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CENNI DI METEREOLOGIA
IL VENTO CHE COSA E’ IL VENTO
Il vento è il risultato
di un grande movimento di aria che si sposta sulla terra. Costituisce il
carburante per una barca a vela. Il movimento dell’aria sulla terra dipende da
molti fattori, alcuni generali e alcuni locali, questi fattori generano stati di
pressione differenziali. o gradienti di pressione. Venti sinottici e rosa dei venti Immaginiamo di essere al centro del mediterraneo e di osservare le direzioni da cui giungono i venti dominanti. Tenendo in mano una bussola, orientata naturalmente con il suo Nord verso il Nord geografico, vedremo che soffia:
Fattori generali
La
circolazione dell’atmosfera sulla terra è dovuta a due principali fattori: il
riscaldamento della superficie terrestre e la forza di Coriolis. Come puoi
immaginare, l’aria calda si espande, ed è quindi più leggera dell’aria
fredda. Le regioni equatoriali della terra sviluppano enormi quantità di aria
calda, mentre le regioni polari enormi quantità di aria fredda. Questo provoca
spostamenti di aria fredda dai poli verso le regioni più temperate, e aria
calda dall’equatore verso i poli. Se la terra non ruotasse queste due masse
d’aria stazionerebbero sulle rispettive regioni. La terra ruotando su se
stessa crea un movimento di aria dai poli verso l’equatore e viceversa
chiamata "Forza di Coriolis". Nell’emisfero nord questo effetto si
traduce con grandi spostamenti di aria da nord verso sud e da ovest verso est.
Nell’emisfero sud avviene il contrario. Questo sviluppa quelli che noi
chiamiamo cicloni e anticicloni. Infatti i cicloni girano in senso antiorario, e
gli anticicloni in senso orario. Sebbene
lo scopo di questo manuale non sia quello di sperimentare la teoria della
"Forza di Coriolis", vi farò un esempio che vi aiuterà meglio a
capirne che questa forza esiste davvero. Sedetevi su uno sgabello girevole e
tenete in una mano un’asse di legno su cui avrete provveduto a piazzare una
ruota, anche di bicicletta. Assicuratevi che tenendo l’asse con la mano, la
ruota giri liberamente, chiamate un amico che con qualsiasi mezzo faccia ruotare
il più velocemente possibile la ruota, e poi, appena la ruota é libera di
girare, provate a "brandeggiare" l’asse in modo da far cambiare
l’asse di rotazione ed il suo angolo. Troverete che il risultato di questo
esperimento é quantomeno sorprendente. Fattori
locali Le
condizioni locali dipendono da piccoli (relativamente!) spostamenti di aria.
Differenti temperature sulla terra e sul mare causano movimenti di aria detti convettivi,
l’evaporazione e la condensazione dell’aria creano grandi quantità di
scambi di energia. Tutti questi fattori combinati generano un complesso sistema
chiamato "tempo metereologico". Questo sistema è così
complicato e difficile che ogni previsione può essere errata. Questo è il
motivo per cui i bollettini meteorologici spesso non sono esatti nelle
previsioni come desidereremo. Ci sono, comunque, alcune caratteristiche che sono
associate a differenti tipi di masse di aria che possono essere utilizzate per
prevedere tendenze generali, come in condizioni locali, che, se capite, ci
possono dire che condizioni avremo per veleggiare. SISTEMI E FRONTI
Il bollettino meteo dice
che è in avvicinamento un sistema di alta pressione o che sta arrivando un
fronte freddo. Vediamo che cosa significa. La pressione Ci sono due tipi di
pressione: Bassa e Alta. L’aria tenderà a muoversi da un nucleo di alta
pressione a quello di bassa pressione. A causa della forza di Coriolis, questo
movimento avverrà, nell’emisfero nord da sinistra verso destra (da ovest
verso est) e il contrario in quello sud. Questo causa un moto circolare
all’interno delle aree di pressione. Nell’emisfero nord l’aria nelle alte
pressioni, circola dall’interno verso l’esterno, nelle basse dall’esterno
verso l’interno. Questa movimento circolatorio può essere molto forte quando
si trovano valori molto bassi nel centro, causando i tornadi o cicloni, che
formano venti molto forti.
