14/03/2011
Pronti a Tutto
Il Soccorso nelle Emergenze
di Protezione Civile
Dott. Lorenzo Morini
L’atmosfera
Parametri fisici principali
Le masse d’aria
Le nubi
Idrometeore ed elettrometeore
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Cos’è e cosa studia la meteorologia?
E’un ramo della geofisica che studia l’atmosfera terrestre
ed i suoi fenomeni, considerandone la natura, le leggi e la
distribuzione.
Possiamo distinguerla in meteorologia sinottica che si
occupa delle variazioni che si verificano di giorno in giorno
nelle condizioni atmosferiche; meteorologia fisica che
studia le proprietà elettriche, ottiche e in generale fisiche
dell’atmosfera; climatologia che prende in considerazione il
clima ossia le condizioni del tempo in lunghi periodi di
tempo; micrometeorologia che osserva la variazione degli
elementi meteorologici in prossimità del suolo ed in aree
più ristrette.
L’atmosfera
La sottile striscia di aria che circonda la
Terra (ha uno spessore di circa 1.000 Km
ma la sua fascia superiore estremamente
rarefatta si estende fino a 30.000 Km di
altezza, è la fonte di vita del pianeta stesso.
La Terra usa come motore l'energia del
Sole, ma solamente una piccolissima
porzione di questa energia viene intercettata
dal nostro pianeta.
L'atmosfera si divide classicamente in
regioni determinate dal cambiamento locale
della temperatura e della pressione
atmosferica con l'aumentare della quota.
Queste regioni sono:
la troposfera, la stratosfera, la mesosfera e
la termosfera.
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Troposfera: è lo strato inferiore dell’atmosfera, di spessore variabile fra gli
8 Km (poli) ed i 16 Km (equatore). In essa troviamo tutti i fenomeni
meteorologici significativi. E’ caratterizzata dal fatto che in essa la
temperatura diminuisce con la quota (dell’ordine di 0.6 °C per un
innalzamento di 100 m). Non mancano tuttavia distribuzioni particolari
ma limitate, nelle quali la temperatura tende ad aumentare con la quota
(inversioni termiche).
Tropopausa: è il confine superiore della troposfera; in essa la
temperatura cessa di scendere, e diventa costante con la quota. Inoltre,
tutti i moti verticali dell’atmosfera trovano il loro tetto naturale proprio sulla
tropopausa. Altrettanto può dirsi per le nubi.
Stratosfera: è lo strato a temperatura dapprima costante e poi
crescente che si trova sopra la tropopausa. La stratosfera va dalla
tropopausa fino a quote dell’ordine dei 50 -55 Km, dove le temperature
sono prossime a quelle della superficie terrestre. Ciò è dovuto al fatto
che a questi livelli la radiazione UV del Sole viene assorbita dallo strato
di ozono, e trasformata in calore. La stratosfera termina con la
stratopausa, strato in cui la temperatura cessa di salire per rimanere
costante e cominciare a scendere.
L’energia solare che arriva sulla superficie terrestre è maggiore
all’equatore che ai poli, a causa della posizione della terra rispetto al
sole. Per poter ridistribuire il calore in eccesso, l’equatore ne invia un
poco ai poli.
Questo movimento di calore determina, in maniera assai semplificata,
la circolazione delle masse d’aria.
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Circolazione generale dell’atmosfera
I parametri fisici principali
-Temperatura
-Umidità
-Pressione atmosferica
-Vento
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La temperatura è una misura del calore in
atmosfera.
L’unità di misura è il grado centigrado °C.
L’aria si scalda per:
Irraggiamento: consiste nel riscaldamento
tramite l'emissione di onde elettromagnetiche
(es. quelle emesse dal sole).
Conduzione: intende il passaggio di calore
per contatto tra un corpo ad un altro.
Convezione: Si ha quando un fluido (come
l'acqua o l'aria) entra in contatto con un corpo (
la terra) la cui temperatura è maggiore (a causa
del sole) di quella del fluido stesso.
La temperatura e l’inversione termica
Effetto dell’inversione sulla
copertura del cielo arresta lo
sviluppo verticale delle nubi.
La temperatura diminuisce
linearmente con la quota,
sino a 13 Km di altezza, di
una quantità compresa tra
4°C e 10°C ogni 1000 metri
(in media 6,5 °C).
L’inversione al
suolo favorisce la
nebbia.
La causa più comune dell’“inversione termica” é un
forte irraggiamento termico notturno.
A causa del cielo sereno, durante la notte si produce
un forte raffreddamento del suolo che a sua volta
raffredda il sottile strato d’aria a contatto con esso.
Se l’umidità é sufficientemente elevata e la
temperatura dell’aria diminuisce oltre la temperatura
di rugiada si ha la condensazione e quindi la
formazione di nebbia. Più in alto, lontano dal suolo
l’aria rimane calda.
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Temperatura ed evoluzione del tempo.
La variazione locale della temperatura non è un sicuro punto di
riferimento per la previsione del tempo; essa può dare qualche
indicazione se viene messa in relazione con l'andamento simultaneo di
altri fattori come ad esempio la pressione atmosferica, il vento e la
nuvolosità.
Tuttavia possono essere fatte alcune considerazioni di carattere generale:
Quando la temperatura e la nuvolosità aumentano mentre la pressione
diminuisce, si hanno quasi sempre condizioni di tempo perturbato
persistente.
Quando la temperatura diminuisce e la nuvolosità e la pressione
aumentano, non si hanno generalmente precipitazioni.
Un aumento della temperatura a causa di correnti meridionali è seguito
da un peggioramento del tempo soltanto quando la pressione è in
diminuzione. Viceversa, un abbassamento della temperatura dovuto ad
afflussi di aria dai quadranti settentrionali, non da solitamente tempo
perturbato.
L’umidità relativa rappresenta il contenuto in percentuale (%) di vapore
d’acqua in atmosfera.
L’unità di misura è il percento (%).
L’ aria, a seconda della temperatura, può contenere in sospensione una
diversa quantità di acqua (aria assolutamente secca non esiste in
natura); a 10 °C l’aria può contenere fino a 9 g di acqua per metro cubo,
a 20 °C fino a 17 g, a 30 °C fino a 30 g, e così via. Quando l’aria porta in
sospensione la massima quantità di acqua che può contenere in
relazione alla temperatura, si dice che è satura; in queste condizioni, il
minimo abbassamento di temperatura provoca la condensazione di parte
dell’ acqua contenuta, quindi si formano le nubi e le precipitazioni.
Umidità assoluta: quantità di vapore acqueo contenuta in un m3 d’aria
Saturazione: limite all’umidità assoluta. Oltre tale limite il vapore acqueo
condensa. Tale limite è tanto maggiore quanto più è alta la temperatura
Umidità relativa: rapporto tra umidità assoluta e saturazione
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L'umidità e l'evoluzione del tempo.
L'umidità è dopo il vento e la pressione atmosferica il fattore più importante
per capire ed eventualmente prevedere l'evoluzione del tempo.
