Dinamiche atmosferiche: venti, pressioni e circolazione globale

Il vento e la rotazione terrestre

Le condizioni bariche determinano il vento definito come uno spostamento di masse d'aria generato da differenze di pressione. Se la Terra fosse immobile si produrrebbero due tipi di movimento, uno al suolo e l'altro in quota con direzione dei meridiani. Al suolo l'aria si sposterebbe dai poli all'equatore, in quota dall'equatore ai poli. In entrambi i casi si originerebbe il vento di gradiente che spirerebbe perpendicolarmente alle isobare. La presenza della rotazione terrestre origina un'ulteriore forza: la forza deviante di Coriolis. Il vento è generato dalle 2 forze (di gradiente e di Corolis) generando il vento geostrofico. A causa dell'effetto Coriolis l'aria diverge dalle are anticicloniche in quelle cicloniche secondo la legge di Buys-Ballot.

Classificazione dei venti

I venti possono essere classificati in:

- venti costanti, che spirano nello stesso verso e sono senza dubbio i più importanti poichè influenzano le condizioni climatiche;

- venti periodici, che soffiano in senso alterno e sono rapresentati dalle brezze, movimenti d'aria a periodicità giornaliera. Nelle zone costiere la radiazione solare arriva sia sull'acqua sia sulla terra ferma, ma l'acqua è capace di trattenerla piu' a lungo. Quindi durante il giorno la temperatura al suolo è piu' alta di quella del mare, e si genera una differenza di pressione atmosferica che da origine alla brezza di mare. La notte la temperatura del suolo scende e quindi il fenomeno si inverte creando la brezza di terra. Esistono inoltre brezze di valle e brezze di monte.

- venti variabili, che risultano irregolari e sono dovuti a particolari condizioni bariche locali. Tra essi ricordiamo la bora, vento freddo che spira in inverno dall'adriatico; il maestrale vento freddo proveniente da nord-ovest che interessa Francia e Tirreno settentrionale; tramontana, vento freddo che spira dal nord; il libeccio, vento caldo proveniente da sud-ovest (Libia) che porta in Italia umidità; lo scirocco, proveniente da sud-est (Siria) vento caldo che interessa l'Italia meridionale. Esistono anche il Simun e il Ghibli. Sulle alpi invece spira un vento caldo chiamato Fohn.

Pressioni atmosferiche e venti costanti

A livello del suolo si trovano fasce di alta e bassa pressione che si alternano tra loro. All'equatore si trova la bassa pressione equatoriale dovuta al forte riscaldamento della zona. Sui tropici si localizzano le alte pressioni sub-tropicali legate alla dinamica dell'alta troposfera. Seguono due basse pressioni sub-polari generate dall'incontro con l'aria fredda. Infine le alte pressioni polari generate dalla bassa temperatura. La distribuzione delle fasce determina alcuni venti costanti come: gli alisei o venti orientali- tropicali dalla bassa pressione equatoriale,venti occidentali provenienti dalle alte pressioni sub-tropicali e venti orientali-polari dall'alta pressione polari.

Correnti a getto e circolazione intertropicale

Nell'alta troposfera la situazione e' piu' semplice: bassa pressione sui poli, alta pressione ai tropici e bassa pressione all'equatore. Qui si generano i venti occidentali e orientali dell'alta troposfera che raggiungono velocità notevoli. Queste sono note come correnti a getto e ne esistono due: quella sub-tropicale e quella del fronte polare che talvolta presenta ampi meandri dette "Onde di Rossby".

La circolazione intertropicale veniva spiegata dalla teoria classica come il risultato di squilibri termici tra l'equatore e i tropici e si basava sulla teoria che in tali zone le condizioni fossero stazionarie per tutto l'anno; oggi questa spiegazione è divenuta inaccettabile. Gli alisei, venti derivati dalla circolazione inter-tropicale, venivano definiti come se avessero direzione meridiana; oggi invece vengono considerati di origine orientale. Infatti l'aliseo di nord-est si trova solo fino a 1000m, poi viene sostituito da una corrente orientale chiamata aliseo originario. L'aliseo appena uscito dall'anti-ciclone porta bel tempo, mentre vicino all'equatore porta perturbazioni (cicloni tropicali) . A 10 km dal suolo viene sostituito dai cosiddetti contralisei; a livello dell'equatore e' situata la zona delle calme equatoriali.

Schema tricellulare dei sistemi anemologici

Possiamo individuare uno schema tricellulare per quanto riguarda i sistemi anemologici del pianeta. Alle basse altitudini si forma la prima cella chiamata cella di Hadley che viene definita diretta; alle medie altitudini si forma la cella indiretta di Ferrel; alle alte altitudini si trova una seconda cella diretta caratterizzata da venti orientali e polari al suolo, e venti occidentali in quota.