METEREOLOGIA

METEREOLOGIA. - L'etimologia della parola dice che in origine essa si riferiva allo studio, o, almeno, all'osservazione, di tutti i fenomeni sovratterrestri (τὰ μενέωρα = le cose soprastanti la terra) che all'inizio di ogni civiltà venivano considerati espressione di una o più divinità a seconda del tempo, del luogo e del fenomeno. Attualmente la m. propriamente detta studia quasi esclusivamente gli strati inferiori dell'atmosfera, dal suolo sin verso i 25-30 km. di altezza ed in particolare i primi 10-15 km.

In questo strato, il cui spessore è appena qualche millesimo del raggio terrestre, mediante una densissima rete di stazioni metereologiche, il cui servizio è normalizzato su base internazionale, si seguono su tutta la superficie della terra i moti orizzontali e verticali delle masse d'aria (venti), la distribuzione della pressione, della temperatura e del contenuto di vapore d'acqua, nonché le variazioni di queste grandezze; e vengono osservati i fenomeni relativi alla condensazione del vapore: nebbie, nubi, precipitazioni di varia entità e natura.

I messaggi relativi a tali osservazioni, condensati in pochi gruppi cifrati, vengono trasmessi, per lo più via radio, a centri di raccolta e di riemissione nazionali ed internazionali, in guisa che i centri di studio possano avere tutte le osservazioni, riportate con opportuni simboli su carte sinottiche, entro le due ore successive a quelle di osservazione (1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22 T. M. E. C.).

Solo in tal modo è possibile seguire nel loro insieme lo svolgersi dei fenomeni dell'atmosfera, per lo più molto complessi e a scala intercontinentale.

Le osservazioni, studiate con elaborazione cartografica sinottica e con metodi statistici, hanno mostrato come nell'atmosfera esista una specie di «circolazione generale media» a carattere zonale, cioè secondo i paralleli, e come i grandi fenomeni meteorologici possano considerarsi perturbazioni più o meno profonde di tale circolazione. Essa, grossolanamente simmetrica rispetto al piano equatoriale, consiste prevalentemente in correnti da Est verso Ovest alle alte latitudini (sopra i 60°); in correnti prevalentemente da Ovest a Est (correnti occidentali) alle latitudini comprese in media tra i 60° e 30°; in una zona di calme subtropicali tra i 30° ed i 15° e infine in una zona di correnti da Est ad Ovest (gli alisei) sulla fascia equatoriale. Particolarmente interessante è il fatto che le correnti occidentali ad una quota di ca. 10 km. e ad una latitudine di ca. 45° presentino un massimo accentuatissimo (con verti sino a 300 km/h), detto corrente «a getto».

Questa circolazione media, attribuibile, nelle grandi linee, all'effetto combinato della rotazione della terra e della diversa radiazione solare ricevuta dalla terra stessa alle varie latitudini, fa sì che le masse d'aria permangano relativamente a lungo alla stessa latitudine, assumendo alle varie quote temperature e contenuti di vapore che le caratterizzano, sicché si può parlare, entro certi limiti, purtroppo piuttosto vasti, di masse d'aria artiche (venti da Est), intermedie e tropicali (venti da Ovest) ed equatoriali (correnti da Est: alisei). Queste masse presentano poi ulteriori caratteri particolari (marittime, continentali), a seconda del supporto geografico, sul quale si son venute a trovare alla latitudine d'origine. Le masse d'aria conservano più o meno a lungo, anche attraverso le vicissitudini di una perturbazione, le caratteristiche della zona di origine, in modo che, entro certi limiti, è possibile riconoscerle. Ciò perché, come le osservazioni hanno dimostrato, le masse d'aria, che vengono a muoversi a contatto le une delle altre, manifestano fenomeni di rimescolamento per lo più assai lievi e molto lenti, tanto che si può parlare di superficie di separazione tra le masse o di «discontinuità». Queste superfici di separazione risultano per lo più quasi orizzontali (inclinazione da 1 a 10%); ed esse possono subire dei moti ondulatori con onde, in cui il moto delle particelle è prevalentemente orizzontale, che hanno lunghezze dell'ordine del migliaio di chilometri e che, in condizioni di instabilità delle due masse d'aria tra le quali si formano, possono evolvere fino a formare quei giganteschi vortici ad asse verticale che costituiscono i cicloni, nei quali l'energia di posizione delle masse d'aria a contatto (le fredde più dense si abbassano, le calde si sollevano) viene a trasformarsi in energia di moto (vento).