Ci sono differenze
fondamentali tra le alte e le basse pressioni. L’aria in una bassa pressione
è molto più stabile che in una alta. In una bassa pressione l’aria entra, in
una alta l’aria esce. L’aria, uscendo dall’alta pressione si raffredda
lentamente e si condensa. L’aria fredda è più pesante dell’aria calda, e
questo provocherà la formazione di nubi e temporali. In un nucleo di alta
pressione il flusso iniziale di aria arriva dalle alte latitudini verso le più
basse. Siccome quest’aria è più fredda di quella in superficie, è anche più
pesante. L’aria più densa continua ad affluire mischiandosi con l’altra
aria sia in superficie che negli alti strati dell’atmosfera. Poiché in
un’alta pressione gli strati sottostanti sono carichi di umidità, si associa
all’alta pressione il bel tempo, buona visibilità e condizioni di brezza. Nel
caso di basse pressioni di una certa importanza, la grande massa di aria
caldo-umida si mischia formando situazioni di tempo perturbato e piovoso. Quando si trova un
gradiente di forte pressione tra alte e basse pressioni, il vento può essere
molto forte, o rinforzarsi. Questo è chiamato vento di gradiente. Sistemi frontali Un altro metodo di
classificazione delle masse d’aria è dato dalla temperatura relativa rispetto
alle altre masse. Quando c’è una grande differenza di temperatura tra masse
di aria adiacenti si formano i fronti. Se questo avviene tra aria fredda
e aria calda è fronte freddo. Al contrario si tratta di fronte caldo.
Quando l’aria calda e l’aria fredda sono mischiate, ma sono stazionarie ci
si trova in un fronte occluso o fronte stazionario.
In un fronte freddo che
avanza, l’aria fredda circostante è più densa di quella calda nella
direzione del quale sta avanzando. L’aria fredda che avanza tenderà a
scivolare sotto quella calda, spostandola verso l’alto. Se l’aria calda
contiene una buona percentuale di umidità questa condenserà causando
precipitazioni di una certa importanza. L’innalzamento di
grandi masse di aria calda ed umida, può causare manifestazioni di bassa
pressione piuttosto gravi. E’ infatti piuttosto frequente osservare fenomeni
temporaleschi dovuti appunto all’arrivo di un fronte freddo, che si
"insinua" sotto il fronte caldo. D’altra parte lo spostamento sulla
superficie di venti dovuti al fronte freddo possono essere bruschi tanto da aver
causato alcuni disastri aerei.
I fronti caldi in genere
occupano un’area molto maggiore rispetto a quelli freddi. Quando un fronte
caldo incontra uno freddo si sovrappone in maniera graduale sopra l’aria
fredda. Si formano quindi nubi stratificate che generano piogge o
precipitazioni. In un fronte occluso si
possono osservare imprevedibili elementi, comuni sia ai fronti freddi che a
quelli caldi. In aggiunta al fatto che i fronti occlusi causano sgradevoli
condizioni climatiche, essi possono anche stazionare in una certa area per molto
tempo. CONDIZIONI LOCALI I sistemi e i fronti sono
fenomeni in grande scala che influenzano le condizioni del tempo. A questi
elementi si devono aggiungere condizioni di tempo locali, importanti
anch’esse. Specialmente nei pressi della costa si possono trovare situazioni
di tempo locale. Ed è proprio il luogo dove si pratica lo sport della vela. Brezza di mare Nel caldo dell’estate
ognuno di noi cerca un po’ di refrigerio in riva al mare, aspettando la brezza
che arriva. Quando veleggiamo, questa brezza è quella che permette alle nostre
vele di gonfiarsi. La brezza di mare si forma lungo la costa, dovunque ci sia
una significativa differenza di temperatura tra il mare e la terra.
Il meccanismo che
permette di formare la brezza di mare è alquanto semplice. Poiché il mare si
scalda più lentamente della terra, si crea una grande differenza di temperatura
tra l’aria sopra il mare e quella sopra la terra. L’aria che staziona sulla
terra, più calda e quindi più leggera, sale verso gli strati superiori
dell’atmosfera, lasciando posto all’aria fredda che stazionava sul mare. Questo forma un movimento
convettivo di aria dal mare verso la terra, formando quella che chiamiamo brezza
di mare: questo fenomeno accade quando c’è irradiazione solare, cioè di
giorno. Di notte invece, il processo si inverte e si forma un movimento di aria
dalla terra verso il mare chiamato, appunto, brezza di terra. La velocità di
questi venti è influenzata da vari fattori, le baie, i golfi, montagne etc. Nella parte ovest
dell’Australia ad esempio, la brezza di mare vicino a Fremantle può arrivare
ad una velocità di 25 nodi. La brezza può esistere
anche quando l’acqua è più calda della terra. In giornate fredde e nuvolose
oppure di notte e magari in zone di mare attraversate da correnti (d’acqua)
calde, la temperatura appunto, calda dell’acqua, scalda l’aria sovrastante
che quindi si innalza e provoca uno spostamento di aria che richiama quella più
fredda della terra che per effetto della non radiazione solare, impedita da
nuvole spesse, non ha avuto modo di scaldarsi, così come enunciato
nell’esempio precedente.
