METEO
Riuscire a prevedere il tempo, prima che si scateni
il peggio può significare
giocare in anticipo e mettersi
in sicurezza, per quanto sia
possibile.
Non cominciate delle escursioni
impegnative se vedete che il
cielo comincia a dare segni poco
raccomandabili. Se invece siete
gia' in movimento cercate di
mettervi o di camminare in zona
piu' sicura possibile.
Se la mattina il cielo e'
azzurro e non c'e' vento potete
stare tranquilli;
nebbia nelle valli; il fumo di
un falò che si alza verso
l'alto; rane e cicale che
cantano sono segni di bel tempo.
Alcuni segnali premonitori
dovrebbero comunque mettere in
allarme l’escursionista attento
e previdente.
Ne indichiamo alcuni di seguito:
1)
La presenza di nuvole
cumuliformi che si sviluppano
gia' dal mattino, in verticale deve mettere in
allarme. In genere i temporali
sono di pomeriggio, ma se vedete
gia' alla mattina della
instabilita' preparatevi al
peggio.
2)
Un calo della pressione
atmosferica di un barometro e'
un segnale molto sicuro di
maltempo in arrivo.
3)
Sistemi frontali di origine
atlantica o provenienti dal nord
Europa sono preceduti in Italia
da un richiamo di correnti umide
e calde provenienti dai
quadranti meridionali (scirocco
da sudest – libeccio da
sudovest). Quando in montagna si
osservano le nubi salire da sud
e nel contempo un aumento
consistente della foschia (e
quindi dell’umidità) è probabile
un peggioramento nelle
condizioni meteorologiche.
4)
Un aumento consistente dell’afa
nel fondo valle potrebbe essere
il segnale di un peggioramento
se l’umidità sta aumentando per
correnti provenienti da sud.
L’umidità nel fondo valle può
inoltre essere il carburante per
temporali di tipo orografico o
da calore.
Volevo aggiungere che i
temporali in montagna,d'estate,
sono meno forti di quelli che si
sviluppano in pianura perche' la
differenza di temperatura e'
diversa. Quindi in valle, piu'
calda, crea un temporale piu'
violento per la maggiore
differenza di temperatura.
|
Alcuni consigli
per difendersi dai
temporali
1) La prima regola e' di
ascoltare le previsioni
meteo che, comunque,
hanno un'attendibilita'
del 90% se fatta il
giorno prima.
2) Mettetevi in cammino
al mattino; il numero di
temporali (e quindi dei
fulmini) in montagna è
massimo nelle ore
pomeridiane e serali. Nel
caso di una traversata
di più giorni o che in
ogni caso impegna la
giornata per intero, è
bene ideare un percorso
che permetta nelle ore
pomeridiane di trovarsi
ad una quota inferiore
rispetto al mattino.
3) Evitate le cime e gli
alberi in quota: Ogni fulmine cerca la
via più rapida e breve
per scaricarsi a terra.
Per raggiungere
l’obiettivo il fulmine
sfrutta quindi, il più
delle volte, gli oggetti
elevati.
4)
Spesso si rimarca
l’importanza di evitare
di ripararsi sotto gli
alberi. In realtà questo
non è esatto. Un fitto
bosco non è di per sé a
rischio fulmini, avendo
comunque l’accortezza di
non appoggiarsi ai
tronchi. Ciò che invece
costituisce un rischio
reale è ripararsi sotto
un albero ISOLATO specie
se particolarmente alto
in quanto può
comportarsi come un
parafulmine (Risultano
particolarmente colpiti
querce, olmi e pioppi).
E’ senz’altro prudente
mantenersi ad almeno
200-300 metri da un
albero isolato. Come
regola evitate di
essere l'unico oggetto
verticale in un'area
relativamente grande.
5) Non riparatevi
sotto strutture
metalliche, torri, o
altri edifici molto
elevati specie se
isolati o comunque più
alti rispetto
all’ambiente
circostante. In montagna
è molto pericoloso
sostare presso i pali di
sostegno di in impianto
di risalita. Nel caso
dei tralicci dell’alta
tensione si dovrebbe
essere più sicuri sotto
i cavi ma lontano dai
tralicci,accucciati e
con i piedi uniti. Il
fulmine attratto dai
cavi e dai tralicci e
dovrebbe scaricarsi a
terra attraverso questi
ultimi.
6) Evitate canaloni e
torrenti dove scorre
acqua, i fulmini possono
scaricarsi attraverso
queste discese.
7) In caso di temporale
improvviso in montagna
cercate di scendere
rapidamente di altezza
cercando anche un
rifugio; entrate e non
rimanete sull'uscio.
8) Le tende non
forniscono alcuna
protezione; lo stesso si
può dire di capanne o
fienili aperti su uno o
più lati.
9) Evitate l'uso di
telefoni e apparecchi
elettrici.
10) Spegnere
completamente i
cellulari (questo vale
anche e soprattutto
all’esterno di un
eventuale rifugio), se
possibile staccando le
batterie.
11)
Anche una colonna d'aria
calda puo' attirare
fulmini. Dentro le
abitazioni occorre
quindi evitare di stare
nei pressi di un camino
(anche se spento in
quanto è comunque più
caldo del resto della
casa). All’esterno è
bene non accendere mai
fuochi. Nella stessa
logica è prudente non
ammassarsi in gruppo per
non generare una colonna
d’aria più calda di
quella circostante.
Pericoloso è pure
sostare presso un gregge
o comunque un gruppo di
animali al pascolo.
12) Il
posto più sicuro in
montagna è
dentro un bivacco a
botte con
rivestimento metallico.
Avendo l’accortezza di
chiudere ogni apertura,
si realizza una
struttura a perfetta
tenuta elettrica, (gabbia
di Faraday). Il
fulmine può colpire la
struttura ma si scarica
scivolando all'esterno
di essa. Anche l’automobile è
uno dei luoghi più
sicuri a patto che i
finestrini siano
completamente chiusi e
l'antenna dell’autoradio
sia ritirata. E’ bene
tuttavia non toccare le
portiere del veicolo.
13) Anche una caverna o
un anfratto sono luoghi
abbastanza sicuri in
caso di temporale a
patto che siano
abbastanza ampi da
permettere di rimanere
ad almeno un metro
dall’ingresso e dalle
pareti.
14) In mancanza di un
riparo, allontanare, se
possibile, gli oggetti
metallici specie se
accuminati come i
ramponi o i chiodi da
roccia ma anche
catenine, anelli,
bracciali ecc…; l’ideale
è riporre tutti questi
oggetti in uno zaino da
lasciare lontano da noi
almeno qualche decina di
metri. Occorre
sottolineare che gli
oggetti metallici di per
sé non attirano i
fulmini ammesso che non
sporgano in modo
significativo dallo
zaino, come può accadere
per ombrelli,
bastoncini, piccozze,
sci, ecc…, tuttavia
devono essere
allontanati in quanto
sono buoni conduttori e
possono provocare gravi
lesioni o ustioni da
contatto.
15) Su via ferrata il
rischio in caso di
temporale è
particolarmente forte
per l’impossibilità in
certe vie impegnative di
abbandonare gli infissi
metallici in breve
tempo. Se possibile,
allontanarsi almeno 50
cm da ogni infisso
metallico è
un’elementare norma di
sicurezza anche se il
fulmine cade a diverse
centinaia di metri di
distanza e questo perché
in molti casi i cavi di
una ferrata sono
continui costituendo un
unico lungo parafulmine.
16) In mancanza di un
qualunque riparo sicuro
è preferibile bagnarsi
dalla testa ai piedi in
quanto gli abiti bagnati
sono buoni conduttori
rispetto al corpo e
favoriscono la
dissipazione
dell'eventuale scarica
elettrica.
17) Dovendo sostare in
una zona aperta e
pericolosamente esposta
ai temporali è bene
accovacciarsi a piedi
uniti e con la testa tra
le ginocchia mantenendo
contatto con il
sottostante terreno con
la più piccola area
possibile. Questo a
causa della cosiddetta
corrente di passo
infatti i fulmini,
contrariamente a quanto
si potrebbe credere, non
penetrano nel terreno.
Piuttosto la corrente si
irradia in superficie
diminuendo di intensità
mentre ci si allontana
dal punto di caduta
della scarica. Per
ridurre la corrente di
passo sarebbe quindi
consigliabile non
potendo sostare, di
camminare in modo da
toccare il terreno con
un piede solo. Toccando
il terreno con entrambi
i piedi, si creano
infatti due punti con
differente tensione
correndo così il rischio
d’essere attraversati
dalla corrente pur non
essendo colpiti
direttamente dal
fulmine; questo spiega
perché mucche, pecore ed
altri animali con le
zampe anteriori distanti
dalle posteriori sono
facilmente vittima dei
fulmini. Da questo
semplice concetto si
ricava anche
l’importante regola di
non sdraiarsi mai a
terra durante un
temporale per non
aumentare la superficie
di contatto e correre
inutilmente il rischio
d’essere fulminati. E’
bene sfatare l’idea che
i fulmini possano essere
pericolosi solo quando
colpiscono direttamente.
