR = umidità relativa ai livelli di circa 1500 m, 3000 m e 5000 m.

La probabilità di temporali cresce sensibilmente per U > 65.

Dew Point (Temperatura di Rugiada)

È la temperatura alla quale una massa d’aria deve essere raffreddata (a pressione costante) per raggiungere la saturazione e la condensazione.
In estate, valori >22–23°C al suolo indicano grande quantità di vapore, capace di alimentare temporali di forte intensità.

SWEAT (Severe Weather Threat Index)

Tiene conto dello shear del vento e di alcuni parametri termodinamici.
È usato soprattutto per la previsione di tornado (non necessariamente supercelle).

• SWEAT < 270 → Sfavorevole

• SWEAT 270–300 → Bassa probabilità di tornado

• SWEAT 300–400 → Probabilità moderata

• SWEAT 400–600 → Alta probabilità

• SWEAT 601–800 → Rischio molto elevato

Negli Stati Uniti i tornado si verificano più spesso tra SWEAT 300–600, mentre valori superiori sono rari.
Statisticamente, 300 è la soglia per temporali intensi e 400 per la comparsa di tornado.
In Italia il valore è meno attendibile, poiché la maggior parte dei tornado non è associata a supercelle; si osservano solitamente con SWEAT 250–350, occasionalmente intorno a 400.

SREH (Storm Relative Environmental Helicity)

Misura l’elicità verticale del vento, ovvero la tendenza del flusso d’aria ascendente in atmosfera instabile ad assumere una componente rotatoria.
È indotta dal wind shear verticale, dalla divergenza in quota e dalla convergenza al suolo (possibile formazione di mesociclone).

È un buon indicatore della possibilità di funnel o tornado.
Il valore descrive la componente elicoidale (vorticosa) degli updraft temporaleschi tra 0 e 3 km di quota.

• SREH ≥ 150 m²/s² → Possibile sviluppo di supercelle

• SREH 150–299 → Probabilità discreta di tornado deboli

• SREH 330–449 → Alta probabilità di tornado forti (F2–F3)

• SREH > 450 → Alta probabilità di tornado violenti

BRN (Bulk Richardson Number)

Misura il rapporto tra la spinta convettiva (CAPE) e lo shear verticale del vento tra 500 m e 6 km.
Molto utile per la previsione di supercelle.

• BRN < 10 → Bassa possibilità di temporali forti

• BRN 11–49 → Probabile presenza di supercelle moderate

• BRN 50–100 → Alta probabilità di temporali multicella e MCC (possibili supercelle)

0–6 KM Shear Vector

Indica la differenza di velocità del vento tra 500 m e 6 km di quota.
Valori ≥ 40 nodi (≈75 km/h) favoriscono lo sviluppo di updraft inclinati e rotanti.

EHI (Energy Helicity Index)

Utilizzato nei radiosondaggi per individuare condizioni favorevoli allo sviluppo di supercelle tornadiche.
Introdotto da R. Davies nel 1993, misura il potenziale di rotazione di una supercella (tornadica o meno).
Nasce dalla correlazione tra CAPE e SREH:

EHI = (CAPE × SREH) / 160.000

• EHI < 1 → Supercelle e tornado poco probabili

• EHI 1–2 → Supercelle e tornado possibili ma deboli e brevi

• EHI 2–2.4 → Supercelle probabili, possibili tornado mesociclonici

• EHI 2.5–2.9 → Tornado mesociclonici più probabili

• EHI 3–3.9 → Possibili tornado F2–F3

• EHI > 4 → Possibili tornado F4–F5