I fenomeni di condensazione (nubi, piogge, ecc.) che precedono o accompagnano in ogni caso le brusche variazioni di temperatura e di vento, sono proprio dovuti al passaggio sulla zona interessata di discontinuità tra due masse d'aria diverse e in condizioni di instabilità. Sono le masse calde che, sollevandosi al di sopra delle fredde ed essendo da quelle fredde sollevate (e il fenomeno può essere accentuato od attenuato dall'orografia o da altre cause) si portano da pressione alta (al suolo) a pressione bassa (in quota); subiscono così un processo di espansione pressapoco adiabatico, cioè senza scambio di calore con altre masse e perciò si raffreddano raggiungendo la saturazione (alla quota ove verrà a trovarsi la base delle nubi) e condensando il vapore contenuto in goccioline o cristalli di ghiaccio.

Le superfici di discontinuità, in corrispondenza delle quali l'aria calda viene a sovrapporsi alle masse fredde, si dicono discontinuità calde, e fronte caldo la loro intersezione col suolo; esse presentano in media questa successione di nubi: «cirri» costituiti da cristalli di ghiaccio, bianchissimi, tenui e trasparenti e ad una quota intorno a 6-8 km.; «altostrati» di gocce sotto lo zero, ma liquide; sono bianchi e più densi dei primi e a quota tra 1 2 e 6 km.; « nembostrati », di gocce d'acqua relativamente grosse, nereggianti e con base anche molto bassa, di forte spessore (2-5 km.) che danno precipitazioni continue (piogge, neve); al di sotto si hanno spesso banchi di nubi continue o frammentate (strati, fractostrati) o nebbie. Le superfici di discontinuità, in corrispondenza delle quali l'aria calda viene sollevata dalla fredda, si dicono fredde, e fronte freddo la loro intersezione col suolo; esse presentano in media questa successione di nubi: « altocumuli », costituiti da gocce d'acqua, bianchi, ad aggregati più o meno grossi (note col nome popolare di nubi a pecorelle) a quota tra 2 e 6 km.; « cumulonembi », tipiche nubi temporalesche dalle vette biancheggianti altissime (6-8-10 km.), costituite da cristalli di ghiaccio e dai corpi densi nereggianti, formati da gocce d'acqua che alla base, spesso molto bassa, sono molto grosse; esse sono accompagnate da precipitazioni a rovesci, in particolare da grandine e a queste seguono « cumuli » o « cumuli imponenti » con base sul chilometro e sommità da 2 a 5 km.

Il passaggio di una discontinuità calda dura in media una giornata, quello di una fredda poche ore. In realtà la natura spesso si allontana da questo schema così semplice; già discontinuità fredde e calde possono congiungersi e sovrapporsi in sistemi misti detti « occlusioni », ma sono soprattutto gli ostacoli orografici, i mari caldi e freddi, ecc. che possono portare alterazioni anche molto profonde nell'evoluzione di un sistema di discontinuità, sia dal punto di vista dinamico che termico, rinforzando o attenuando i fenomeni frontali in intervalli di tempo alle volte molto brevi. È ciò che determina le difficoltà incontrate dai meteorologi previsori, difficoltà tanto maggiori quanto più tormentata è la geografia della zona studiata, come in particolare avviene per la zona mediterranea (v.: ORGANIZZAZIONE METEOROLOGICA).

Giorgio Fea