In un'atmosfera tersa e limpida, essendo scarso il contenuto di vapore
acqueo, è improbabile la formazione e lo sviluppo di nubi. Invece un cielo
coperto con atmosfera tersa e limpida è tipico delle irruzioni di aria
continentale polare su zone precedentemente occupate da aria umida.
Infatti, l'aria fredda si incunea sotto l'aria umida relativamente più calda e la
solleva violentemente. Il sollevamento forzato da origine alla
condensazione del vapore acqueo a livelli molto prossimi al suolo ed alla
nascita di uno strato nuvoloso compatto di nubi basse.
Il cielo sereno con elevata umidità relativa al suolo viene associato alle
situazioni in cui il vapore acqueo è costretto a ristagnare in prossimità del
suolo, a causa della presenza di un'inversione da irraggiamento o a
un'inversione per subsidenza in quota. Nelle zone poco ventilate queste
situazioni, soprattutto nella stagione estiva, caratterizzano le tipiche
sensazioni di caldo afoso. Il cielo molto nuvoloso, associato ad un alto tasso
di umidità, è caratteristica di tutte le situazioni in cui sia in atto un afflusso di
aria caldo umida dai quadranti meridionali. Questo afflusso costituisce,
quasi sempre, la parte avanzante di un sistema frontale in avvicinamento.
La visibilità orizzontale, in mancanza di strumenti di misura, è un'utile
indicazione per valutare l'evoluzione del tempo dato che questo fattore è
direttamente collegato ad una contemporanea variazione dell'umidità
relativa.
Nelle ore notturne e prossime all'alba, l'umidità relativa è alta e la visibilità
risulta ridotta per foschie dense o per nebbie. Una diminuzione della
visibilità, che non sia legata all'irraggiamento notturno, è segno che le
condizioni del tempo stanno volgendo al peggioramento. Viceversa se la
visibilità non subisce variazioni nel corso della giornata, o se addirittura
persistono formazioni nebbiose, ciò testimonia la persistenza di
un'inversione termica negli strati prossimi al suolo e quindi la presenza di
aria stabile.
Anche la colorazione del cielo dipende dal contenuto di vapore acqueo
nell'atmosfera. Un cielo con colorazione rossa verso nord al mattino,
oppure il sole che tramonta rosso dietro le nubi, o ancora la luna rossastra
e circondata da un alone, sono tutti indizi di una elevata umidità relativa e
di conseguenza di un probabile peggioramento del tempo.
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La pressione è semplicemente il peso
dell’aria sopra la nostra testa.
L’unità di misura è l’Hectopascal (hPa).
Grado barico medio 1hPa ogni 8 metri.
Sulla Terra esiste una colonna d'aria che
arriva fino alla fine dell'atmosfera ed
esercita sopra di noi un peso, che
mediamente è uguale a circa un chilo
per centimetro quadrato. Questo peso
aumenta quando è vicino alla terra
perché è attirato dalla forza di gravità.
Le variazioni locali della pressione atmosferica
Le variazioni locali di pressione più significative, ai fini dell'evoluzione del tempo,
sono quelle determinate dallo spostamento delle masse d'aria. Così un afflusso di
aria più fredda di quella preesistente nella verticale del luogo causa un aumento di
peso della colonna d'aria sovrastante e quindi un aumento della pressione.
Viceversa un afflusso di aria più calda al suolo determina una diminuzione della
pressione. Anche il raffreddamento notturno ed il riscaldamento diurno degli strati
prossimi al suolo determinano rispettivamente un aumento ed una diminuzione della
pressione atmosferica.
Tendenza barometrica ed evoluzione del
tempo
La variazione di pressione osservata in un breve
periodo è quella più significativa. Infatti, se la
pressione atmosferica al suolo tende a diminuire, la
bassa pressione che così si origina richiama masse
d'aria dalle zone circostanti. Non potendo le masse
d'aria accumularsi, sono costrette a sollevarsi
trasportando l'aria dagli strati prossimi al suolo
verso l'alto dove, a causa del raffreddamento, il
vapore acqueo si condensa e diviene visibile sotto
forma di nubi.
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La tendenza barometrica ci può fornire indizi per prevedere l'evoluzione delle
condizioni meteorologiche.
Una diminuzione di pressione di 2 o 3 hPa in 3 ore è segno che le condizioni del
tempo tendono a peggiorare.
Se la diminuzione di pressione supera i 4 o 5 hPa, sempre in tre ore, vuol dire che il
peggioramento del tempo è già in atto.
Osservando sul barometro l'andamento della pressione, in presenza di una
diminuzione costante e pronunciata potremo dedurne che una perturbazione si sta
avvicinando fino a transitare su di noi.
In termini generali, si può dire quanto segue:
1) una variazione positiva molto forte può indicare l'avvento di un cuneo di alta
pressione che porta un temporaneo miglioramento.
2) Una variazione negativa molto marcata preannuncia un rapido peggioramento
della situazione, con afflusso di aria molto fredda in inverno e temporali durante
l'estate, solitamente seguiti da un altrettanto rapido miglioramento.
3) Variazioni graduali portano a situazioni generalmente più persistenti:
a) una graduale diminuzione della pressione predice condizioni di maltempo durevoli;
b) un lento costante aumento lascia intravedere l'avvento di alte pressioni stabili
Il vento
ll vento è lo spostamento orizzontale dell'aria causato dalla differenza
di pressione atmosferica esistente fra zone adiacenti, differenza che a
sua volta è causata dalla diversa distribuzione del calore sulla
superficie terrestre.
L'importanza del vento per quanto riguarda le condizioni atmosferiche
risiede nel fatto che le grandi perturbazioni, collegate ai centri di bassa
pressione che si formano intorno alle latitudini comprese fra 50 e 60°
dovute al conflitto di masse d'aria polari, si muovono in seno alle
correnti d'aria occidentali con direzione e velocità determinate
essenzialmente dal vento.
La direzione di provenienza del vento da utili informazioni sulle
caratteristiche delle masse di aria in arrivo e quindi sui fenomeni
atmosferici, sulle variazioni della temperatura e sulla quantità di umidità
che possono manifestarsi.
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Lo strumento per misurare la velocità del vento è chiamato anemometro.
E' costituito essenzialmente in una girandola a palette o a semisfere cave
oppure in un'elichetta.
Le unità di misura che si utilizzano per la misurazione del vento sono:
il metro al secondo (m/sec),
il chilometro orario (Km/h),
il nodo (knot)
La direzione di provenienza del vento può essere espressa mediante l'angolo
formato con il Nord geografico e contato in senso orario:
Il simbolo utilizzato per indicare sulle carte la direzione e la forza del vento
consiste in una freccia orientata secondo la direzione del vento e in trattini
(barbe o cocche) aggiunti sulla sinistra indicanti la velocità.
La direzione del vento e la previsione del tempo.