La corrente di passo,
per quanto sia più
debole, può causare
infatti arresto
respiratorio oltre a
ustioni e contratture
muscolari involontarie
che portano a movimenti
incontrollati o
addirittura a fratture
delle ossa.
18) In presenza di
crepitii o scintille
(fuochi di S.Elmo), se i
capelli e i peli si
rizzano in quanto
elettrizzati, se si ha
una sensazione di
pizzicore sulla pelle,
con tutta probabilità è
imminente la caduta di
un fulmine. In questa
situazione non resta che
assumere la posizione
indicata al punto 15 per
ridurre il più possibile
gli effetti di
un’eventuale scarica.
19) Regola dei 30
secondi – 30 minuti: un
concetto generalmente
accettato dagli
alpinisti è che un
temporale si considera
concluso 30 minuti dopo
aver percepito l’ultimo
tuono. Sua via ferrata
si può procedere ad
arrampicare o a scendere
dopo questo periodo di
tempo trascorso nel
rispetto delle norme
sopraelencate. Al
contrario, se
l’intervallo tra fulmine
e tuono si mantiene
inferiore ai 30 secondi
il pericolo di essere
colpiti da un fulmine è
presente ed è bene
adottare le necessarie
misure.
20) Anche chi sta
facendo il bagno in
mare, in caso di
temporale, e' bene
uscire subito
dall'acqua.
21)
N.B Una persona
colpita da fulmine deve
essere prontamente
soccorsa. Non si corre
alcun rischio nel
toccarla in quanto un
fulminato non è carico
elettricamente. Se
necessario occorre
praticare il massaggio
cardiaco e la
respirazione
artificiale; frequente è
infatti il blocco
respiratorio mentre più
raro risulta l’arresto
cardiaco.
|
Qui sotto
riportiamo le informazioni
tecniche di meteorologia
estratti da alcuni siti.
L'atmosfera è
la massa gassosa che avvolge la
Terra, e che la segue nei suoi
movimenti di rotazione e di
rivoluzione. L'atmosfera è
vincolata al pianeta dalla forza
di gravità cui vanno soggette
anche le particelle gassose, che
altrimenti tenderebbero a
disperdersi nello spazio
siderale. In conseguenza a ciò,
l'atmosfera ha densità
decrescente dal livello del mare
fino ai limiti dell'attrazione
terrestre. A causa della forza
centrifuga generata dalla
rotazione terrestre, nonché
delle differenze di temperature
indotte dal diverso
irraggiamento solare,
l'atmosfera va soggetta ad un
continuo rimescolamento, che
porta le particelle d'aria a
spostarsi sia orizzontalmente
che verticalmente. I fenomeni
meteorologici che si manifestane
nell'atmosfera sono generati da
questi moti dell'aria, e dal
fatto che essa contiene sempre
una certa quantità di vapore
acqueo proveniente dalla
superficie dell'oceano e dai
cicli vitali degli esseri
viventi. Il vapore acqueo, pur
essendo più leggero dell'aria,
si trova solo negli strati più
bassi dell'atmosfera grazie al
fatto che, salendo, esso
condensa, e quindi ricade sulla
superficie del pianeta sotto
forma di acqua allo stato
liquido o solido.
2-LA STRUTTURA DELL'ATMOSFERA
L'aria è un
miscuglio di diversi gas, fra i
quali l'azoto col 78% e
l'ossigeno col 21% sono
preponderanti. Come già detto,
l'aria contiene inoltre sempre
una certa quantità di vapore
acqueo, che può variare da
percentuali trascurabili fino ad
arrivare al 5% in volume. Al
crescere della quantità di
vapore presente nell'aria, le
quantità degli altri gas
diminuiscono proporzionatamente.
L'atmosfera può essere divisa in
diversi livelli verticali
determinati dal verificarsi di
certi fenomeni o di certe
grandezze fisiche. In base a
quanto stabilito
dall'Organizzazione
Meteorologica Mondiale, o WMO (
World Meteorological
Organization ), L'atmosfera si
estende verticalmente dalla
superficie del mare fino a circa
100 Km.
Lo strato più
basso a contatto con la
superficie terrestre, si chiama
troposfera, e si estende per una
altezza variabile da circa 8000
metri sulla verticale dei poli,
fino a 20000 metri sulla
verticale dell'equatore.
Caratteristica della troposfera
è la diminuzione di temperatura
che si verifica in modo più o
meno uniforme dalla superficie
terrestre fino alle quote sopra
citate. La troposfera è quindi
una massa d'aria di forma ovale
che circonda la terra, contenuta
da una sottile superficie
chiamata tropopausa, oltre la
quale la temperatura cessa di
diminuire dopo aver raggiunto il
valore medio di -56,5°C, e si
mantiene pressoché costante per
buona parte dello strato
superiore chiamato stratosfera,
per poi aumentare. L'altezza
della tropopausa varia in
funzione del calore posseduto
dall'aria sottostante. Per
questa ragione è maggiore
d'estate che non d'inverno, ed è
maggiore all'equatore che non ai
poli. La maggior altezza della
tropopausa all'equatore è dovuta
anche alla forza centrifuga
generata dalla rotazione
terrestre.
3-LA PRESSIONE
La fisica
definisce come pressione la
forza esercitata ortogonalmente
sull'unità di superfice. Poicheè
anche le molecole d'aria vanno
soggette all'attrazione
terrestre, cioè pesano, la forza
che il l'oro peso esercita
sull'unità di area della
superficie terrestre,
costituisce la pressione
atmosferica. E' evidente che se
si prende come superficie di
riferimento, anziché quella
terrestre, una qualunque altra
superficie posta più in alto, la
pressione atmosferica su di essa
ha un valore minore, essendo
proporzionalmente minore il peso
totale della colonna d'aria
sovrastante. L'esistenza della
pressione atmosferica fu
ipotizzata e poi misurata, solo
circa 300 anni fa da Evangelista
Torricelli mediante il suo
famoso esperimento dal quale è
nato il primo barometro della
storia: il barometro a mercurio
ancora oggi largamente
utilizzato. Dall'esperimento si
ricava che la pressione
esistente al livello del mare è
mediamente pari a quella
esercitata da una colonna di
mercurio (Hg) alta 76
centimetri, e dato che 76
centimetri cubi di mercurio
pesano 1,033 chilogrammi, si è
chiamata atmosfera appunto la
pressione di 1,033 Kg/cm. Le
unità di misura della pressione
sono i millibar (mb) e
l'hectopascal (hpa), fra l'oro
equivalenti. Per ragioni di
praticità, oltre ai barometri a
mercurio sono oggi largamente
impiegati i barometri metallici,
o a capsula, o aneroidi.
3.1-Le superfici isobariche Se i
parametri dell'atmosfera
corrispondessero ai valori di
quella standard, sulla Terra ci
sarebbe sempre una pressione di
1.013 hpa. Salendo in quota di 8
metri, si incontrerebbe la
superficie isobarica di 1.012
hpa, esattamente parallela alla
superficie del mare, e quindi
anche perfettamente piana e
parallela alla 1.013 e così via.
Il rapporto fra la differenza di
pressione esistente fra due
superfici isobariche e la
distanza verticale fra di esse,
si chiama gradiente barico
verticale. Come già detto, in
atmosfera standard esso ha, a
livello del mare, un valore di 1
hpa ogni 8 metri di quota.
Tagliando il "pacco" delle
superfici isobariche con un
piano orizzontale corrispondente
al livello del mare, esse
lasciano delle tracce che
rappresentano il luogo dei punti
di uguale pressione. Queste
linee sono appunto chiamate
isobare, e vengono riportate
sulle carte del tempo in
superficie con intervalli in
genere di 4 millibar l'una
dall'altra.
3.2-Le formazioni isobariche
L'insieme di più isobare
costituisce una conformazione
barica. A seconda della
disposizione reciproca e
dell'andamento delle isobare, le
conformazioni bariche assumono
diverse denominazioni. Quando
una serie di isobare chiuse su
se stesse hanno al centro l'alta
pressione, esse formano un
anticiclone, indicato con la
lettera A; quando invece hanno
al centro la bassa pressione,
esse formano un ciclone,
indicato con la lettera B
(spesso l'anticiclone ed il
ciclone sono indicati
rispettivamente con le lettere H
e L, iniziali delle parole
inglesi "high" e "low" ). Quando
una zona di alta pressione si
estende entro una zona di
pressione minore, si dice che
forma un promontorio o cuneo,
mentre quando una zona di bassa
pressione si estende entro una
zona di pressione maggiore si
dice che forma una saccatura. La
zona compresa fra due alte e due
basse pressioni prende il nome
di sella, in quanto la
superficie che la occupa assume
appunto la conformazione di una
sella per cavalcatura. Infine
prende il nome di pendio una
zona in cui la pressione varia
regolarmente ed è rappresentata
da isobare pressoché rettilinee
e parallele. Le differenze di
pressione che si verificano da
punto a punto della superficie
terrestre sono dovute alla
diversa densità dell'aria
sovrastante, a sua volta
provocata dalle diverse
temperature delle masse d'aria.
