di casola - manuale di meteorologia

Cose di mare - Manuale di meteorologia a cura del Cap. Geofisico Orazio Di Casola

Queste dispense hanno lo scopo di essere un supporto sintetico su quella parte essenziale della meteorologia che interessa tutti coloro che praticano l'arte del navigare, sia a scopo dilettantistico che semi professionistico.

Ogni argomento è trattato in modo da evidenziare soprattutto gli aspetti pratici che quelli teorici.

Da sempre il tempo è stato un fattore regolatore di ogni attività svolta dall'uomo, il quale ha mostrato sempre fascino nel capirlo e nel prevederlo. Qui si vogliono dare le principali informazioni che possono portare alla conoscenza di alcuni parametri che regolano il "tempo", alla quale è legata buona parte delle attività marinare e che aiuta ad affrontare il mare con maggiore consapevolezza e sicurezza.

Cap. Geofisico Orazio Di Casola

PROGRAMMA

CHE COSA E' LA METEOROLOGIA? Introduzione alle principali Carte MeteorologichePrincipali configurazioni bariche

STUDIO DI UNA CARTA AL SUOLO Individuazione della direzione e intensità del vento al suoloSistemi nuvolosi e fenomenologia associata

IL VENTO COME MISURARLOScala BEAUFORTStato del mare e Forza del vento Carta dello "Stato del Mare" Bollettino ai naviganti - METEOMAR

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IL VENTO (2°parte)Le brezzeDati statistici (Sicilia occidentale)Interpretare i segni

STRUMENTI METEOROLOGICIQuali sono e come usarli

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a cura del Cap. Geofisico Orazio Di Casola

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Cos'è la METEOROLOGIA?

Il termine deriva dal greco "METEOROS" ("le cose che stanno di sopra") e

"LOGOS" ("discorso").

E' quindi quella SCIENZA CHE STUDIA IL COMPLESSO DEI FENOMENI ATMOSFERICI.

Già civiltà antichissime (cinese, greca, romana) tentarono di spiegare e classificare i fenomeni atmosferici.

Si deve ad Aristotele (384 - 322 a.C.) il primo trattato di meteorologia.

Solo nel 1600 si ebbe la prima descrizione sui fenomeni meteorologici e le prime misurazioni delle grandezze fisiche meteorologiche.

Infatti in questo periodo nacque il primo igrometro per la misurazione dell'umidità, Galileo perfezionò il termometro a mercurio e Torricelli inventò il barometro.

Ad ogni modo i maggiori progressi della meteorologia sono correlati alle innovazioni tecnologiche dei mezzi di misurazione e di calcolo nonché alle sempre più interessanti scoperte nel campo della fisica dell'atmosfera.

Introduzione alle principali Carte Meteorologiche

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Esistono molti tipi di carte meteorologiche, ognuna delle quali contiene informazioni specifiche sulle diverse grandezze che regolano le condizioni e l'evoluzione del tempo, su una determinata area geografica. Esse si dividono principalmente in ANALISI e PREVISTE, al SUOLO ed in QUOTA. In questo corso esamineremo in maniera specifica le Carte al Suolo, la cui corretta lettura ci permetterà di avere un'idea abbastanza chiara circa la situazione meteorologica attuale e/o prevista.

Cominciamo col dire che le grandezze fondamentali in meteorologia sono:

TEMPERATURA, PRESSIONE e UMIDITA'; attraverso i legami fra queste tre grandezze, la meteorologia mira a stabilire precisi rapporti causa - effetto tra le variazioni spazio temporali di esse e dei fenomeni del tempo. Il rilevamento di queste tre grandezze ai vari livelli dell'atmosfera permette di costruire delle carte che danno informazioni sul tempo presente e, la successiva rielaborazione di questi dati attraverso complessi sistemi matematici porta alle evoluzioni più probabili del tempo. Al suolo i dati sono costantemente rilevati da un certo numero di stazioni meteorologiche, le quali concorrono al servizio di veglia meteorologica, mentre in quota gli stessi dati sono rilevati tramite palloni sonda, all'estremità dei quali viene agganciata una radiosonda munita di tre sensori rispettivamente per ognuna delle tre grandezze già indicate.

La correlazione tra quello che avviene in superficie e ciò che si è rilevato in quota permette alla fine di elaborare i diversi prodotti grafici, ausilio essenziale per il meteorologo. Tra le molteplici carte a disposizione, alcune di esse assumono una particolare importanza ai fini previsionistici, quali ad esempio le carte in quota alla 500 hPa, le carte al suolo che tratteremo in maniera più approfondita e la carta del tempo significativo. Prima di dare un esempio visivo di queste carte, introduciamo brevemente alcuni concetti su quelle che sono le figure bariche predominati ognuna delle quali assume un significato ben preciso per il meteorologo .