Quando l'angolo formato dalla direzione del vento
al regola
suolo eempirica
la
Una
per
direzione del vento in quota (visibile dal cammino
delle
nuvole),
supera
eseguire una previsione
i 90°, ciò preannuncia l'arrivo di masse di aria con
sulcaratteristiche
tempo potrebbe
termiche differenti dall'aria esistente e quindi unessere
cambiamento
questa. del
tempo. Si avrà un peggioramento se il vento al suolo
soffia
direzione
Volgendo leinspalle
al
contraria rispetto a quella con cui si muovono levento
nubi,inferiore,
eccetto ilsicaso in
cui il fenomeno sia legato alle brezze o a modificazioni
del flusso
osservi locali
(attraverso
lo
nei bassi strati dovuto all'orografia della zona. Alspostamento
contrario quando
le la
dei cirri)
direzioni del vento al suolo ed in quota sono parallele
significa
che non
direzione
del vento
si avranno cambiamenti del tempo a breve durata.
superiore. Se le nubi
provengono dalla nostra
Legge di Buys-Ballot. Se la direzione del vento non
è modificata
da
sinistra,
il tempo volge
ostacoli posti nelle dirette vicinanze dell'osservatore,
ponendo
le
spalle
ad un peggioramento,
al vento che soffia nei bassi strati si può risalire mentre
all'ubicazione
dei
se le nubi centri
di alta e bassa pressione responsabili del ventoprovengono
osservato. dalla nostra
Nell'emisfero nord il centro di bassa pressione sidestra
trova èalla
sinistra
previsto
un
leggermente spostato in avanti dell'osservatore,miglioramento
mentre il centro
. di alta
pressione si trova a destra leggermente spostato indietro. Nell'emisfero
sud le direzioni sono invertite.
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Le masse d’aria
Le condizioni atmosferiche di un luogo, oltre a dipendere da numerosi fattori
locali, sono determinate soprattutto dall'arrivo di estese porzioni di aria
caratterizzate da omogenee proprietà fisiche di temperatura ed umidità. A
queste porzioni di aria, originate in zone anche molto distanti e trasportate
dai venti predominanti, si da il nome di masse di aria.
Il luoghi di origine delle masse d'aria con caratteristiche definite sono quelli
dove stazionano gli anticicloni permanenti delle medie latitudini come ad
esempio l'Anticiclone delle Azzorre, l'Anticiclone della Calotta Polare e gli
anticicloni freddi che si formano sulle aree continentali durante l'inverno
come ad esempio l'Anticiclone Russo detto anche Siberiano o Euroasiatico.
Questo perchè nelle zone occupate dagli anticicloni i venti sono deboli e
pertanto la prolungata ristagnazione fa si che le masse d'aria acquistino le
proprietà fisiche della superficie sottostante.
Suddivisione delle masse d’aria
Le masse d'aria che provengono da latitudini settentrionali sono più fredde (aria
polare e aria artica); quelle che giungono da latitudini meridionali sono più calde
(aria tropicale). Le masse d'aria prima di giungere in un luogo percorrono un
lungo tragitto e le loro proprietà fisiche originarie possono essere modificate dalla
natura delle superfici che attraversano. Se la massa d'aria passa sopra un
oceano viene definita aria marittima, se passa sopra un continente è detta aria
continentale.
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Il Fronte Polare
Nelle grandi invasioni di aria fredda verso più basse latitudini e di aria
calda verso quelle alte, vengono a scorrere, affiancate, masse di aria calda
e masse di aria fredda. Che cosa avviene lungo la superficie (o
discontinuità) che separa le due masse di aria?
Si avranno variazioni brusche di temperatura e di umidità in una fascia di
spazio molto ristretta
Il Fronte Polare separa le masse di aria
tropicali da quelle polari. La sua traccia
al suolo può essere segnata nelle carte
meteorologiche. Interessa direttamente il
tempo delle nostre latitudini
Se le masse di aria che si affacciano nel fronte polare sono poco differenziate, il
fronte è poco attivo e, in caso di mancanza di vento, può anche essere stazionario.
Non appena si stabilisce uno squilibrio fra le due masse di aria l'andamento del
fronte subirà una notevole trasformazione. Si trasformerà in una linea percorsa da
ondulazioni prodotte dalle spinte alternate dell'aria tropicale verso nord est e
dell'aria polare verso sud ovest.
Quando fra le due masse di aria,
tropicale e polare, si stabilisce uno
squilibrio, l'andamento del fronte
polare subisce una deformazione.
Non è più un tratto rettilineo ma una
linea ondulata prodotta dalle spinte
alternate dell'aria tropicale e dell'aria
polare.
Grandi irruzioni di aria fredda e calda,
con formazione di onde orizzontali e di
vortici ciclonici.
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Le ondulazioni del fronte polare danno luogo, a livello del suolo, a vortici
depressionari che, dalla superficie, si estendono agli strati atmosferici superiori. A
queste depressioni, che si spostano in seno alle grandi ondulazioni delle correnti
occidentali, si da il nome di cicloni extratropicali. I cicloni extratropicali sono anche
definiti depressioni mobili o più comunemente perturbazioni.
Le depressioni che nascono dalle modificazioni del fronte polare si presentano
quasi sempre in famiglie composte da 3 a 5 membri. I primi membri, nel senso del
moto, sono normalmente in fase di sviluppo avanzato e prossimi all'estinzione,
mentre gli ultimi sono in fase di nascita. Ogni ciclone appartenente alla stessa
famiglia scorre a latitudini più basse rispetto al ciclone che l'ha preceduto, seguito
poi da un’irruzione di aria fredda.
Famiglia di perturbazioni. Con la lettera B
sono indicate le depressioni, con la sigla
A1 è indicato l'anticiclone permanente e
con la sigla A2 l'anticiclone mobile,
cosiddetto di chiusura della famiglia.
In ciascuna di queste onde, le masse di aria tropicale invadono le zone prima
occupate dall'aria fredda dando origine al settore caldo. In corrispondenza di
quelle che potremmo considerare le creste d'onda di aria calda si forma il minimo
depressionario. Sul lato destro della cresta, nel senso di spostamento dell'onda e
delimitato nei bassi strati dal fronte caldo, l'aria calda più leggera si solleva per
scorrimento sopra quella fredda. Sul lato sinistro, al contrario, l'aria fredda
delimitata al suolo dal fronte freddo, si incunea sotto l'aria calda sollevandola
violentemente.
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Poichè l'aria fredda avanza più velocemente dell'aria calda , giunge il momento in
cui il fronte freddo raggiunge il fronte caldo dando origine ad un sistema misto
chiamato fronte occluso. Nella fase di occlusione il ciclone raggiunge lo stadio di
massima maturità e la pressione atmosferica, al livello del mare, raggiunge i valori
minimi, i venti soffiano con maggior velocità ed i fenomeni di condensazione del
vapore acqueo procedono con ritmo più veloce. Passata la fase di occlusione il
ciclone non fa che dissipare l'energia acquisita e muore a meno che nel suo vortice
in estinzione non entrino nuove masse di aria fredda che gli consentano, stante il
rinnovato contrasto termico, una ripresa di energia.