Facendo il
rapporto fra la differenza di
pressione esistente tra due
isobare e la loro distanza
misurata in linea retta, si
ottiene il gradiente barico
orizzontale. A parità di
differenza di pressione, esso è
tanto maggiore quanto minore è
la distanza fra le due isobare.
Il gradiente barico orizzontale
è un parametro importantissimo,
in quanto è la causa degli
spostamenti delle masse d'aria
da un punto all'altro della
Terra, e quindi è l'origine dei
venti. Quanto più vicine sono le
isobare tanto più veloce è il
vento.
3.3-La pressione in quota Le
conformazioni bariche che
rappresentano la distribuzione
della pressione sulla superficie
terrestre sono essenziali per la
conoscenza del tempo
meteorologico e del suo
sviluppo, nonché per fare le
previsioni del tempo. Le
porzioni della superficie
terrestre interessate da zone di
bassa pressione o da saccature,
sono in genere esposte a tempo
perturbato, mentre la presenza
di zone di alta pressione o
promontori è di solito segno di
tempo buono. Molto importante
per l'analisi e la previsione
del tempo è l'andamento della
pressione in quota. Esso viene
ottenuto rappresentando con
isoipse, o linee di uguale
altezza, l'andamento di alcune
superfici isobariche ritenute
più rappresentative: in
particolare quelle da 850, 700,
500, 300 e 200 hpa. Le isoipse
sono le tracce lasciate
dall'intersezione della
superficie da rappresentare con
piani orizzontali posti a
intervalli di altezza costanti,
e mostrano l'andamento della
superficie nello stesso modo in
cui le curve di livello
topografiche mostrano
l'andamento della superficie del
terreno. Anche le isoipse
possono dar luogo a zone di alte
e bassa pressione, nonché a
saccature e promontori, e
vengono tracciate sulle carte a
pressione costante, o topografie
in quota. Quando le
conformazioni bariche in
superficie trovano
corrispondenza con le
conformazioni delle isoipse in
quota, i fenomeni meteorologici
sono in genere molto più
rilevanti.
4-LA TEMPERATURA
4.1-La distribuzione del calore
Vediamo innanzitutto quale è il
meccanismo di riscaldamento
dell'atmosfera. Ovviamente la
sorgente di calore è il Sole,
che irradia nello spazio enormi
quantità di energia termica e
luminosa. La superficie della
Terra esporta alla radiazione
solare assorbe una piccola parte
di questa energia (piccola
rispetto al totale emesso dal
Sole), la quale attraversa
l'atmosfera senza innalzarne la
temperatura in modo
significativo. In altre parole,
il Sole riscalda la terra per
irraggiamento, senza che
l'atmosfera assorba calore dai
raggi che l'attraversano. Il
calore che giunge alla
superficie terrestre viene
assorbito e quindi riceduto agli
strati dell'atmosfera a
immediato contatto con il suolo,
i quali a loro volta lo cedono
per convezione a quelli
superiori. Se l'atmosfera fosse
quella standard, la temperatura
decrescerebbe dal suolo (fonte
del calore anche se indiretta)
verso l'alto, con un gradiente
termico verticale di 6.5 gradi
ogni 1000 metri. E se la
superficie terrestre fosse
uniformemente riscaldata
dall'irraggiamento solare,
l'atmosfera sarebbe in quiete,
cioè non ci sarebbero
spostamenti di masse d'aria ne
orizzontalmente ne
verticalmente. In pratica, però
(fortunatamente per la vita sul
pianeta, che altrimenti non
potrebbe esistere), la
superficie terrestre viene
riscaldata in modo molto vario
per due ragioni principali: il
diverso irraggiamento solare nel
tempo e nello spazio, e la
diversa capacità termica delle
varie parti della superficie
terrestre. Il diverso
irraggiamento è dovuto a sua
volta a una serie di cause, le
principali delle quali sono le
seguenti:
·
la sfericità della terra
e l'alternarsi delle stagioni
·
la rotazione terrestre
con l'alternarsi del giorno e
della notte
·
la diversa esposizione ai
raggi solari, specie in terreni
montuosi o comunque non
pianeggianti
·
la diversa copertura del
cielo da parte delle nuvole.
La diversa
capacità termica del terreno,
invece, si traduce in pratica
nella sua capacità maggiore o
minore di trattenere il calore
del Sole. Le superfici con
grande capacità termica, come ad
esempio quelle ricoperte
dall'acqua, durante
l'irraggiamento solare
trattengono una grande quantità
di calore, mentre ne cedono
all'atmosfera sovrastante una
piccola quantità. Ciò comporta
che quando l'irraggiamento
solare cessa, la superficie ha
ancora molto calore
immagazzinato e può continuare a
cederlo anche per lungo tempo
dopo che ha cessato di
riceverne. Le superfici con
scarsa capacità termica, invece,
quali i terreni rocciosi o
sabbiosi, durante
l'irraggiamento solare
trattengono percentuali molto
minori di calore, mentre ne
cedono immediatamente
all'atmosfera la maggior parte.
Pertanto una volta cessati
l'irraggiamento, queste
superfici si raffreddano molto
rapidamente, avendo poco calore
immagazzinato da cedere.
Da quanto
sopra, risulta evidente che
durante il giorno il terreno è
molto più caldo dell'acqua,
perché la cessione di calore è
molto maggiore, mentre di notte
è l'acqua ad essere più calda
del terreno, appunto perché essa
ha ancora calore immagazzinato
da cedere. La variazione di
temperatura nel tempo di un
luogo della Terra, si chiama
escursione termica. Essa è
definita dalla differenza fra il
valore massimo ed il valore
minimo della temperatura del
luogo, misurati in un
determinato intervallo di tempo.
L'escursione termica giornaliera
è quella che ha il suo massimo
verso le ore 14, e il suo minimo
appena prima del sorgere del
Sole. L'escursione termica
annuale ha il suo massimo in
estate e il minimo in inverno.
Le linee che congiungono i punti
della terra avente lo stesso
valore di temperatura nello
stesso tempo, si chiamano
isoterme.
4.2-Le scale termometriche La
temperatura viene misurata con i
termometri, che possono essere a
mercurio, ad alcool, bimetallici
o elettrici. Le scale
termometriche più impiegate
sono:
-
la scala
Fahrenheit, avente i valori
32 e 212 corrispondenti
rispettivamente ai valori 0
e 100 della scala centigrada
-
la scala
delle temperature assolute,
o scala Kelvin, che parte
dallo zero assoluto
(-273°C), facilmente
ricavabile dalla scala
centigrada aggiungendo 273°.
4.3-I moti convettivi Le diverse
temperature della superficie
terrestre provocano, in
conseguenza, anche un diverso
riscaldamento dell'aria
sovrastante, questo disuniforme
riscaldamento fa nascere i moti
convettivi dell'aria. La
convezione è la forma di
propagazione del calore
caratteristica dei liquidi e dei
gas. L'aria calda (scaldata dal
terreno) essendo meno densa di
quella più fredda tenderà a
salire per il principio di
Archimede. Salendo quest'aria,
lascia il posto a quella più
fredda che le sta intorno, la
quale viene così richiamata
verso il terreno, ove a sua
volta si scalda e sale.
Durante la
salita, però, l'aria si
raffredda e a un certo punto
cessa di salire e va a occupare
il posto di quella che sta
scendendo per essere stata
richiamata dal "vuoto" lasciato
dall'aria che va verso il
terreno. Il moto convettivo così
generato continua fino a che
perdura la disparità di
riscaldamento delle varie parti
del terreno. Quello visto ora è
un moto convettivo di dimensioni
ridotte e di breve durata. Ci
sono invece moti convettivi
generati dal diverso
riscaldamento di vaste zone
della Terra, i quali hanno
perciò dimensioni planetarie, e
la cui durata può essere
stagionale oppure continua. Le
zone equatoriali più scaldate
dal Sole, formano correnti
ascendenti di aria calda, che
ridiscendono sui poli riscaldati
solo obliquamente dai raggi del
Sole. Si avrebbero perciò venti
dai poli all'equatore in
superficie, e venti di opposta
direzione in quota. Vedremo più
avanti che questa situazione
viene alterata per effetto della
rotazione terrestre. Un moto
convettivo consiste dunque in
una colonna d'aria ascendente,
una discendente, e due massa
d'aria che si muovono in senso
opposto l'una dall'altra
parallelamente al terreno, la
prima al suolo, e la seconda in
quota. Le masse che si muovono
verticalmente sono appunto
chiamate correnti ascendenti e
discendenti, mentre quelle che
si muovono parallelamente al
terreno sono chiamati venti.
4.4-Le curve di stato Abbiamo
accennato in apertura di
capitolo il gradiente termico
verticale, cioè il rapporto fra
la differenza di temperatura fra
due punti a quota diversa, e la
l'oro differenza di quota.
