I satelliti meteorologici osservano l’atmosfera attorno alla Terra dagli anni Ottanta del secolo scorso e forniscono continuamente dati anche per la Svizzera. In primo piano vi sono le osservazioni della copertura nuvolosa, dei flussi di radiazione e della temperatura della superficie.
Sulla base dei dati forniti dai satelliti meteorologici europei Meteosat, MeteoSvizzera elabora dati climatici per rilevare i cambiamenti dei cicli dell’energia e dell’acqua della Terra. In questo contesto MeteoSvizzera collabora con altri partner europei del Centro per l’elaborazione dei dati satellitari per l’osservazione del clima dell’organizzazione per l’esercizio dei satelliti meteorologici EUMETSAT. I set di dati satellitari di elevata qualità sono utilizzati dalle autorità, dagli istituti di ricerca, dalle università e da aziende private della Svizzera.
Dagli anni Ottanta del secolo scorso i satelliti meteorologici offrono possibilità completamente nuove per osservare e misurare le nuvole. Essi determinano la nuvolosità su vasta scala e completano perfettamente le misure al suolo: i satelliti registrano gli strati più alti delle nuvole, che non possono essere rilevati dal suolo. Viceversa, le stazioni al suolo forniscono dati sulle nuvole più basse, che sono nascoste sotto gli strati più alti e non sono quindi visibili dai satelliti.
Nuvolosità media sopra la Svizzera derivata dai dati forniti dai satelliti Meteosat. Valore medio del grado di copertura delle nuvole in percentuale nel periodo 2004-2020 per i mesi di gennaio (a sinistra) e luglio (a destra).
La distribuzione spaziale della nuvolosità in Svizzera varia molto a dipendenza della stagione. In gennaio sull’Altopiano e nelle regioni dei grandi laghi al Nord delle Alpi il cielo è coperto al 70%, mentre nelle regioni alpine a quote più alte e soprattutto in Ticino e in Vallese le nuvole sono molto meno frequenti (grado di copertura del 50%). Questo è dovuto agli estesi banchi di nebbia alta che si sviluppano al Nord delle Alpi. In luglio la nuvolosità è più frequente in montagna, dove raggiunge una copertura del 65%, poiché nel corso della giornata qui si sviluppano spesso cumuli; il Ticino, le basse quote della Valle del Rodano e l’Altopiano occidentale vantano il grado di copertura nuvolosa più basso.
Dalle misure dei satelliti Meteosat può essere derivato l’intero bilancio radiativo della superficie terrestre in Svizzera per ogni ora, risalendo fino agli anni Ottanta del secolo scorso. Il bilancio radiativo è la differenza tra due flussi di radiazione: quello che la Terra riceve dal Sole sotto forma di radiazione a onde corte (radiazione solare) e quello che la Terra emette verso l’atmosfera sotto forma di radiazione termica a onda lunga (radiazione terrestre). Partendo dalle misure dei satelliti, MeteoSvizzera genera i dati sulla radiazione di tutti le componenti del bilancio di radiazione della superficie terrestre. La radiazione solare è particolarmente importante nell’ambito della produzione di elettricità e di energia termica solare.
Per radiazione solare si intende la radiazione totale a onda corta che raggiunge la superficie terrestre e viene misurata su un piano orizzontale. Nelle Alpi la radiazione solare media annua raggiunge una potenza di 170-190 W/m2, che corrisponde a un quantitativo energetico annuo di circa 1600 kWh/m2. Con 140-160 W/m2 l’Altopiano svizzero riceve un quantitativo nettamente inferiore di radiazione solare. Questa differenza è da far risalire alle nebbie invernali, a una più elevata torbidità atmosferica e all’assenza dell’albedo indotto dal suolo innevato.
Quale parte integrante della Strategia energetica 2050 della Confederazione, nell’ambito di un progetto congiunto tra l’Ufficio federale dell’energia, l’Ufficio federale di topografia swisstopo e MeteoSvizzera, è stata creata l’applicazione interattiva tettosolare.ch per tutti gli immobili della Svizzera. Si tratta di un’analisi del potenziale solare di tutti gli edifici della Svizzera, che si basa sui dati della radiazione solare forniti dai satelliti. Con pochi clic del mouse ogni proprietario di un immobile in Svizzera può valutare se il tetto o la facciate del proprio edificio sono idonei alla produzione di elettricità o energia termica solare.
I satelliti osservano dallo spazio sia l’atmosfera sia la superficie terrestre. MeteoSvizzera ha sviluppato degli appositi algoritmi che ricavano la temperatura della superficie terrestre partendo dalle misure satellitari Meteosat, fino agli anni Novanta del secolo scorso con una precisione di circa un grado. Combinando le temperature sulla terraferma con i dati relativi alla vegetazione, è possibile calcolare l’indice climatologico delle condizioni complessive della vegetazione (Vegetation Health Index, VHI). Questo indice permette di formulare ipotesi su come si sviluppa la siccità, un aspetto importante per l’agricoltura, la selvicoltura e il settore dell’energia. Poiché lo stato della vegetazione non può essere derivato da vecchie misure dei satelliti Meteosat, MeteoSvizzera combina i dati basati sui satelliti Meteosat della temperatura di superficie con quelli della vegetazione dell’ente meteorologico nazionale degli Stati Uniti d’America (National Oceanic and Atmospheric Association,NOAA).
L’indice VHI mostra la temperatura della superficie terrestre e la colorazione della vegetazione della Svizzera rispetto al periodo normale 1991-2020. Questi dati consentono di determinare la siccità in Svizzera dal 1991. Un suolo asciutto è sensibilmente più caldo e la vegetazione è nettamente più marrone che in presenza di un suolo umido. Gli anni 2003, 2015 e 2018 sono stati molto più asciutti rispetto al periodo 1991-2020. Il 2003 è stato il primo anno dal 1991, in cui la siccità ha interessato tutta la Svizzera. Nel 2015 e nel 2018 è stato soprattutto l’Altopiano svizzero ad essere molto asciutto.