Schema di evoluzione di un ciclone mobile e
dei fronti associati. Quando lo squilibrio fra
le masse d'aria (fredda blu e calda rossa) si
accentua, si stabiliscono due fronti: il fronte
caldo con direzione est- nord est ed il fronte
freddo con direzione sud est.
Continuando ad accentuarsi lo
squilibrio fra le due masse di aria,
l'ondulazione assume una fisionomia
più marcata. Le masse che si
fronteggiano danno origine ad una
circolazione ciclonica
(depressionaria), cioè in senso
antiorario.
Il fronte freddo è molto più attivo del
fronte caldo. Per questo motivo l'aria
fredda si incunea sotto l'aria calda
sollevandola ed occupandone il
posto. Si crea così il fronte occluso
(linea viola contrassegnata dai pallini
misti ai triangolini) che segna la
piena maturità della perturbazione.
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I cicloni extratropicali, o perturbazioni, che interessano l'Europa
occidentale giungono, salvo rare eccezioni, dai quadranti occidentali.
Anticicloni e cicloni
L'ALTA PRESSIONE (A) : è una zona
dove l'aria è più pesante e comprime
quella che sta sotto facendo scomparire
le nubi. I venti soffiano in senso orario
nel nostro emisfero. Sulle carte
meteorologiche l'alta pressione è
segnalata con A o con H (high in
inglese).
LA BASSA PRESSIONE (B) : è il
fenomeno contrario all’alta pressione.
L’aria viaggia dal basso verso l’alto, man
mano che sale si raffredda, il vapore
acqueo si condensa e si creano nubi e
pioggia. I venti soffiano in senso antiorario.
Sulle carte del tempo è segnata con una B
o con L (low in inglese)
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Le caratteristiche dei diversi tipi di fronti
Il fronte caldo è rappresentato da una linea che al suolo delimita idealmente
un'invasione di aria calda verso regioni che in precedenza erano occupate da
aria fredda.
Durante lo scorrimento ed il sollevamento forzato lungo la superficie di
discontinuità, l'aria calda si espande e si raffredda condensando la sua umidità
sotto forma di nubi e conseguenti precipitazioni. Le prime nubi che si
presentano all'avvicinarsi di un fronte caldo sono i cirri ed i cirrostrati, seguiti
dagli altostrati, dai nembostrati ed infine dagli stratocumuli.
Cosa succede prima, durante e dopo?
Il fronte freddo è rappresentato da una linea che al suolo delimita idealmente
un'invasione di aria fredda verso aree prima occupate da aria più calda. L'aria
fredda penetra a cuneo sotto l'aria calda e la solleva con violenza determinando il
raffreddamento e la condensazione del vapore acqueo in essa contenuto. La
nuvolosità è rappresentata da stratocumuli, cumuli e cumulonembi con squarci di
cielo sereno. La rapidità di rasserenamento del cielo è tipica della fase
successiva al passaggio del fronte freddo. Tuttavia l'aria fredda che segue il
fronte per parecchie ore, trovandosi a scorrere su una superficie più calda,
diventa instabile, soprattutto nelle ore pomeridiane, dando luogo alla formazione
di nubi temporalesche isolate anche quando il fronte freddo è distante qualche
migliaio di chilometri.
Cosa succede prima, durante e dopo?
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Il fronte occluso è rappresentato da un fronte freddo che essendo più attivo e
veloce, raggiunge il fronte caldo al suolo. La configurazione che risulta dal
congiungimento dei due fronti prende il nome di fronte occluso o occlusione, le
cui caratteristiche sono una sovrapposizione di quelle del fronte freddo e del
fronte caldo. La nuvolosità stratiforme del fronte caldo si assomma alla
nuvolosità cumuliforme di quello freddo con conseguenti piogge, rovesci,
temporali con la possibilità di grandinate.
Alcuni esempi di carte sinottiche del tempo
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Le nubi
La determinazione delle condizioni del cielo viene effettuata visivamente
descrivendo la tipologia delle nubi e la copertura espressa in ottavi. La copertura
del cielo viene anche rilevata per mezzo dei satelliti meteorologici che danno
informazioni sui sistemi nuvolosi e sulla loro dinamica attraverso le immagini nel
visibile ed all'infrarosso. Un contributo importante alla conoscenza della struttura
interna della nube viene invece fornito dai radar che in meteorologia hanno
trovato massima applicazione proprio nello studio delle nubi e delle loro proprietà
Composizione e formazione delle nubi.
Le nubi sono costituite da minuscole gocce d'acqua o da cristalli di ghiaccio dalla
dimensione variabile che va da 1 a 100 micron.
La formazione delle nubi è dovuta alla condensazione del vapor acqueo
contenuto in una massa di aria quando, raffreddandosi per sollevamento, la sua
temperatura raggiunge quella di rugiada altrimenti detta di saturazione.
La formazione delle goccioline non sarebbe comunque possibile senza la
presenza di quei microscopici corpuscoli, aventi una dimensione variabile
compresa fra il decimillesimo e il millesimo di millimetro, in sospensione
nell’atmosfera che prendono il nome di nuclei di condensazione. Questi sono
costituiti generalmente da polline, granuli di pulviscolo o da particelle di cloruro di
sodio.
Le goccioline di acqua o i cristalli di ghiaccio sono tenuti in sospensione dalle
correnti ascensionali presenti all’interno della nube. Le goccioline di acqua
rimangono all’interno della nube fin quando a causa del loro peso, aumentato per
coalescenza, riescono a vincere la forza delle correnti ascensionali, che le
tengono in sospensione, e precipitano verso terra sotto forma di pioggia o di
grandine.
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Modalità di formazione delle nubi:
ascesa dell’aria per riscaldamento locale (termiche)
ascesa dell’aria causata da cicloni o fronti
ascesa dell’aria per motivi orografici (sbarramento)
raffreddamento dell’aria a contatto con una superficie fredda (nebbia)
Ascesa forzata dell’aria a
causa di una struttura
meteorologica (fronte caldo e
fronte freddo)
Ascesa spontanea dell’aria a
causa del troppo caldo.
Ascesa forzata dell’aria a
causa di un ostacolo
(montagna).
Le nubi sono state classificate in base a:
rapporto tra dimensioni orizzontali e estensione verticale
intervallo di quote generalmente occupate nel loro sviluppo verticale
10 tipi di nubi in base alla morfologia
Secondo il rapporto tra dimensioni orizzontali e estensione verticale, si dividono in
nubi stratiformi, quando l’estensione sul piano orizzontale (nell’ordine delle
centinaia di chilometri) è maggiore dell’estensione sul piano verticale, in nubi
cumuliformi, quando l’estensione sul piano orizzontale è uguale o inferiore
dell’estensione sul piano verticale e in nubi stratocumuliformi, quando
presentano uno sviluppo orizzontale predominante rispetto a quello verticale, ma
manifestano una irregolarità di spessore che richiama l’aspetto delle nubi
cumuliformi.
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Nubi alte, caratteristiche ed esempi
Fanno parte di questa categoria i cirri, i cirrostrati ed i cirrocumuli.
Le nubi alte si presentano ad altitudini comprese fra i 6.000 ed i 12.000 metri.