Poiché il gradiente termico
verticale dell'atmosfera
standard ha il valore costante
di 6,5°c/1000 metri, l'andamento
di un ipotetica curva tracciata
posizionando sul sull'asse delle
ordinate la quota e sull'asse
delle ascisse la temperatura, è
lineare (in diminuzione) fino
alla tropopausa, al di sopra,
dove il gradiente assume valore
costante zero, la curva
continuerebbe parallela all'asse
delle ordinate la temperatura
mantiene cioè costante il valore
di -56,5°c raggiunto alla
tropopausa. In pratica, però, la
variazione della temperatura con
la quota può avere un andamenti
molto vari, in alcuni casi può
ance succedere che la
temperatura, anziché diminuire ,
aumenti con la quota, e dia così
luogo a un inversione termica.
Un caso di inversione termica è
quello che si verifica al suolo
di notte, quando l'aria è
perfettamente calma, e quindi
gli strati a immediato contatto
con il terreno, che ha ormai
ceduto tutto il suo calore, e
quindi è molto freddo, sono più
freddi di quelli sovrastanti.
L'inversione al suolo è spesso
causa di nebbia; ha comunque
sempre uno spessore limitato, e
sparisce non appena ha inizio il
primo riscaldamento del terreno
al sorgere del Sole. Un
inversione in quota , che si può
verificare a qualunque altezza
nella troposfera, può dare
spesso luogo, invece, a nubi
stratificate.
5-L''
Da quanto
detto fino ad ora, possiamo
trarre questa conclusione:
l'atmosfera terrestre è in
continuo rimescolamento a causa
delle diverse temperature a cui
si trova l'aria che la compone.
Però, oltre alle correnti
verticali e ai venti, nessun
altro fenomeno avrebbe luogo
nell'atmosfera se essa non
contenesse sempre, in quantità
più o meno elevate, acque nel
suo stato aeriforme, cioè il
vapore acqueo. Come tutti gli
elementi chimici e i loro
composti, così anche l'acqua si
può trovare in ognuno dei tre
stati, solido, liquido e
aeriforme. Causa dei cambiamenti
di stato sono le variazioni
della pressione e della
temperatura: tutti sappiamo, per
esempio, che alla pressione
atmosferica esistente al livello
del mare, l'acqua solidifica a 0
°C e bolle a 100°C, mentre
questi valore della temperatura
variano al variare della
pressione. I cambiamenti di
stato sono la fusione (da solido
a liquido) l'evaporazione (da
liquido a aeriforme) la
condensazione (da aeriforme a
liquido), la solidificazione (da
liquido a solido), e la
sublimazione (da solido a
aeriforme e viceversa). Durante
ogni cambiamento di stato si
verifica sempre anche uno
scambio di calore, detto calore
latente, fra l'elemento che
cambia stato e l'ambiente
circostante. Ciò che interessa
particolarmente ai fini
meteorologici è che, durante il
passaggio da liquido a vapore,
l'acqua assorbe dall'ambiente
circostante una grande quantità
di calore, appunto il calore
latente di vaporizzazione, pari
a 589 chilo calorie per ogni
chilogrammo di acqua evaporato
alla temperatura di 15°C. Questa
energia calorifica immagazzinata
dal vapore durante il cambio di
stato, viene totalmente
restituita all'ambiente durante
il processo inverso, cioè
durante la condensazione. Il
vapore passa all'atmosfera dalla
superficie degli oceani e degli
specchi d'acqua in generale,
nonché dalla vegetazione e dagli
esseri viventi presenti sulla
Terra. L'energia necessaria per
l'evaporazione viene ovviamente
fornita dal Sole. Il vapore
d'acqua è un gas perfettamente
trasparente alla luce, e quindi
non si vede. Non si commetta
pertanto l'errore, assai
diffuso, di affermare che le
nubi sono formate da vapore. Si
tratta invece di minutissime
goccioline di acqua già allo
stato liquido, e perciò
visibili. L'umidità si misura
mediante gli igrometri, che
possono essere psicRometrici, o
psicrometri, a capelli, e a
condensazione. L'umidità può
essere espressa in tre diversi
modi: umidità assoluta, umidità
specifica e umidità relativa.
5.1-L'umidità assoluta L'umidità
assoluta è la quantità di
vapore, espressa in grammi,
contenuta in un metro cubo di
aria. Rappresenta la densità, o
concentrazione, del vapore
acqueo in un miscuglio di vapore
acqueo e di aria secca . E' una
grandezza poco usata in quanto,
essendo funzione del volume,
varia al variare dello stesso,
ed è perciò in molti casi
difficilmente misurabile e
continuamente variabile.
5.2L'umidità specifica L'umidità
specifica è la quantità di
vapore, espressa in grammi,
contenuta in un chilogrammo di
aria. Essendo ottenuta dal
rapporto tra la massa di vapore
acqueo e la massa di aria umida
che lo contiene, rappresenta la
concentrazione di massa, o
contenuto di vapore. Viene
impiegata al posto di quella
assoluta per esprimere l'umidità
di una massa d'aria in movimento
verso l'alto, quando la sua
densità è in continua
diminuzione, e perciò uno stesso
volume contiene sempre meno
aria, mentre un chilogrammo
rimane sempre tale, qualunque
sia la variazione della densità.
5.3-L'umidità relativa L'umidità
relativa è il rapporto
percentuale fra la quantità di
vapore contenuto in una massa
d'aria, e la quantità massima
che la stessa massa ne può
contenere a parità di
temperatura e pressione.
L'umidità relativa rappresenta
perciò anche il rapporto
espresso in percentuale trA
l'umidità specifica effettiva e
l'umidità specifica massima
dell'aria alla stessa
temperatura. Cerchiamo di
chiarire meglio questo rapporto,
che è fondamentale per
comprendere il verificarsi di
certi fenomeni meteorologici. Si
ipotizzi di prendere una massa
d'aria qualunque, per esempio
quella contenuta in una stanza,
e, mantenendone costante la
temperatura, di immettervi
vapore acqueo; si noterà che per
un po' di tempo l'aria
continuerà ad assorbire il
vapore immesso, ma ad un certo
punto sulle pareti si formerà un
velo d'acqua liquida, e la
stanza si riempirà di nebbia.
Ciò avviene perché l'aria della
stanza è diventata satura, cioè
contiene tutta l'umidità che può
contenere, e quella che si
continua ad immettere viene
"espulsa" sotto forma di acqua
allo stato liquido. Quando una
massa d'aria si satura, la sua
umidità relativa è del 100%, in
quanto il rapporto fra l'umidità
contenuta e la massima
contenibile è uguale a 1. La
temperatura dell'aria alla quale
si verifica la saturazione in
condizioni di pressione e di
quantità di vapore costanti, si
chiama temperatura del punto di
rugiada, o più semplicemente,
punto di rugiada. La temperatura
di rugiada è tanto più bassa
quanto più l'aria è secca.
Se la
temperatura di rugiada è al di
sopra del punto di congelamento,
quando l'aria si satura si ha
condensazione in forma di nebbia
o di rugiada, mentre se è al di
sotto si ha sublimazione in
forma di cristalli di ghiaccio
che d'anno origine alla brina.
Se ora torniamo alla stanza
piena di nebbia e ne innalziamo
la temperatura, notiamo che la
nebbia si dissolve e l'acqua
sulle pareti evapora. Ciò
succede perché, innalzando la
temperatura dell'aria, pur
avendo lasciata invariata la
quantità di acqua presente, si è
accresciuta la capacità
dell'aria di contenere vapore.
In altre parole si è abbassata
l'umidità relativa al di sotto
del 100% e l'aria non è più
satura. Concludendo, per far
raggiungere la saturazione a una
massa d'aria, si possono seguire
due vie: la prima consiste
nell'immettere nuovo vapore
nell'aria, la seconda consiste
nel raffreddare la massa d'aria
lasciando invariata la quantità
di vapore esistente; in tal
caso, siccome la quantità
massima di vapore contenibile
varia in modo direttamente
proporzionale alla temperatura
dell'aria, si fa raggiungere il
valore 1 al rapporto, facendone
diminuire il denominatore. Col
seguente esempio numerico penso
di poter chiarire
definitivamente il fenomeno. Un
metro cubo d'aria alla
temperatura di 20°C, contenendo
10 grammi di vapore, ha un
umidità relativa del 50%. Lo
stesso metro cubo di aria
contenente gli stessi 10 grammi
di vapore, se portato alla
temperatura di 10°C diventa
saturo, cioè la sua umidità
relativa diventa del 100%, e la
temperatura di 10°C costituisce
la temperatura di rugiada.
L'umidità
relativa è chiamato anche stato
igrometrico dell'aria, in quanto
ne rappresenta il grado di
saturazione. Quanto minore è
l'umidità relativa, tanto più
l'aria è secca, e quindi
suscettibile di favorire
l'evaporazione e ricevere altro
vapore; viceversa tanto maggiore
è l'umidità relativa, tanto più
l'aria è umida, e quindi tanto
minore è la sua capacità di
favorire l'evaporazione di
ricevere altro vapore.
La maggior
parte dei fenomeni meteorologici
sono generati dai moti verticali
che si verificano
nell'atmosfera, i quali inducono
le diminuzioni di temperatura
che portano le masse d'aria
ascendenti alla saturazione, e
quindi alla formazione delle
nubi e alle conseguenti
precipitazioni. Le cause che
sono all'origine dei moti
verticali dell'atmosfera sono
due.