Esempio di carta in quota a 500 HpA (5500 m circa)

Principali configurazioni bariche

■ ALTA o ANTICICLONE

■ BASSA o DEPRESSIONE

■ PROMONTORIO

■ SACCATURA

■ SELLA

■ PRESSIONE LIVELLATA

ALTA PRESSIONE

E' di solito associata ad un'area dalle buone condizioni meteo, dove il cielo si presenta azzurro e stellato di notte con la presenza di cumuletti di bel tempo in rapido dissolvimento o comunque non molto sviluppati.

BASSA PRESSIONE

La si associa ad una zona dove ci si aspetta tempo perturbato, il cielo si presenta nuvoloso e quindi si possono avere anche piogge o temporali a seconda del tipo di sistema nuvoloso da cui la zona è interessata.

PROMONTORIO



Zona di alta pressione. Figura molto frequente e ben visibile soprattutto nelle carte in quota. Visivamente, su una carta va immaginata come una montagna.

SACCATURA

Fascia di bassa pressione, anch'essa figura frequente molto ben visibile nelle carte in quota. Visivamente, su una carta va immaginata come un avvallamento.

SELLA

Zona compresa fra due alte pressioni e due basse pressioni che si fronteggiano. E’ una zona a scarso gradiente dove le condizioni del tempo sono spesso all’indice della variabilità.

PRESIONE LIVELLATA

Spesso visibile su una carta al suolo, si ha quando in condizioni di bel tempo la distanza tra due isobare è molto grande ed abbraccia una zona di ampiezza

considerevole.

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Studio di una CARTA AL SUOLO

● Cosa è la carta al suolo

● tipi di carte al suolo

● individuazione della direzione ed intensità del vento al suolo

● sistemi nuvolosi e fenomenologia associata

Cosa è la carta al suolo

La carta al suolo è una carta isobarata, dove cioè vengono riportate delle linee che uniscono tutti i punti su una determinata area geografica avente uguale pressione. Nelle carte le isobare sono di norma tracciate di 4 in 4 ettoPascal (hPa).




Carta al suolo isobarata

Le zone di Alta Pressione (H) sono riconoscibili dal fatto che sono attorniate da

isobare che indicano dal centro alla periferia pressione atmosferica via via inferiore. Al contrario le isobare che si chiudono intorno ad una zona di Bassa Pressione (L) indicano valori via via crescenti partendo dall'epicentro; per intuizione possiamo dire che le prime sono solitamente associate a condizioni di bel tempo mentre le seconde sono associabili a zone di tempo perturbato, il cui grado di instabilità è strettamente legato al "GRADIENTE", ovvero il rapporto fra la differenza di pressione tra due punti e la distanza tra i punti stessi. E' facile intuire che visivamente su una carta più vicine tra loro sono le isobare maggiore è il gradiente. L'atmosfera ad ogni modo tende a trovare un suo equilibrio, spostando le masse d'aria dalle zone di alta pressione verso quelle di bassa; il vento quindi rappresenta l'effetto risultante dallo spostamento delle masse d'aria.



Rosa dei venti Venti predominanti sulla penisola

Concluderemo questa parte col dire che nelle alte pressioni le masse d'aria circolano in senso orario, viceversa nelle basse pressioni circolano in senso antiorario; mentre a quote alte il vento è parallelo alle isobare, al suolo bisogno tener conto di un'incidenza dovuta all'attrito con il suolo per cui il vento tende a tagliare le isobare, uscendo dalle Alte ed entrando nelle Basse

Ricapitolando possiamo fare una correlazione di questo tipo:

Distanza delle isobare Differenza di pressione Evoluzione del tempo

Piccola Elevata Vento forte

Grande Bassa Calma o vento debole

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Esistono tre tipi di "Carte al Suolo":

- Analisi al Suolo dell'Europa (A.S.)

- Prevista al suolo dell'Europa (F.S.)



- Carta del Tempo d'Italia

Individuazione della direzione ed intensità del vento al suolo

Dopo aver dato qualche cenno sulla circolazione delle masse d'aria all'interno delle zone di Alta e di Bassa, attraverso degli esempi visivi cercheremo di ricavare la direzione e l'intensità del vento, quest'ultima, strettamente legata al gradiente.