Sono formate da minutissimi cristalli di ghiaccio di colore bianco, sembrano piatte,
spesso hanno forme allungate (a causa dei forti venti in quota), non generano
ombre proprie sul terreno, appaiono più "ferme" poiché sono più lontane e non
portano precipitazioni.
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Cirri
Sono tenui nubi candide, per lo più isolate, con aspetto filamentoso o a ciuffi, a volte si
presentano a forma di ricciolo, di virgola o di piuma. Stanno sospesi nel cielo azzurro
come piume o striature bianche. I cirri meritano attenzione perché spesso sono le
staffette del cattivo tempo. All'inizio appaiono isolati, ma ben presto li vediamo assieme ai
cirrostrati e più raramente ai cirrocumuli. Se invece rimangono isolati può significare che
ci troviamo ai margini esterni di un sistema nuvoloso e la pioggia in questo caso non è in
arrivo.
Quando hanno forma filiforme e terminano ad uncino, indicano la presenza di venti molto
forti in quota. Dal movimento e dalla forma dei cirri si può dedurre l'intensità e la direzione
dei venti di alta quota. Queste altissime nuvole sono composte esclusivamente di cristalli
di ghiaccio.
Altezza: compresa tra i 6.000 ed i 12.000 metri d'altitudine nella fascia
temperata e la loro altezza media è di 9.000 metri.
Origine: se appaiono densi, a fiocchi, o con bordi sfilacciati possono essere il
residuo di un cumulonembo, o il segno di aria calda in ascesa.
Previsione: non hanno significato particolare se appaiono isolati. Quando,
invece, invadendo il cielo da W o SW sono seguiti dai cirrostrati è il segnale
che il tempo sta per cambiare.
Cirrostrati
Questa nube, costituita essenzialmente da cristalli di ghiaccio, ha una densità ed
un'estensione nettamente superiore a quella dei cirri. I cristalli di ghiaccio diffondono la luce
e creano un alone sottile attorno al Sole o alla Luna conferendo al cielo un aspetto
lattiginoso. Se transitano nel cielo al seguito dei cirri significa, molto probabilmente, che il
tempo sta volgendo al peggio. I cirrostrati sono del tutto simili agli altostrati e per non
essere confusi occorre ricordare che i cirrostrati, a differenza degli altostrati, non eliminano
le ombre al suolo.
Altezza: compresa tra i 5.000 ed i 12.000 metri d'altitudine. La loro altezza media
è di 8.000 metri.
Origine: può essere il prodotto dall’assottigliamento di un altostrato o della
fusione di cirri. La loro formazione è dovuta al lento sollevamento di strati d’aria
di grande estensione orizzontale.
Previsione: la presenza dei cirrostrati, se preceduta da una sequenza di cirri o
cirrocumuli, indica spesso l’avvicinarsi di una perturbazione. I cirrostrati non
generano pioggia ma sono solamente degli indicatori che il tempo con tutta
probabilità volgerà al peggio.
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Cirrocumuli
Sono facilmente riconoscibili in quanto durante il loro transito il cielo viene comunemente
chiamato "a pecorelle". Possono però essere raggruppati a strisce, a banchi e con forme
differenziate come lamelle e granuli. Il loro colore è brillante poiché sono costituiti interamente
da cristalli di ghiaccio disposti in piccoli ammassi globulari di colore bianco. I cirrocumuli sono
trasparenti o quasi trasparenti, non presentano ombre proprie (a differenza dei cumuli e degli
altocumuli) ed attraverso di essi è possibile scorgere nettamente la posizione del Sole o della
Luna. Possono essere disposti in distese più o meno vaste, o in banchi formati da piccoli
“cuscinetti” di grandezza variabile.
Altezza: compresa tra i 5.000 ed i 7.000 metri d'altitudine e la loro altezza media è
di 7.000 metri.
Origine: possono essere l’evoluzione di cirri o cirrostrati oppure derivare dalla
riduzione delle dimensioni di un banco di altostrati. La formazione ed il transito dei
cirrocumuli può anche essere causata dal sollevamento orografico di uno strato di
aria umida.
Previsione: sono l'ultimo stadio che annuncia l'arrivo di un fronte caldo se preceduti
in sequenza dai cirri e dai cirrostrati indicando che il peggioramento è imminente.
In presenza dei cirrocumuli non si hanno precipitazioni.
Nubi medie, caratteristiche ed esempi
Fanno parte di questa categoria gli altocumuli e gli altostrati.
Le nubi medie si presentano, ad altitudini comprese fra i 3.000 ed i 6.000 metri. Le
nubi medie hanno l'aspetto stratiforme o cumuliforme e sono costituite sia da
goccioline di acqua che da cristalli di ghiaccio.
Questa tipologia di nube avendo una struttura mista favorisce le precipitazioni.
Le nubi medie, seguite da alcune tipologie di nubi basse, sono associate all’arrivo
di un fronte caldo se compaiono nel cielo in questa sequenza: altostrato,
altocumulo, nembostrato.
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Altocumuli
Normalmente si presentano nel cielo come nubi molto vicine tra loro a costituire strati di
aspetto solitamente ondulato e fibroso che assumono forme bizzarre di colore bianco o
grigio. Sono in realtà formati da estese file di cumuli collocate a quote medie e con la
parte inferiore più scura. L’aspetto più comune è quello di una distesa di elementi staccati
e disposti con una certa regolarità. Quando gli altocumuli sono costituiti da elementi di
piccole dimensioni possono esser confusi con i cirrocumuli. La loro larghezza è
apparentemente maggiore in quanto occupano quote più basse rispetto ai cirrocumuli.
Altezza: compresa tra i 2.500 ed i 5.000 metri d'altitudine e la loro altezza
media è di 3.500 metri.
Previsione: sono l’avanguardia di un fronte freddo che potrà manifestarsi entro
4-5 ore provocando temporali sparsi.
Altostrati
L'altostrato copre totalmente o parzialmente il cielo in maniera uniforme con un velo più o meno
denso, fibroso e striato. Sono di colore grigio tendente all'azzurrognolo ed hanno ombre proprie
più o meno marcate in base al loro spessore.
L'altostrato è costituito da gocce d'acqua e se la temperatura in quota è molto bassa anche da
cristalli di ghiaccio. Può avere uno spessore di molte centinaia di metri, estensioni di centinaia di
chilometri ed essere formato da più strati sovrapposti fra loro in bande parallele e con nette
ondulazioni.
La sua presenza nel cielo indica che la parte centrale di una perturbazione ha investito la località
sulla quale stanno transitando precipitazioni spesso continue e persistenti. Si tratterà di pioggia
se il velo nuvoloso è denso e basso, mentre si tratterà di neve se il velo è poco denso e alto.
Altezza: compresa tra i 2.500 ed i 5.000 metri d'altitudine e la loro altezza media è di
4.000 metri.
Origine:indica sempre il transito di una massa d’aria con elevato contenuto di umidità.
In genere si forma per il sollevamento e la condensazione di una massa d’aria in
corrispondenza dell’arrivo di un fronte che porta allo sviluppo di uno strato nuvoloso
molto esteso.