·
Il surriscaldamento di
una determinata massa d'aria che
diventa perciò meno densa, e
quindi più leggera di quella
circostante, così come è stato
descritto nel capitolo
precedente a proposito dei moti
convettivi. In questo caso si
dice che l'aria sale per
convezione libera.
·
L'azione meccanica
esercitata dall'incontro di una
massa d'aria dotata di moto
orizzontale con un rilievo del
terreno o con un'altra massa
d'aria di densità diversa, come
nel caso dello Stau e del Fohen
o come nelle situazioni
frontali. In questi casi si dice
che l'aria sale per convezione
forzata.
Una volta che
un moto verticale è stato
innescato, ciò che conta ai fini
del suo proseguimento, e quindi
dello sviluppo dei fenomeni
meteorologici conseguenti, è lo
stato di equilibrio
dell'atmosfera: se è stabile, il
moto verticale si esaurisce non
appena cessa la causa che l'ha
generato; viceversa, se
l'atmosfera è instabile, il moto
verticale si autoalimenta e
continua con intensità via via
crescente. I fenomeni
meteorologici più intensi e
potenzialmente pericolosi si
verificano perciò in questo
secondo caso. Per comprendere
chiaramente i meccanismi che
sono all'origine dei moti
verticali dell'atmosfera, e per
poterne prevedere con
sufficiente precisione il
verificarsi e il divenire, è
pertanto indispensabile
conoscere quali sono le
condizioni fisiche che
permettono ad una massa d'aria
di essere di volta in volta
stabile o instabile.
2-IL RAFFREDDAMENTO ED IL
RISCALDAMENTO ADIABATICO
La fisica
insegna che un gas, quando si
comprime, cioè quando viene
portato a pressione maggiore, si
riscalda; e viceversa, quando si
espande, cioè quando viene
portato a pressione minore, si
raffredda. Un riscontro a questi
fenomeni si ha quando, gonfiando
un pneumatico della bicicletta,
si sente che la pompa si scalda
perché comprime l'aria al suo
interno; e quando si apre il
rubinetto di una bombola
contenente gas compresso, si
sente che mentre il gas
fuoriesce la bombola si
raffredda. Il riscaldamento o il
raffreddamento, cioè la
variazione di temperatura, sono
tanto maggiori quanto maggiore è
la variazione di pressione. Un
aspetto di questi fenomeni che è
importante sottolineare, e che
il riscaldamento e il
raffreddamento avvengono senza
sottrazione o cessione di calore
con l'ambiente esterno. Si dice
cioè che la variazione di
temperatura avviene in modo
adiabatico.
3-I MOTI VERTICALI DELL'ARIA NON
SATURA
3.1-Gradiente adiabatico secco
immaginiamo di trovarci a
livello del mare in atmosfera
standard, cioè a 15°C di
temperatura, e di rinchiudere un
certo volume d'aria alla
pressione ambiente in un
ipotetico palloncino di gomma
avente le pareti che si possono
dilatare liberamente senza
opporre resistenza alcuna. Ciò
fatto, immaginiamo di trascinare
verso l'alto il volume d'aria
così racchiuso, dopo aver
introdotto il bulbo di un
termometro nel palloncino.
Noteremo che la temperatura
dell'aria dentro il palloncino,
indipendentemente dalla
temperatura dell'aria esterna,
diminuisce di 1°C per ogni 100
metri di quota. Questo calo di
temperatura è appunto dovuto al
fatto che, andando in quota, la
pressione atmosferica
diminuisce, e quindi l'aria
contenuta nel palloncino è
costretta ad espandersi, e
quindi a raffreddarsi.
Nell'atmosfera l'andamento della
pressione è tale, per cui l'aria
del palloncino si espande così
da raffreddarsi appunto di 1°C
ogni 100 metri di quota. Questa
diminuzione fissa di temperatura
in funzione alla quota, prende
il nome di gradiente adiabatico
secco, ed è costante a tutte le
quote sia per l'aria secca sia
per l'aria umida ma non ancora
satura. Il gradiente adiabatico
secco non va confuso con il
gradiente termico verticale
dell'aria entro cui avviene il
moto verticale. Il gradiente
termico verticale, che, come
vedremo meglio fra breve, è il
parametro che determina se
l'aria è stabile o instabile,
rappresenta infatti il calo di
temperatura che si riscontra
andando in quota all'interno
della massa d'aria in quiete,
mentre il gradiente adiabatico
secco è il calo di temperatura
cui va soggetto il volume d'aria
che sale. Sappiamo che il
gradiente termico verticale
dell'aria standard è 6,5°C ogni
1000 metri, nell'aria reale,
però, tale gradiente può
assumere valori anche molto
diversi da quello standard, sia
in più sia in meno.
3.2-La stabilità e l'instabilità
dell'aria non satura Nel salire
in quota, l'aria non satura
diminuisce la propria
temperatura, quindi la quantità
di umidità che essa può
contenere diminuisce in modo
diretto. Al raggiungere della
quota di saturazione l'acqua
contenuta sotto forma di vapore
inizierà a condensare cedendo il
calore accumulata in precedenza,
in questo modo l'aria si
scalderà maggiormente adiabatica
satura, e la massa d'aria
risulterà più instabile e
tenderà a salire più velocemente
fino al raggiungimento di un
inversione termica.
4-I MOTI VERTICALI IN ARIA
SATURA
4.1-Il
gradiente adiabatico saturo Il
gradiente adiabatico saturo
rappresenta la variazione di
temperatura cui va soggetta una
massa d'aria satura in movimento
verticale. Esso differisce dal
gradiente adiabatico secco con
il fatto che in concomitanza con
la condensazione si verifica la
cessione del calore latente. In
altre parole, quando il vapore
condensa e forma la nube o la
nebbia, esso restituisce
all'aria il calore latente di
condensazione che le aveva a suo
tempo sottratto durante
l'evaporazione. Il calore ceduto
dall'acqua durante il suo
cambiamento di stato scalda
l'aria e la rende così più
leggera. Se, per esempio nel
palloncino del caso a l'aria
diventasse satura a 15°C, dentro
il palloncino si formerebbe la
"nebbia", e contemporaneamente
l'aria si scalderebbe ricevendo
dall'acqua il calore latente di
condensazione; se la cessione di
calore fosse sufficiente a
portare la temperatura al di
sopra dei 16°C, il palloncino
potrebbe continuare a salire.
4.2-La stabilità e l'instabilità
dell'aria satura Perciò, la
stabilità e l'instabilità di una
massa d'aria non sono più
distinte dal gradiente
adiabatico secco, bensì da
quello saturo. Il valore del
gradiente adiabatico saturo non
è costante come il valore di
quello secco, ma è variabile in
funzione della temperatura
dell'aria. Sappiamo infatti che
l'aria può contenere tanto più
vapore quanto più è calda;
perciò, quando si satura, laria
calda può restituire più
umidità, e quindi più calore che
non l'aria fredda. Il valore del
gradiente adiabatico saturo
varia quindi in funzione inversa
alla temperatura dell'aria; per
aria satura molto fredda, il suo
valore si discosta di poco da
quello del gradiente adiabatico
secco, mentre per aria molto
calda il suo valore può scendere
anche a 0,4°C per 100 metri di
quota. Ammesso che questo fosse
il caso, la massa d'aria satura
sarebbe stabile quando il suo
gradiente termico verticale
fosse minore di 0,4°C/100 metri,
e sarebbe instabile per
gradienti maggiori.
5-I DIAGRAMMI TERMOMETRICI
L'argomento
cui ci apprestiamo ad accennare
è il pane quotidiano dei
volovelisti, che quando vogliono
ottenere risultati apprezzabili
devono studiare con cura lo
stato dell'atmosfera in cui si
apprestano a salire con le loro
vele. Dopo gli opportuni
sondaggi aerologici, su un
diagramma temperatura/altezza
vengono tracciate le curve di
stato dell'aria, e le curve
dell'adiabatica secca e
dell'adiabatica satura.
Correlando questo grafico con i
valori della temperatura al
suolo presente e prevista nelle
ore successive, è possibile
sapere sé e quando l'aria è o
sarà stabile o instabile, a
quale quota si incontrerà il
livello di condensazione, e
numerose altre informazioni
indispensabili per il volo a
vela. Quando una massa d'aria
possiede un gradiente termico
verticale maggiore di quello
adiabatico saturo ma minore di
quello adiabatico secco, si dice
che è condizionalmente
instabile. Si immagini una
porzione di aria alla superficie
che, per il fatto di trovarsi
sopra un terreno che le cede
molto calore, assume una
temperatura superiore ai 20°C
dell'aria circostante.
