La diversa
distribuzione del calore solare sulla terra determina
nell'atmosfera aree di alta e di bassa pressione. Il
meccanismo principale è questo: dove maggiore
è il riscaldamento, l'aria, meno densa e più
leggera, tende a salire verticalmente e nella zona sottostante
si forma una bassa pressione.
L'aria
calda, meno densa, sale e origina un'area di bassa pressione.
In seguito l'aria in quota si raffredda e discende verso
il suolo, formando aree di alta pressione.
Nel salire
l'aria si raffredda, diventa più densa e pesante
e tende a distribuirsi nelle vicinanze, fino a quando,
completamente raffreddata, torna a dirigersi verso il
basso, ove si genera un'alta pressione. L'atmosfera
ha la tendenza di ripristinare costantemente l'equilibrio,
per cui l'aria si muove dalle zone di alta pressione,
dove se ne accumula di più, verso quelle di bassa
pressione, dove è meno concentrata, proprio come
un liquido che tende a colmare le cavità che
incontra nel suo percorso. Il moto che ne deriva è
il vento. Quanto più elevata è la differenza
di pressione tra le due configurazioni (alta e bassa)
e quanto più esse sono vicine, tanto maggiore
sarà la velocità del vento.
In realtà, il vento non si muove
nella direzione dall'alta pressione verso la bassa,
ma devia nel nostro emisfero verso destra, circolando
attorno ai centri di alta pressione in senso orario
e attorno a quelli di bassa pressione in senso antiorario.
Questo comportamento era già conosciuto nel passato.
Infatti, il meteorologo olandese C. H. Buys-Ballot (1817-1890)
rilevò che chi volta le spalle al vento ha alla
sua sinistra l'area di bassa pressione e alla sua destra
quella di alta. Nell'emisfero sud accade l'opposto.
La deviazione dell'aria è una conseguenza della
rotazione terrestre, come dimostrò, nel 1835,
il matematico francese G. G. de Coriolis (1792-1843).
Infatti, salvo che sulla fascia equatoriale, in qualsiasi
altro punto della terra un corpo in movimento sente
l'effetto della rotazione in modo tanto più sensibile
quanto più si è in prossimità dei
poli. Cosicché, in una data zona dell'emisfero
settentrionale, l'aria che si muove ad esempio verso
nord subisce uno spostamento verso nord-est.
L'aria
in movimento subisce una deviazione verso destra nell'emisfero
settentrionale. Ciò è dovuto al fatto
che la zona di superficie terrestre sottostante, durante
il percorso dell'aria, ruota in senso antiorario. La
particella d'aria A, diretta verso B, si ritroverà
in C.
In realtà il vento, a causa dell'attrito dell'aria
con la superficie terrestre, non corre proprio parallelo
alle isobare, bensì converge leggermente nelle
basse pressioni e diverge nelle alte. L'intersezione
con le isobare è di circa 30 gradi sulla terra
ferma e di circa 10-15 gradi sul mare, ove l'attrito
è minore. Per avere, invece, un idea della forza
del vento, bisogna tener conto del "gradiente barico",
che è il rapporto tra la differenza di pressione
rilevata in due punti geografici e la loro distanza
orizzontale. È possibile, a prima vista, ottenere
una misura qualitativa della velocità piuttosto
grossolana. Infatti tanto maggiore è l'infittimento
delle isobare, ovvero il gradiente barico, tanto più
intenso si deve ritenere il vento. Ma per una stima
quantitativa si usa una scala come quella riportata
sulla parte in alto a destra della carta isobarata.
In questa scala, sul lato sinistro, è indicata
la latitudine e, orizzontalmente, la velocità
del vento.
IL
VENTO SULLE CARTE DI LAVORO
Sulle carte di lavoro utilizzate dai previsori dei Centri
Meteorologici, ogni parametro osservato è rappresentato
su una carta geografica in corrispondenza dei luoghi,
ove sono ubicate le stazioni meteorologiche, con una
semplice simbologia internazionale.
Carta
del tempo con le isobare in superficie intervallate
di 4 in 4 hPa. In alto a destra la scala per stimare
la forza del vento. Determiniamo, ad esempio, il vento
sul Tirreno centrale. Il vento spira, lasciando la bassa
pressione a sinistra ed entra leggermente verso il minimo:
dunque vento da est. Per la forza, siccome siamo alla
latitudine 40° N, si riporta la distanza fra due
isobare consecutive (con un compasso oppure con un righello)
sulla scala ad iniziare dal bordo sinistro in corrispondenza
di detta latitudine. Si stima, quindi, un vento di 35-40
nodi.
Ciò permette al meteorologo di avere una visione
immediata del tempo che sta facendo, ad una determinata
ora, su una certa zona. La direzione del vento, su queste
carte, è rappresentata da un segmento orientato
nel senso della provenienza del vento verso il centro
di un cerchio, che indica la stazione di osservazione.
La sua velocità, invece, è simboleggiata
con barrette trasversali che si protendono dal segmento
della direzione verso le basse pressioni. Viene tracciata
una barretta trasversale ogni 10 nodi, mezza barretta
ogni 5 nodi e un piccolo triangolino ogni 50 nodi. Nella
simbologia internazionale, inoltre, il valore della
pressione viene riportato in alto a destra del cerchio
che indica la stazione meteo. Tale valore è indicato
con un codice in tre cifre, di cui la terza è
la parte decimale.
Simboli
su una carta del tempo, pressione e vento. La pressione
è espressa con un codice in tre cifre di cui
l'ultima decimale. Si legge tenendo conto del tipo di
struttura barica (alta o bassa) e mettendo davanti un
10, quando la pressione è 1000 hPa, un 9 se inferiore.
Ad esempio 988 equivale ad una pressione di 998,8 hPa
e 025 equivale a 1002,5 hPa. La direzione del vento
è data dal segmento che va verso il cerchio indicante
la stazione; la velocità dalle barrette del segmento
(una barretta equivale a 10 nodi, un triangolino a 50
nodi)