Previsione: se sufficientemente spesso genera pioggia o neve. Si tratta quasi sempre
di precipitazioni continue e persistenti. Il transito degli altostrati preceduto dai
cirrostrati indica che una perturbazione si sta avvicinando.
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Nubi basse e a sviluppo verticale, caratteristiche ed esempi
Fanno parte di questa categoria gli strati, gli stratocumuli ed i nembostrati.
Le nubi basse si presentano, nelle regioni temperate, ad altitudini comprese fra il
livello del suolo e la quota di 2.000 metri.
Soprattutto nella stagione invernale sono frequenti giornate in cui il cielo è
completamente coperto da nuvole grigie e basse che provocano prolungate e deboli
precipitazioni a ritmo costante.
Fanno parte della categoria delle nubi a sviluppo verticale i cumuli ed i
cumulonembi.
Strati
Sono nubi basse, simili a nebbia sospesa in quota, spesse e grigie che danno al cielo un
aspetto caliginoso ed uniforme. Il loro limite inferiore e superiore è talora sfilacciato, hanno
uno spessore variabile che va da poche decine di centimetri (aspetto semitrasparente) a
qualche centinaio di metri (aspetto opaco).
L ’ estensione degli strati è quasi
sempre notevole ma si possono presentare anche banchi.
Gli strati sono spesso il prodotto del sollevamento della nebbia o della foschia formatasi al
suolo. La nebbia è una forma particolare di strato prossimo al suolo. Gli strati creano
spesso la situazione di "nebbia alta" che ristagna in valle e al di sopra della quale splende il
sole. In mancanza di punti di riferimento per l'altezza lo strato si differenzia dall'altostrato
poiché quest'ultimo ha un aspetto meno strutturato e appare come un bianco velo
translucido o un manto grigio azzurrognolo denso e uniforme.
Altezza: si formano ad altitudini comprese fra 600 ed 800 metri.
Origine: si formano a causa di un abbassamento della temperatura negli strati più
bassi dell’atmosfera o per sollevamento di nebbia a causa del riscaldamento del
suolo.
Previsione: anche se l’aspetto di questa nube è minaccioso raramente da luogo
a precipitazioni importanti. Possibili i fenomeni di pioggia minuta e fitta, nevischio.
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Stratocumuli
Gli stratocumuli sono una delle forme nuvolose più diffuse sulla Terra. Si presentano in grossi
ammassi scuri, tondeggianti che ricoprono quasi interamente il cielo. Gli elementi che li
costituiscono sono analoghi a quelli degli altocumuli ma, dato che si trovano a livello più
basso, appaiono di dimensioni maggiori. Gli elementi di queste nubi sono talvolta raggruppati
in bande parallele con ondulazioni orientate nella stessa direzione. Possono essere più o
meno trasparenti e lasciar intravedere spazi di cielo o presentarsi in strati tanto sottili da
lasciar apparire la posizione del sole o della luna. Talvolta invece sono molto opachi e
nascondono completamente il sole.
Altezza: si formano ad altitudini comprese fra 1.000 ed i 1.500 metri.
Origine: sono costituiti da piccole gocce d'acqua e si formano a seguito del
sollevamento di una massa d’aria calda a cui segue una condensazione associata
a debole instabilità.
Previsione: non sempre danno luogo a precipitazioni, in caso contrario sono di
debole intensità.
Nembostrati
E’ la tipica nube che provoca precipitazioni piovose o nevose. Ha un colore grigio scuro
senza forme definite e margini frastagliati. E’ una nube molto spessa e si presenta come uno
strato basso di grande estensione la cui parte inferiore è talvolta nascosta da altre nubi più
basse e frammentate che si spostano veloci con il vento.
I nembostrati sono sempre opachi e nascondono il Sole o la Luna.
Altezza: si formano ad altitudini comprese fra i 1.000 ed i 2.000 metri.
Origine: il nembostrato nasce per la lenta e continua ascesa di aria umida e si
forma attorno ad un centro di bassa pressione associato a fronti caldi o a
occlusioni. Il suo transito nel cielo è quasi sempre preceduto dal passaggio di
cirrostrati ed altostrati.
Previsione: danno sempre luogo a precipitazioni continue sotto forma di neve o di
pioggia in relazione alla temperatura presente sul luogo del loro transito.
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Cumulo
Altezza: si presenta ad un'altitudine compresa fra i 2.000 ed i 3.000 metri ed è
costituito essenzialmente da goccioline di acqua. Nel caso in cui il suo sviluppo
raggiunga una notevole altezza verticale può dare origine a pioggia.
Struttura: sono nubi isolate e di forma mutevole con la base quasi sempre
orizzontale di colore grigio e la sommità di un bianco splendente che non lascia
filtrare la luce del Sole. Sono generalmente dense con contorni ben definiti a
piccolo o grande sviluppo verticale e sempre a forma di mammelloni, di cupole o
di torri.
Origine: si formano a causa dell'evaporazione di acqua dal terreno portate in
quota da correnti convettive che nascono per effetto del riscaldamento del suolo.
Sono nubi ad evoluzione diurna che tendono ad aumentare di grandezza e di
numero fino a raggiungere il massimo nelle ore centrali della giornata. Quando la
temperatura dell’atmosfera comincia a diminuire i cumuli a poco a poco
svaniscono nel nulla e il cielo notturno torna ad essere di nuovo sereno.
Cumulonembi
Sono le nubi a maggior sviluppo verticale. Riescono ad estendersi da quote relativamente basse
(1.000 metri) fino a circa 10.000-12.000 metri.
Sono sempre associate a fenomeni temporaleschi che in genere sviluppano energie enormi e
danno luogo a piogge intense. Si tratta di nubi dalla vita molto breve. Il loro rapido dissolvimento è
legato alla veloce diminuzione del numero di goccioline che le formano sia per effetto della
precipitazione vera e propria che per effetto dell'evaporazione facilitata dalle veloci correnti
ascensionali che soffiano al loro interno. L'evaporazione delle gocce di pioggia durante la caduta
causa un raffreddamento dell'aria sottostante la base della nube, che diventando più pesante
precipita verso terra dando luogo a venti freddi, violenti ed improvvisi che anticipano e
accompagnano una qualsiasi attività temporalesca. In molti casi queste correnti fredde di caduta
si incuneano sotto aria più calda presente nei bassi strati e sollevandola danno origine a nuove
celle temporalesche.
Previsione: il cumulonembo è una nube che porta sempre precipitazioni a carattere di
rovescio, spesso di tipo temporalesco, con fulmini e tuoni, grandine e forti raffiche di
vento al suolo.
Struttura: Si possono presentare con la parte superiore generalmente bianca a forma di
incudine o a carciofo. La base del cumulonembo, più densa di gocce, ostacola il
passaggio dei raggi solari e appare molto scura e frastagliata.