Quest'aria, sotto forma di
bolla, salirà raffreddandosi
secondo l'adiabatica secca fino
a raggiungere nuovamente la
temperatura dell'aria
circostante, quota alla quale la
salita cessa (punto A). Se,
però, il riscaldamento al suolo
diventa tale (23°C) da
consentire alla bolla d'aria di
salire fino a raggiungere la
temperatura di rugiada (punto
B), in tal momento la sua
umidità comincerà a condensare
restituendo il calore latente,
per cui l'ulteriore riduzione di
temperatura sarà minore perché
proseguirà secondo l'adiabatica
satura. Ecco quindi che a
partire dal punto B, alla cui
quota si trova il livello di
condensazione, chiamato anche
livello di convezione libera,
l'aria potrà continuare a
salire, e formerà una nube
cumuliforme. La salita
continuerà fino alla quota dove,
incontrando un isotermia o un
inversione (punto C), si
arresterà lo sviluppo verticale
della nube. L'interpretazione
delle curve di stato è molto più
agevole quando vengiono
tracciate su diagrammi
termometrici preparati dai
servizi Meteorologici.
Riassumendo possiamo dire che
quando due masse d'aria di
diversa temperatura vengono a
contatto, quella più calda, più
leggera, sale sopra a quella più
fredda, e il moto continua fino
a quando le due masse
raggiungono l'equilibrio
termico, cioè quando le
temperature si eguagliano.
Questo accade sempre e comunque
sia che l'aria sia stabile che
instabile. La differenza sta nel
fatto che se l'aria è stabile,
il moto ascensionale si
esaurisce rapidamente, mentre se
l'aria è instabile, il moto
ascensionale, una volta
innescato, si alimenta da sé e
dura autonomamente finche l'aria
si trova in condizioni di
instabilità, in quanto
l'instabilità non permette il
raggiungimento dell'equilibrio
termico. Una massa d'aria può
essere stabile o instabile a
diverse quota, a seconda di come
si presenta la sua curva di
stato relativamente alla sua
adiabatica secca o a quella
satura. Il tetto è comunque
sempre rappresentato dalla
tropopausa, dove il gradiente
termico verticale diventa
stabilmente zero, e al di sopra
della quale l'aria è quindi
permanentemente stabile. Questa
è la ragione per cui i fenomeni
meteorologici avvengono solo
nella troposfera e non possono
manifestarsi oltre la
tropopausa.
6-LE CARATTERISTICHE DELL?ARIA
STABILE E INSTABILE
La sintesi di
quanto esposto nei paragrafi
precedenti è che l'aria stabile
tende a rimanere immobile
ristagnando sugli strati
sottostanti o sul terreno,
mentre l'aria instabile tende a
salire e a rimescolarsi
continuamente. Le conseguenze di
tutto ciò sulle condizioni
meteorologiche generali sono
quelle riportate di seguito. La
visibilità e buona o ottima in
condizioni di aria instabile,
mentre è scarsa o pessima in
condizioni di aria stabile. Le
nubi hanno sviluppo verticale in
aria instabile, mentre sono
stratificate in aria stabile. Le
precipitazioni sono
intermittenti ma di forte
intensità in aria instabile,
mentre sono persistenti e
sovente poco intense in aria
stabile.
I VENTI
1-INTRODUZIONE
Mentre nel
capitolo precedente abbiamo
analizzato i moti verticali
dell'atmosfera, in questo
trattiamo dei moti orizzontali,
che prendono il nome di venti.
Il vento è definito mediante un
vettore che rappresenta il moto
orizzontale della massa d'aria,
vale a dire mediante una
direzione ed una velocità.
L'unità di misura standard per
la velocità è il nodo (1850
metri/h circa) altre unità
utilizzate in certi casi sono il
metro al secondo, il chilometro
all'ora, e il miglio statutario
all'ora. La direzione viene
espressa ad intervalli di 10°
mediante l'angolo di provenienza
riferito al nord vero sul
cerchio dell'orizzonte, cerchio
che in questo caso prende il
nome di rosa dei venti. I venti
caratteristici della zona del
mediterraneo sono: La tramontana
da nord, il maestrale da
nord/ovest, il ponente da ovest,
il libeccio da sud/ovest, il
mezzogiorno da sud, lo scirocco
da sud/est, il levante da est, e
il grecale da nord/est. Il vento
al suolo, misurato mediante gli
anemometri, è di particolare
importanza per tutte le attività
di montagna, in quanto, a causa
dell'orografia può assumere
direzioni molto variabili ed
intensità spesso amplificate dal
profilo dei monti.A seconda
dell'intensità e del rateo di
variazione della direzione e
della velocità, viene di volta
in volta definito teso, a
raffiche, turbinoso. Il vento in
quota, misurato da terra
seguendo la traiettoria di
appositi palloni sonda ha
particolare rilevanza per le
previsioni del tempo, e quindi
determinare l'arrivo di un
eventuale fronte.
2-LE FORZE CHE
ORIGINANO I VENTI 2-LE FORZE CHE
ORIGINANO I VENTI
2.1-La forza
di gradiente e la forza deviante
2.1LA FORZA DI GRADIENTE E LA
FORZA DEVIANTE Nel primo
capitolo, trattando dei moti
convettivi, abbiamo visto che lo
spostamento delle masse d'aria
l'ungo la superficie terrestre è
dovuto alla presenza di zone del
pianeta aventi pressioni
atmosferiche diverse l'una
dall'altra, a loro volta
generate dal diverso
riscaldamento dell'atmosfera.
Abbiamo anche detto che il
rapporto fra la differenza di
pressione e la distanza che
separa due punti della Terra si
chiama gradiente barico
orizzontale. Vediamo quali sono
le forze che agiscono su ogni
singola molecola d'aria soggetta
ad un gradiente barico
orizzontale. Quando la
particella si trova ferma
sull'isobara di maggior
pressione, essa va soggetta alla
forza barica, o forza di
gradiente, che tende a farla
spostare accelerandola
perpendicolarmente alle isobare,
da quella di più alta a quella
di più bassa pressione. Questa è
appunto la traiettoria che la
particella seguirebbe con
velocità via via crescente se la
Terra non ruotasse su se stessa.
Siccome, però, la terra ruota
intorno al proprio asse, non
appena la particella inizia a
viaggiare va soggetta ad una
forza che agisce sempre
perpendicolarmente alla forza
del moto, chiamata forza
deviante di Coriolis. La forza
di Coriolis, interviene a
deviare il moto verso destra nel
nostro emisfero, e verso
sinistra nell'emisfero sub. La
sua intensità, che è massima ai
poli e nulla all'equatore, è
inoltre direttamente
proporzionale alla velocità
della particella: perciò è nulla
quando questa è in quiete, e
cresce fino a diventare uguale
alla forza di gradiente mano a
mano che la velocità della
particella aumenta. Il vento
che, sotto l'azione della forza
di gradiente e della forza
deviante, si muove
parallelamente alle isobare ad
andamento pressoché rettilineo
prende il nome di vento
geostrofico. La forza barica di
gradiente è quindi il "motore"
del vento, e con la sua
intensità ne determina la
velocità. Quando una
conformazione barica ha le
isobare o le isoipse molto
vicine le une alle altre, il
gradiente barico orizzontale è
molto elevato, e quindi lo è
anche la velocità del vento.
Viceversa avviene se le isobare
e le isoipse sono molto
distanziate.
2.2La forza centrifuga Quando le
isobare sono curve, come nei
casi dei cicloni e degli
anticicloni, alla forza barica e
alla forza deviante di Coriolis
si aggiunge la forza centrifuga,
generata dal moto circolare cui
sono sottoposte le particelle di
aria. La forza centrifuga è
tanto maggiore quanto minore è
il raggio di curvatura delle
isobare, e quanto maggiore è la
velocità del vento. L'azione
della forza centrifuga fa si che
a parità di gradiente, la
velocità del vento fra due
isobare curve sia diversa dalla
velocità del vento fra due
isobare rettilinee: minore
quando la curvatura delle
isobare è ciclonica, e maggiore
quando la curvatura è
anticiclonica. Infatti, quando
la curvatura è ciclonica, la
forza centrifuga si oppone alla
forza barica diretta verso il
centro di bassa pressione,
ragion per cui la velocità
impressa alla particella d'aria
dalla forza risultante è minore
che non quando le isobare sono
rettilinee e la forza centrifuga
è assente. Quando invece la
curvatura è anticiclonica, la
forza centrifuga si somma
all'azione della forza barica
diretta via dal centro di alta
pressione, ragion per cui la
velocità impressa alla
particella dall'azione congiunta
delle due forze è maggiore.
L'intensità della forza di
Coriolis, essendo proporzionale
alla velocità del vento, è in
ogni caso uguale alla somma
vettoriale della forza di
gradiente e della forza
centrifuga. Il vento che, sotto
l'azione combinata della forza
di gradiente, della forza
deviante, e della forza
centrifuga, si muove
concentricamente alle isobare ad
andamento curvo prende il nome
di vento di gradiente.