Infatti in una località
nell'ovest dell’Irlanda, la brezza di terra si accompagna con nebbia, a causa
della corrente calda del mare. Tutte queste brezze si possono chiamare venti
termici. I terreni costieri La morfologia della costa
può avere effetti notevoli sulle condizioni dei venti locali. Alte scogliere o
promontori possono incanalare una brezza di terra, incrementandone la velocità
e cambiandone la direzione. Questo tipo di brezze sono spesso prevedibili, ed
esistono spesso in prossimità di porti naturali ed estuari di fiumi. Quando si regata in una
zona con questo tipo di morfologia territoriale, bisogna informarsi in modo da
prevederne l’evoluzione, ed eventualmente avvantaggiarsi nella pianificazione
della regata. Nuvole locali Quando una superficie
irregolare si scalda si formano, come detto, le termiche. L’aria
caldo-umida, sollevandosi, si raffredda condensandosi e formando quelli che si
chiamano cumuli In certe condizioni queste nuvole possono evolvere in
grossi cumulo-nembi caratterizzati da grandi sviluppi verticali, che
generano normalmente temporali.
I cumuli hanno effetti
prevedibili sulla direzione e sull’intensità del vento nella zona geografica
sottostante ad essi. Poiché l’aria sotto un cumulo è in ascesa, si forma un
risucchio di aria dai dintorni nello spazio lasciato libero dall’aria calda
sollevata in alto. Questo comporta che i venti che si formano al passaggio della
nuvola seguano la sua direzione. Poiché queste nuvole sono ben visibili, la
variazione della brezza nei loro pressi è veramente determinabile. Un cumulo di pioggia ha
effetti diametralmente opposti. Poiché la temperatura dell’aria, a contatto
con la pioggia, si raffredda repentinamente, l’aria discenderà rapidamente
dal centro della nuvola verso l’esterno con una certa violenza. La direzione
del vento sotto una nuvola di pioggia muove dal centro verso l’esterno.
RAFFICHE E SALTI In ogni tempo è il vento
che ci permette di veleggiare, sia in direzione che in forza. Repentini aumenti
della forza del vento sono chiamate raffiche, diminuzioni dello stesso, calme.
Variazioni della direzione del vento sono chiamati salti di vento. Questi
possono essere sia stabili che variabili.
Come abbiamo visto, il
movimento dell’aria è circolatorio. Questa circolazione avviene anche in
piccola scala, all’interno di piccole masse di aria chiamate cellule. La
dimensione di queste cellule è di qualche centinaio di metri sia in orizzontale
che in verticale. All’interno di queste cellule l’aria ruota in modo
circolare, in cellule adiacenti il vento circola in direzioni opposte. Quando
una di questa cellule arriva sulla superficie dell’acqua, cambia
improvvisamente sia in direzione che in intensità. Quando la direzione del
movimento dell’aria dentro la cellula ha la stessa direzione del vento
dominante, si ha la raffica o la calma. Quando il movimento è perpendicolare a
quello dominante, si ha il salto di vento. Lo spostamento del vento è molto
comune quando sono predominanti i sistemi di alta pressione perché una grande
quantità di aria si muove verso l’alto. Salti di vento Lo schema di queste
rotazioni del vento è piuttosto regolare. Questi salti sono visibili sulla
velatura, mentre sono difficilmente riconoscibili osservando la superficie
dell’acqua. Molti tipi di nuvole alte sono estremamente regolari, le loro
forme sono spesso simili tra loro e seguono schemi prevedibili, spesso
osservandole assomigliano alle onde del mare. Quando è presente un sistema
circolatorio di una cellula di pressione, il vento seguirà un movimento
oscillatorio. Questi venti, se si impara a riconoscerli, possono essere di
grande aiuto al velista per impostare la sua tattica o per recuperare posizioni. Le correnti Come l’aria, anche
l’acqua nella quale navighiamo è in movimento. Le correnti esistono, specie
vicino alle coste, e interessano il moto delle barche. L’effetto della
corrente sul moto dell’imbarcazione è diretto a cambiarne la direzione, così
da rappresentare un vettore (di corrente) da tenere in dovuta considerazione nel
seguire una rotta. Si dice che i fenomeni
che agiscono al di sopra della superficie del mare, siano il 50% di quelli
totali che influenzano il movimento, la velocità e la direzione della barca a
vela. Le correnti vicino alle coste sono, di norma, di marea; può significare che possono cambiare direzione più volte nell’arco della giornata. Un movimento di marea che arriva dal largo è detto flusso il contrario è detto riflusso. |
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