Origine: sono la naturale evoluzione dei cumulus congestus, stratocumuli, altostrati e
nembostrati. Si sviluppano grazie ad una rapida condensazione del vapore acqueo
contenuto nell'atmosfera provocata dal raffreddamento che una massa d'aria subisce
quando è costretta a salire a quote superiori. Spesso associati a fronti freddi intensi.
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Le idrometeore e le elettrometeore
Tutti quei fenomeni legati all’acqua e ai suoi passaggi di stato fisico
all’interno dell’atmosfera.
Si possono classificare le idrometeore a partire dalla formazione delle
nubi, passando a tutti i fenomeni di precipitazione solida o liquida, fino
ad arrivare a quelli relativi alla riduzione di visibilità orizzontale.
Le principali idrometeore più frequenti alle nostre latitudini sono:
-la pioggia
-la pioviggine
-la neve
-la grandine
-la nebbia
-la rugiada
-la brina
-le trombe d’aria-trombe marine
I temporali fanno parte delle elettrometeore
Vanno menzionate anche: la galaverna, il vetrone, gli uragani.
La pioggia
Precipitazione di gocce d’acqua con diametro superiore a 0,5 mm e
con velocità di caduta (con calma di vento) superiore a 3 m/s.
A seconda della sua intensità la pioggia può essere definita debole,
moderata o forte.
In base alle sue caratteristiche di precipitazione può essere
considerata intermittente o continua.
In meteorologia la pioggia si misura in millimetri: 1 mm di pioggia equivale a
1 litri d’acqua caduti su una superficie di 1 metro quadrato.
L’intensità di un evento di pioggia viene misurata in base ai millimetri caduti
in un determinato intervallo di tempo:
pioggia debole - fino a 2 mm in un’ora;
pioggia moderata - tra 2 e 6 mm/h;
pioggia forte - oltre i 6 mm/h;
rovescio - oltre i 10 mm/h;
nubifragio - oltre i 30 mm/h.
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La causa della formazione della pioggia è da attribuire ad alcuni processi.
Accrescimento per coalescenza;
Accrescimento per condensazione;
(condensazione del vapore sovrasaturo dell’aria all’interno della nube sulle
gocce già esistenti)
Accrescimento dei cristalli di ghiaccio;
Coalescenza: aggregazione di goccioline in seguito a collisioni.
Le correnti ascendenti sono in grado di arrestare la caduta delle gocce e a
sospingerle nuovamente verso l’alto: si creano così continui saliscendi duranti i
quali le dimensioni e il peso delle gocce aumentano a causa delle collisioni.
Quando il diametro delle gocce raggiungono dimensioni sufficientemente grandi,
in genere oltre i 200 micron fino a qualche millimetro, non essendo più sostenute
dalle correnti ascendenti, precipitano dalla nube dando vita alla pioggia.
La misurazione della pioggia viene effettuata attraverso il pluviometro.
La pioviggine
Precipitazione di numerosissime microscopiche goccioline d’acqua di
diametro inferiore a 0,5 mm che spesso volteggiano nell’aria e con
una velocità di caduta molto debole.
Tale precipitazioni non supera la quantità di 1 mm l’ora.
Per sua natura proviene da una compatta formazione di strati in
presenza di venti deboli.
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La neve
La neve è costituita da cristalli di ghiaccio che si agglomerano all’interno della
nube quando la temperatura è inferiore agli 0°C.
I cristalli di ghiaccio assumono molteplici forme, in base alla temperatura e
all’umidità della massa d’aria circostante, anche se la loro base di formazione è
una caratteristica struttura stellata a sei punte.
La dimensione di un cristallo di neve è compresa fra 0,4 e 0,8 micron e si
forma all’interno di nubi stratificate, quando la temperatura è compresa fra 20°C e -40°C.
Successivamente, visto che l’aria nella nube è soprassatura, il vapore acqueo
condensa sui cristalli di ghiaccio andando ad aumentarne la dimensione.
I cristalli di ghiaccio sono relativamente pesanti e tendono a cadere ad una
velocità di circa 50 cm/sec aumentando spesso di volume durante la discesa
verso il suolo. Se durante la loro corsa verso il basso incontrano aria secca
possono evaporare, se la temperatura nei pressi del suolo è superiore agli 0°C
si sciolgono in pioggia, mentre quando raggiungono il suolo intatti sono chiamati
neve.
Le nevicate più intense avvengono quando la temperatura è prossima agli
0°C ed un suo lievissimo aumento provoca la caduta di pioggia anche
intensa. E’ per questo motivo che la previsione di una precipitazione nevosa,
soprattutto sulle zone pianeggianti, è molto difficoltosa.
Se si esclude il fattore della temperatura i presupposti che occorrono perché
possa cadere la neve sono gli stessi che servono perché cada la pioggia e
cioè: presenza di una massa d’aria al suolo relativamente più calda ed umida
di quella circostante ed un “motore” che ne innesca un movimento
ascensionale.
L'intensità di una precipitazione nevosa si misura in cm/h e si ha che per
una precipitazione di debole intensità l’accumulo al suolo deve essere di
almeno 0,5 cm/h
una precipitazione di media intensità l’accumulo al suolo deve essere di
almeno 1 cm/h
una precipitazione intensa l’accumulo al suolo deve essere di almeno 2,5cm/h
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La grandine
All'interno di un cumulonembo, nello strato di nube in cui la temperatura è
compresa fra 0°C e -10°C, coesistono cristallini di ghiaccio e goccioline d'acqua
sopraffuse, cioè rimaste allo stato liquido malgrado la temperatura dell'aria sia
negativa.
In queste condizioni particolari i cristalli di ghiaccio tendono ad accrescersi per
processi di sublimazione (passaggio dallo stato di vapor acqueo a quello di
ghiaccio) a spese delle goccioline di acqua che tendono invece ad evaporare.
Questi piccolissimi granuli di ghiaccio, mantenuti all'interno della nube
temporalesca da imponenti correnti ascendenti (updrafts), collidono con le
goccioline sopraffuse accrescendo ulteriormente le proprie dimensioni.
Quando i chicchi di grandine saranno diventati tanto pesanti da non poter
essere più sorretti dalle correnti ascendenti, precipiteranno violentemente
verso il suolo con le conseguenze che tutti conoscono.
Dimensioni e durata. Un rovescio di grandine ha una durata media compresa
fra 5 e 10 minuti e i chicchi hanno dimensioni che vanno generalmente da 1 a
3 cm anche se il loro diametro può tranquillamente essere superiore.
Normalmente i chicchi di grandine cadono a terra nella fase iniziale dello
stadio di maturità di un temporale, ma non è da escludere una grandinata
nella sua fase terminale se è in atto un processo di rinvigorimento ad opera
di nuove celle temporalesche.
Nella stragrande maggioranza dei casi la grandine cade mista a pioggia
tuttavia può accadere che si presenti, almeno in una prima fase, a carattere
secco.
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La nebbia
Per nebbia si intende la condensazione del vapore acqueo in prossimità del
suolo in minuscole goccioline di acqua, dell'ordine dei 5-10 micron, che
modificano le proprietà ottiche dell'aria riducendo la visibilità orizzontale al di
sotto di un chilometro.