2.3La forza di attrito Quanto
detto fino ad ora vale per i
venti che corrono sopra una
certa quota, variabile a seconda
della natura del terreno, entro
la quale essi non risentono
dell'attrito con il suolo. Al di
sotto di tale quota, nello
spessore d'aria che prende in
nome di zona di influenza del
terreno, entra infatti in gioco
anche la forza di attrito dovuta
allo scorrimento del vento lungo
la superficie sottostante, forza
che è sempre diretta in senso
contrario alla direzione del
moto. La forza di attrito,
opponendosi alla forza del vento
e diminuendone la velocità, fa
sì che la forza di Coriolis
diventi minore della forza di
gradiente, e quindi il moto
risulti deviato verso l'isobara
di minor pressione. L'effetto
dell'attrito del terreno sulla
direzione del vento fu studiato
anche dal fisico Buys-Ballot,
che enunciò in proposito la
famosa legge che dice:
"L'osservatore che si pone
rispetto al vento in modo da
riceverlo alle spalle, ha, nel
nostro emisfero, la bassa
pressione a sinistra leggermente
avanti a se, e l'alta pressione
a destra leggermente indietro.
L'inverso avviene nell'emisfero
sud". L'effetto dell'attrito del
terreno sul moto dei venti crea,
sia nelle conformazioni bariche
chiuse, sia nelle saccature e
nei promontori, quei fenomeni
che vanno sotto il nome di
convergenza ciclonica e
divergenza anticiclonica, i
quali spiegano perché in
presenza di alta pressione il
tempo è perlopiù buono, mentre è
solitamente perturbato in
presenza di una depressione. La
superficie che separa la zona di
divergenza dalla zona di
convergenza di una saccatura
viene in genere disegnata sulle
carte del tempo con una linea
tratteggiata, spesso chiamata
linea di instabilità. Essa corre
perpendicolare alle isobare,
l'ungo l'asse maggiore della
saccatura. Gli effetti
perturbatori del tempo legati ad
una saccatura sono
particolarmente pronunciati
quando la saccatura è in quota,
e sovrasta una zona di bassa
pressione al suolo.
3-LA CLASSIFICAZIONE DEI VENTI
Abbiamo visto
nei paragrafi precedenti come al
vento vengano date diverse
denominazione a seconda delle
forze che concorrono a
determinarne la direzione. Un
altro modo comunemente usato per
classificare i venti consiste
nel fare riferimento alla
periodicità con cui interessano
le varie zone della Terra,
suddividendoli in venti
costanti, periodici, e
irregolari.
3.1-I venti costanti I venti
costanti sono quelli che spirano
tutto l'anno nella stessa
direzione e con lo stesso verso.
Sono, questi, i venti generati
da cause che perdurano tutto
l'anno, come la depressione
esistente all'equatore, e l'alta
pressione esistente al di sopra
dei tropici che danno origine
agli alisei e ai controalisei.
3.2-I venti periodici I venti
periodici sono quelli che
spirano con direzione costante
ma senso alternato, appunto con
una certa periodicità, la quale
può essere giornaliera come nel
caso delle brezze, o stagionale
come nel caso dei monsoni.
Vediamo brevemente il meccanismo
che da luogo a questi venti,
descrivendo come esempio la
brezza di mare e la brezza di
terra. Quando al mattino sorge
il Sole, esso irraggia sia la
terra sia il mare. Però, come
sappiamo, queste due superfici
hanno capacità termiche molto
diverse, ragion per cui, dopo
alcune ore di irraggiamento, la
Terra è molto più calda del
mare, e per conseguenza anche
l'aria che sovrasta le due
superfici segue la stessa sorte.
Perciò l'aria sovrastante la
terra si innalza perché più
calda, innescando un moto
convettivo che richiama l'aria
più fresca dal mare, dando così
origine alla brezza di mare. Il
fenomeno dura fino a sera, e si
inverte alcune ore dopo che il
Sole è tramontato, quando l'aria
più calda è quella sovrastante
il mare. Essa allora si porta in
quota richiamando aria dalla
costa, dando così origine alla
brezza di terra. Lo stesso
avviene per le brezze di monte e
di valle. Durante il giorno
spira la brezza di valle
richiamata dai pendii più caldi,
mentre durante le prime ore
della sera spira la brezza di
monte per l'inversione del
fenomeno. Lo stesso meccanismo
seppur su scala infinitamente
maggiore, e con periodicità
stagionali anziché giornaliere,
è alla base della formazione dei
monsoni. Durante l'estate, la
pressione che si forma sull'Asia
per il riscaldamento del
continente, richiama aria calda,
umida e instabile dall'oceano.
Spinto in alto dal forte
riscaldamento del suolo e
dall'incontro con il terreno che
si eleva sempre di più verso
l'Himalaya, il monsone estivo dà
luogo a nuvolosità estesa, sesso
a carattere temporalesco, e a
ingentissime precipitazioni.
Durante l'inverno, l'aria fredda
e secca del continente defluisce
verso l'oceano; scendendo dalle
cime dell'Himalaia l'aria si
scalda adiabaticamente, e genera
il clima secco del monsone
invernale.
3.3-I venti irregolari I venti
irregolari sono quelli che
spirano in modo variabile a
seconda della disposizione che
le zone di alta e bassa
pressione vanno assumendo nel
tempo e nello spazio. Si può
dire che ogni angolo della terra
abbia il suo vento locale, che
cambia nome da Paese a Paese, e
a volte anche da città a città,
ma che è comunque sempre
generato dalle stesse cause che
ormai ben conosciamo.
4-GLI EFFETTI DEI RILIEVI
Ogni volta che
un vento incontra un rilievo del
terreno, l'aria, per superarlo,
è costretta a scorrere l'ungo il
pendio di sopravento e a salire
fino alla sua sommità, per poi
ridiscendere dalla parte opposta
per il pendio di sottovento.
L'ungo il pendio di sopravento
si crea una corrente ascendente,
chiamata anche corrente
dinamica, che è spesso sfruttata
dai volovelisti. Se il profilo
del pendio è molto irregolare,
vicino al suolo si possono
incontrare vortici turbolenti.
L'ungo il pendio di sottovento,
per contro, si crea una corrente
discendente.
4.1-Lo Stau e il Fohen Un
fenomeno generato dall'incontro
del vento con una catena
montuosa, particolarmente
interessate per chi frequenta le
nostre alpi è quello che va
sotto il nome di Stau e Fohen.
Questo fenomeno si manifesta
ogni qual volta che una massa
d'aria piuttosto umida in
movimento incontra una catena
montuosa disposta
perpendicolarmente al suo
cammino. Al suo contatto con la
catena montuosa, il vento è
costretto a salire, e salendo si
raffredda secondo il ben noto
gradiente adiabatico secco di
1°C ogni 100 metri. Una volta
raggiunta la quota di
condensazione, l'umidità
presente nel vento da origine
alle nubi, e quindi a
precipitazioni. L'insieme della
corrente ascendente, delle nubi
e delle precipitazioni
costituisce lo Stau. Dal momento
in cui inizia la condensazione,
l'aria riceve il calore latente
ceduto dall'acqua nel suo
passaggio dallo stato aeriforme
a liquido, ragione per cui,
durante il resto della salita,
il raffreddamento continua
secondo il gradiente adiabatico
saturo, minore di quello secco.
Appena superata la cresta, il
vento comincia a scendere, ormai
privo della maggior parte della
sua umidità che si è scaricata
l'ungo il versante sopravento.
Scendendo in regime adiabatico
secco, l'aria si scalda di 1°C
ogni 100 metri, e giunge a valle
con un notevole guadagno di
temperatura rispetto a quando ha
cominciato a salire dalla stessa
quota sull'altro versante della
montagna. Questo vento di caduta
caldo e secco, che rende il
cielo terso e sereno, è il
Fohen. Il Fohen scende in genere
dalla montagna con velocità
elevatissima, e al suo cessare è
normalmente associato un brusco
calo della temperatura con
gelate nella pianura padana.
4.2-La formazione delle raffiche
Un altro fenomeno generato
dall'interazione del vento con
il suolo è la formazione delle
raffiche; le asperità del
terreno ostacolano infatti il
fluire del vento, ragion per cui
il suo moto, da uniforme che è
al di sopra della quota di
influenza del terreno, si
trasforma via via in pulsante al
diminuire della quota.
L'intensità massima delle
pulsazioni in rapporto alla
velocità di scorrimento uniforme
prende il nome di fattore di
raffica. Esso è tanto maggiore
quanto maggiore è la velocità
del vento, e quanto più
accidentato e cosparso di
ostacoli è il profilo del
terreno. Un particolare esempio
ci viene dato dal fortissimo
vento che soffia a ridosso della
catena andina nel sud della
Patagonia, dove il vento
proveniente dall'oceano
pacifico, incontrando le
montagne vi si incanala tra le
pareti subendo delle fortissime
accelerazioni che lo portano a
soffiare con raffiche anche di
200 chilometri/h.
4.3-Le correnti a getto
Concludiamo il capitolo
accennando a quei fiumi d'aria
chiamati correnti a getto, che
serpeggiano intorno alla Terra,
in genere alla quota della
tropopausa, scorrendo a velocità
elevatissime, spesso nell'ordine
delle centinaia di chilometri
all'ora. In ogni emisfero ci
sono due correnti a getto, una
detta polare, e la seconda
tropicale. La prima interessa le
medie e alte latitudini, mentre
la seconda è normalmente
osservata in prossimità dei
tropici. L'andamento generale
delle correnti a getto nel
nostro emisfero è da ovest a
est, ma il loro percorso può
serpeggiare anche in direzione
nord-sud.