Applichiamo le pochissime regole finora apprese, ricordando che al suolo il vento tende a tagliare le isobare con un angolo di circa 30°.

Carta al suolo su cui sono stati riportati i venti

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Sistemi nuvolosi e fenomenologia associata

Per avere appena un'idea sulla formazione delle nubi introduciamo brevemente il seguente concetto: nella depressione l'aria sale, e poiché con il crescere della quota la pressione diminuisce, si espande e si raffredda. Questo processo porta alla condensazione del vapore acqueo. Si formano così le nubi e si hanno precipitazioni.

Sulle carte al suolo, associate alle depressioni sono segnati i Sistemi Nuvolosi o più propriamente per gli addetti ai lavori Sistemi Frontali.



Carta al suolo con sistemi frontali

Questi a secondo del tipo di nuvolosità di cui sono costituiti, in stretta correlazione alla natura della massa d'aria relativamente più calda o più fredda da cui prendono corpo, si dividono in tre tipi fondamentali disegnati con simboli e colori diversi: Fronte Caldo, Fronte Freddo e Fronte Occluso. Esiste inoltre la linea d'instabilità, ovvero un corpo nuvoloso che trae la sua energia da un residuo d'instabilità dopo il passaggio di una depressione e che non di rado provoca fenomeni sulla zona interessata.

Immaginiamo ora qualche giornata in cui la nostra zona è interessata da una perturbazione, arrivando così a determinare i Sistemi Nuvolosi disegnati sulle carte ed osservandone la fenomenologia. Inizialmente osserveremo il cielo frastagliato da parziali velature o cirri isolati, cui segue la sfilata di cirrostrati ed altostrati che rappresentano un segno premonitore del cambiamento del tempo. Il giorno seguente, l'annuvolamento si fa ancora più spesso sino a che una grigia cortina di nubi copre il cielo intero e possono cadere le prime gocce di pioggia. Questo tipo di nuvolosità, costituito da nubi medio-alte stratificate prende il nome di Fronte Caldo e lo troveremo disegnato sulle carte con una linea rossa intervallata da piccoli cerchi rivolti verso l'esterno. Gli annuvolamenti sono accompagnati da una diminuzione della pressione e da un progressivo aumento del vento. Mentre questo processo di peggioramento delle condizioni del tempo può protrarsi per uno o due giorni, un altro tipo di maltempo si annuncia più rapidamente, tempestosamente e con precipitazioni a carattere di rovescio. Nubi a sviluppo verticale appaiono all'orizzonte, i quali nell'arco di poche ore crescono enormemente e si presentano in cielo minacciosi. Nubi, precipitazioni e vento imperversano sulla zona. Questo cambiamento sta a significare l'arrivo dell'aria fredda posteriore della depressione che prende il nome di Fronte Freddo e viene segnato sulle carte con una linea blu intervallata da piccoli



triangoli.

Una volta che il fronte freddo raggiunge il fronte caldo si forma il Fronte Occluso ed il cielo si presenta nuvoloso con qualche nube a grosso sviluppo verticale e fenomeni per lo più in attenuazione; questo segna la fase di colmamento della depressione. Sulle carte il fronte occluso viene segnato con una linea curva viola intervallata alternativamente da un cerchietto ed un triangolino.

Carta al suolo completa su cui abbiamo disegnato i venti

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Il Vento: come misurarlo

● Scala Beaufort

● Stato del mare e forza del vento

● Bollettino ai naviganti - Meteomar

Il Vento

La conoscenza di questo parametro è di fondamentale importanza per chi naviga, in quanto dalla sua direzione ed intensità e da una sua successiva evoluzione, strettamente legata alla situazione atmosferica, dipende la pianificazione e l’eventuale condotta di una regata.

Si misura mediante sistemi anemometrici, di cui parleremo più avanti; di fondamentale importanza per i naviganti sono i sistemi empirici di misurazione che danno informazione sia sulla più probabile velocità sia degli effetti che questa può innescare.

Scala BEAUFORT

L'uomo ha cominciato a stimare la velocità del vento in base agli effetti che esso produce

sulle cose o gli oggetti che si osservano all'aria libera: alberi, bandiere, fumi ecc. Da ciò ha avuto origine la scala Beaufort (dal nome dell'ammiraglio inglese che la elaborò nel 1806). Essa è quindi una scala empirica, basata cioè su osservazioni degli effetti del vento sul mare lontano dalle coste e sulla terra osservando il movimento dei rami degli alberi.