Caligine:
visibilità superiore ai 10 chilometri
Foschia:
visibilità compresa fra 1 e 10 chilometri.
Nebbia spessa: visibilità fino a 200 metri.
Nebbia fitta:
visibilità fino compresa fra 30 e 50 metri.
Nebbia densa: visibilità inferiore a 30 metri
Appare subito una stretta analogia: nubi e nebbie sono entrambe il
risultato della condensazione del vapore acqueo presente nell'aria. Se
infatti non si va ad indagare nel dettaglio sulle modalità attraverso le quali
avviene questa condensazione, una nebbia si distingue da una nube solo
per il semplice fatto che la sua base coincide con il suolo.
nebbia = aria umida al suolo + cielo sereno + scarsa ventilazione.
Rugiada e brina
Rugiada: è un deposito di piccole goccioline d’acqua su una superficie
causato dalla condensazione del vapore acqueo presente nell'aria quando
questa si raffredda al di sotto del punto di rugiada; questo avviene
specialmente per irraggiamento, cioè nelle notti serene e senza vento
Punto di rugiada (temperatura di rugiada): si intende la temperatura alla
quale, a pressione costante, l'aria (o, più precisamente, la miscela ariavapore) diventa satura di vapore acqueo.
Essa indica a che temperatura deve essere portata l'aria per farla
condensare in rugiada, senza alcun cambiamento di pressione. Se il
punto di rugiada cade sotto 0 °C, esso viene chiamato anche punto di
brina.
Brina: si forma nelle notti invernali, serene, senza vento e con temperature
inferiore a 0°C.; le goccioline d’acqua passano allo stato solido formando
uno strato di cristalli di ghiaccio sulla superficie cui poggia.
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I temporali
La formazione di un temporale è dovuta al sollevamento di aria molto umida dal
suolo fino a 800-1500m; il raffreddamento per espansione dell’aria in ascesa
determina la condensazione del vapore acqueo in una miriade si goccioline
minutissime. Il calore liberato dalla fase di condensazione fa sì che venga
mantenuto il moto di ascesa e consente alla nube di propagarsi fino a raggiungere
e talvolta superare la tropopausa in pochi minuti.
Classificazione
Temporali frontali: generati dal
sopraggiungere di un fronte freddo. L’aria
fredda innalza repentinamente l’aria
davanti a sé (calda). Associati a vaste aree
di maltempo; si possono sviluppare a
qualunque ora del giorno o della notte.
Temporali orografici: originati da masse
d’aria che incontrano superfici montuose a
barriera. L’aria costretta a salire se è
abbastanza umida genera temporali. Caso
tipico correnti meridionali che impattano sul
versante italiano delle Alpi.
Temporali di calore: generati dall’intenso
riscaldamento del suolo che porta
all’innalzamento di una “bolla di aria calda”.
Fenomeno locale anche in condizioni di
pressione elevata. Tipici del periodo estivo.
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l temporale è costituito da un’insieme di celle temporalesche il cui diametro
non supera quasi mai i 10 km.
Le celle temporalesche si presentano in successione lungo la direzione del
vento e lo sviluppo di una nuova si genera quando l’ultima è nella fase di
pioggia e le correnti fredde discendenti (outodraft e outflow) sono attive.
Questa corrente di aria fredda si incunea sotto l’aria caldo-umida, presente
al livello del suolo, e sollevandola innesca un nuovo stadio di formazione (o
cumulo).
Segnali premonitori
La comparsa durante l’arco della mattinata di Altocumulus Castellanus dalla
classica forma a torretta che indicano instabilità nell'atmosfera e preludono la
formazione di temporali nelle ore pomeridiane.
Altri segnali si possono leggere dal movimento dei cumuli in quota:
un movimento da NE a SW indica buone possibilità che si verifichi un temporale.
un movimento da W o NW prelude stabilità questo in caso di temporali di calore.
un movimento da ovest indica l'inizio dei primi fenomeni durante i temporali frontali.
Anche la visibilità è importante:
un aumento della foschia indica maggiore umidità presente nell'aria nei bassi strati
che potrebbe andare ad alimentare fenomeni temporaleschi anche di notevole
intensità;
un miglioramento della visibilità, al contrario, prelude l' arrivo di correnti fresche ma
secche che inibiranno la convezione e toglieranno umidità nei bassi strati.
Infine la pressione:
prima dell' arrivo del temporale si assiste ad un calo della pressione atmosferica
nell’ordine dei 1-3 hPa seguito poi da un aumento del valore pressorio durante i
primi rovesci.
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Le trombe d’aria
Sono vortici d'aria, dotati di un moto traslatorio, la cui presenza si manifesta con
una colonna scura, spesso a forma di imbuto (da cui deriva il nome) con la parte
più stretta verso il suolo.
Questa colonna è in realtà una nube di goccioline
d'acqua mescolate a polvere e rottami. Vicino al suolo tali detriti sono
abbondanti, perchè la bassa pressione risucchia l'aria verso l'interno e verso la
parte più alta della colonna. In parte i detriti possono essere scagliati al di fuori
dell'area in cui si ha la più forte velocità del vento, altri vengono strappati al suolo
in un ciclo continuo.
La forma a imbuto si deve al fatto che, nella parte superiore della colonna,
l'aria in ascesa si espande, provocando un aumento dell'umidità relativa e della
condensazione.
Nella fase iniziale il "tubo" è più o meno verticale, poi, mano a
mano che la nube si sposta, diventa sempre più inclinato, tanto che, in alcuni
casi, se ne distacca, diventando un vortice autonomo.
ll diametro del vortice varia da pochi metri a qualche centinaio di metri, con una
media di 200. Eccezionalmente possono raggiungere diametri al suolo di 2.5
Km
I venti sono vorticosi e molto forti anche all'esterno del tubo, all’interno
raggiungono velocità tra i 100 e i 500km/h .
Il ciclo di vita di questi vortici varia entro limiti molto ampi: possono percorrere da
pochi metri a svariate centinaia di metri. La velocità di traslazione può essere
compresa tra i 50 e gli 80 Km/h.
Anche per la durata vi sono limiti molto ampi: si
va da alcuni secondi ad un massimo di una mezz'ora per le trombe d'aria più
potenti.
La formazione delle trombe d’aria e marine è collegata a condizioni di forte
instabilità atmosferica (strato di aria fredda sopra una massa d’aria molto
calda e umida in prossimità del suolo) e al verificarsi di moti verticali e di
fenomeni di richiamo dell’aria circostante verso la base della nube
temporalesca, analogamente a quanto accade per l’innescarsi di forti
temporali.
Le trombe d’aria hanno origine dalle nubi temporalesche (i cumulonembi) dalle
quali scendono verso il suolo. Nel centro della colonna d’aria in rotazione si
forma un profonda depressione che provoca un forte gradiente barico fra il
centro e la periferia, pari a circa 20÷30 hPa; viene pertanto risucchiata verso
l’interno l’aria che gira attorno al centro della bassa pressione con una velocità
che arriva a 100-150 km/h
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