Qualche cenno sulle nebbie...
Innanzitutto, in meteorologia si
comincia a parlare di nebbia
(d'avvezione, da irraggiamento,
frontale, da evaporazione)
quando la
visibilità orizzontale
scende sotto i 1000 metri. Al di
sopra di questo valore, in caso
di riduzioni della visibilità, è
preferibile esprimersi in
termini di foschia.
A seconda
della visibilità orizzontale, la
nebbia può assumere le seguenti
specificazioni:
nebbia densa
|
visibilità < 40
metri
|
nebbia spessa
|
visibilità < 200
metri
|
nebbia
|
visibilità < 400
metri
|
nebbia moderata
|
visibilità < 1000
metri
|
Come si forma la nebbia?
Alla base della formazione delle
foschie e quindi delle nebbie vi
è un raffreddamento della massa
d'aria a contatto con il suolo:
l'attitudine dell'aria a
contenere vapore acqueo (ovvero
acqua allo stato gassoso) è in
stretta dipendenza con la
temperatura dell'aria. In parole
povere, più una massa d'aria è
calda, maggiore è la quantità di
vapore acqueo che può contenere.
A seguito di un raffreddamento,
l'aria può trovarsi a contenere
più vapore acqueo di quello che
potrebbe, e pertanto la quantità
in eccesso comincia a condensare
in minuscole goccioline
(passaggio dell'acqua dallo
stato aeriforme a quello
liquido). Queste goccioline,
estremamente leggere, restano
apparentemente sospese
nell'aria, intorbidandola e
riducendone perciò la
visibilità. Può tuttavia
accadere che la nebbia
(preceduta dalla foschia)
cominci a formarsi anche in
assenza di saturazione, favorita
dalla presenza dei cosiddetti
nuclei di condensazione. Perciò
in prossimità di aree
industrializzate la nebbia si
forma più facilmente che
altrove.
Da quanto detto, emerge
chiaramente che tutto ciò che
induce l'aria a raffreddarsi, in
presenza di elevato contenuto di
vapore acqueo, è favorevole allo
sviluppo delle nebbie.
Questo spiega perché, ad
esempio, la nebbia tenda a
formarsi in corrispondenza delle
ore notturne e del primo
mattino, solitamente le più
fredde della giornata.
IL CIELO SERENO costituisce un
altro elemento a favore della
nebbia: dopo il calare del sole,
il suolo restituisce il calore
che ha accumulato durante il
giorno (irraggiamento),
raffreddandosi rapidamente (1),
spesso originando vere e proprie
inversioni del normale gradiente
termico verticale. Se il cielo è
sereno, il calore irradiato dal
suolo si perde facilmente verso
l'alto, mentre, se il cielo
risulta coperto, parte di quel
calore resta"ingabbiato", ed il
raffreddamento del suolo è meno
intenso. Questo spiega perché
l'escursione termica è molto
pronunciata nei giorni con cielo
sereno.
Un altro fattore notevole è
rappresentato dal VENTO:la sua
assenza impedisce un eventuale
rimescolamento dell'aria che si
sta raffreddando con aria più
calda o meno umida, e anche
questo favorisce la nebbia.
·
Riassumendo, ore notturne o di
primo mattino, elevata umidità
relativa, massiccia presenza di
nuclei di condensazione, cielo
sereno (spesso a causa di
persistente alta pressione) ed
assenza di vento sono i
principali agenti della
formazione delle nebbie,
definite da irraggiamento poiché
la causa principale del loro
insorgere è costituito dal
raffreddamento del suolo con cui
l'aria è a contatto per perdita
di calore verso l'alto.
Tuttavia nebbie possono formarsi
anche con cielo coperto, e
questo accade soprattutto quando
esse si formano non tanto per il
raffreddamento della massa
d'aria giacente sul luogo, ma
per il sopraggiungere di aria
calda e umida da località
vicine. Questa aria
"forestiera", a contatto con il
suolo o l'aria più fredda
locale, si raffredda a sua volta
(specie nella zona di contatto
tra le due masse; i più curiosi,
vedano il principio di Watt),
dando luogo a nebbie definite
"d'avvezione". Tipiche (e
temute) nebbie da contatto, ad
esempio, sono quelle che si
formano presso le coste dei mari
caldi quando venti costanti
paralleli alla costa causano la
risalita di acque profonde più
fredde ("upwelling"): il
contatto di aria calda e umida
con la superficie marina fredda
genera la nebbia.
Si può prevedere quando la
nebbia si dissolverà?
Allo stato attuale, si possono
fare solo delle previsioni di
massima, in quanto il
dissolversi delle nebbie è in
relazione a fatti non sempre
quantificabili. Ad ogni modo, la
scomparsa della nebbia è
dipendente dagli stessi fenomeni
che l'hanno originata, ovvero il
progressivo riscaldamento del
suolo per effetto del sorgere
del sole induce un riscaldamento
dell'aria, che ritorna ad essere
nuovamente "capace" di contenere
più vapore acqueo: le goccioline
della nebbia tornano allo stato
aeriforme abbandonando la loro
condizione "liquida".
Ovviamente uno strato nebbioso
molto spesso (200-300 metri)
impedisce ai raggi del sole di
agire incontrastati, e la nebbia
si dissolverà lentamente o non
si dissolverà per nulla, come
capita spesso nelle pianure
dell'Italia del Nord.
La nebbia, legata com'è alle
condizioni locali, può essere
spazzata via dall'arrivo di
perturbazioni, che sostituiscono
l'aria giacente sul luogo con
aria avente caratteristiche
differenti, oppure
dall'insorgere di un vento
improvviso o di un vento
particolarmente caldo e secco,
come si verifica spesso al nord
quando si instaura il fohn, cioè
quel vento secco e relativamente
più caldo proveniente dalle
Alpi. In tal caso il successo
della previsione sulla nebbia è
strettamente legato alla
valutazione dell'arrivo della
perturbazione o dell'insorgere
del fohn.
Per
concludere, si può affermare che
un'attenta osservazione delle
condizioni favorevoli
all'insorgere della nebbia, può
favorire, nel previsore, un
affinamento della sua
sensibilità "locale" ed aiutarlo
a fare buone previsioni relative
al posto in cui opera. A titolo
d'esempio, oltre a tenere sotto
esame DELLA TEMPERATURA E
DELL'UMIDITA' dell'aria, si può
correlare la riduzione della
visibilità alla direzione di
provenienza del vento, ottenendo
spesso, specialmente per le
nebbie d'avvezione, una discreta
corrispondenza tra vento e
nebbia.
SICURAMENTE IN MONTAGNA IL
BRUTTO TEMPO PUO’ DARE MAGGIORI
PROBLEMI PER CUI NON
AVVENTURATEVI SE CAPITE CHE IL
TEMPO STA PEGGIORANDO: LA
MONTAGNA NON PERDONA MAI. SE
DOVESTE TROVARVI GIA’ IN MEZZO
AD UN TEMPORALE O UNA BUFERA
CERCATE UN RIFUGIO CHIUSO COME
GROTTE O AL DI SOTTO DI ROCCE
ESPOSTE; FATE COMUNQUE
ATTENZIONE A NON CORRERE RISCHI
PER QUANTO RIGUARDA LA CADUTA DI
SASSI O FRANE. ALLONTANATEVI
DAGLI ALBERI CHE ATTIRANO I
FULMINI. LA COSA MIGLIORE E’
SEMPRE PREVEDERE E PREPARARSI IN
TEMPO PRIMA DI TROVARSI
COMPLETAMENTE SOTTO LA TEMPESTA.
GUARDATEVI INTORNO:
ALLONTANATEVI DA ZONE DI
VALANGHE E DA FIUMI CHE CON
PIENE POSSONO DIVENTARE
PERICOLOSI. NON MONTATE TENDE
VICINO A TORRENTI, CASCATE O
FIUMI; CERCATE UN PROMONTORIO,
UNA COLLINA; IN CASO DI
PRECEDENTE SICCITA’ RICORDATEVI
DI PREDISPORRE CONTENITORI PER
LA RACCOLTA DI ACQUA. SE LA
SITUAZIONE SI COMPLICA PER
QUANTO RIGUARDA IL RISCHIO DI
ALLAGAMENTO METTETEVI AL SICURO
ARRAMPICANDOVI SU UNA SPORGENZA
IN ALTO, NON INFILATEVI IN
CUNICOLI O GROTTE, CERCATE DI
SALIRE SU PER LA COLLINA VERSO
CASEGGIATI IN MODO ANCHE DA
POTER AVVERTIRE I
SOCCORSI(MEGLIO CHIAMARE PER
NIENTE CHE NON CHIAMARE!). SE
NON AVETE PROBLEMI DI ACQUE
PERICOLOSE, MONTATE UNA TENDA,
SE NE AVETE UNA CON VOI E
INFILATEVI DENTRO PER RIMANERE
ALL’ASCIUTTO. VEDI ANCHE IL
PARAGRAFO MATERIALE DA
ESCURSIONE.
|
|