Corso sulla previsione degli elementi del tempo
1. Premessa
Nuvolosità, precipitazioni e temperature costituiscono alcuni
dei più importanti elementi in ogni previsione meteorologica.
Nuvolosità e precipitazioni possono essere suddivise in due
principali categorie:
-
eventi associati ad attività frontale
-
eventi in masse d'aria non associate a sistemi frontali.
Vi sono molti fattori che influenzano il riscaldamento ed il
raffreddamento quotidiano dell'atmosfera. Alcuni di questi fattori sono la nuvolosità,
l'umidità, la natura
della superficie sottostante, i venti
al suolo, la latitudine,
ed il gradiente verticale di temperatura.
Quale sia il ruolo della nuvolosità sul guadagno di calore da parte della
superficie terrestre durante le ore di luce, ed anche sulla perdita di calore
per irraggiamento durante la notte, ci appare sufficientemente ovvio. In questo
corso, discuteremo della previsione della nuvolosità media ed alta, delle
precipitazioni, e della temperatura locale.
La previsione delle nubi convettive e delle precipitazioni ad
esse legate, nonché della nebbia e degli strati, sarà affrontata in un
successivo corso.
2. Processi di condensazione e di produzione delle
precipitazioni
Obiettivo del corso: valutazione dei
processi necessari alla condensazione ed alla precipitazione.
Cominceremo il nostro corso identificando le condizioni
necessarie per la condensazione e le precipitazioni.
2a. Processi di condensazione
La temperatura di una particella d'aria deve essere portata al
suo punto di rugiada affinché il processo di condensazione abbia inizio. La
condensazione dipende da due fattori, l'entità del raffreddamento ed il
contenuto di umidità della particella.
Le due condizioni suddette devono verificarsi
contemporaneamente, perché vi sia condensazione; in primo luogo, l'aria deve
essere prossima alla saturazione, in secondo luogo, devono essere presenti
nuclei igroscopici. La prima condizione può essere raggiunta o con
l'introduzione nell'aria di ulteriore vapore acqueo, o attraverso il
raffreddamento dell'aria fino al suo punto di rugiada.
Il primo processo (introduzione di vapore nell'aria) può aver
luogo soltanto se la pressione di vapore dell'aria è minore della pressione di
vapore della sorgente di umidità. La seconda condizione (il raffreddamento)
rappresenta il principale agente della condensazione.
Modalità di raffreddamento non adiabatico (irraggiamento e
conduzione associati a convezione) danno origine principalmente a nebbie,
pioviggine leggera, rugiada o brina.
Perciò, il più importante processo di raffreddamento
nell'atmosfera è sicuramente rappresentato dal sollevamento adiabatico
dell'aria. E' il solo procedimento in grado di produrre precipitazioni in
apprezzabile quantità. Inoltre, rappresenta anche la principale causa di
formazione delle nubi, delle nebbie e delle pioviggini deboli.
Nel testo che segue studieremo i principali processi
meteorologici che derivano dai moti verticali dell'atmosfera. Diciamo subito che
nessuno dei processi di raffreddamento è in grado di produrre autonomamente
condensazione; è necessaria la presenza di umidità sottoforma di vapore
acqueo.
2b. Genesi delle precipitazioni
Si verificano delle precipitazioni quando i prodotti della
condensazione e/o sublimazione si fondono per formare idrometeore che sono
troppo pesanti per essere sorrette dai moti verticali dell'aria. Affinché
abbiano luogo precipitazioni in apprezzabile quantità, è necessario che vi sia
un continuo ed esteso rifornimento di goccioline d'acqua o di cristalli di
ghiaccio o di entrambi.
Il sollevamento adiabatico dell'aria è compiuto dal
sollevamento orografico, dal sollevamento frontale, o dalla distensione
verticale (o convergenza orizzontale).
Tutti questi meccanismi sono conseguenza indiretta dei
movimenti orizzontali dell'aria.
|
