Uso delle mappe theta-E per la valutazione dell'instabilità dell'aria

PREMESSA

Le mappe di temperatura equivalente potenziale (equivalent potential temperature, EPT), detta anche theta-E, mostrano la temperatura (in gradi Kelvin) che una particella d'aria avrebbe se essa fosse portata virtualmente alla pressione zero, tutto il vapore acqueo condensasse, e fosse quindi riportata alla pressione 1000 hPa. 

Queste mappe sono usate per stimare l'instabilità convettiva potenziale e l'instabilità condizionale. Inoltre, il previsore potrà estrarre informazioni circa:

• le aree dove vi sono alte temperature e elevata umidità (attraverso i valori di theta-E);

• le aree dove si riscontrano aumento o diminuzione di theta-E (attraverso il confronto dei campi a scadenze successive).

• le aree dove è possibile che si sviluppino supercelle (laddove vi sono "promontori" di theta-E). Infatti, particolari configurazioni delle isolinee di theta-E (promontori stretti e allungati, isolinee chiuse intorno ad un massimo, ecc.) forniscono importanti informazioni perché spesso coincidono con i luoghi in cui si focalizzerà la massima attività, a causa della maggiore instabilità al suolo. Inoltre, mettendo in relazione le streamlines ⁽¹⁾ al suolo con queste configurazioni caratteristiche di theta-E, sarà possibile individuare quelle aree in cui la convergenza si associa ad alti valori di theta-E, aree in cui la possibilità di precipitazioni sarà molto elevata.

Molti centri meteorologici producono quotidianamente le mappe theta-E, utilizzando tecniche di sfumatura dei colori per rappresentare le temperature e migliorarne la leggibilità (cold-to-hot color scheme). 

COME SI USANO LE MAPPE THETA-E

La superficie theta-E è un buon indicatore dell'umidità dell'aria. Oltre a ciò, essa è importante per la misurazione dell'instabilità dell'aria.

Vi è instabilità potenziale (potential instability) quando una particella d'aria, se sollevata fino al livello di saturazione, diventa instabile. Il modo più facile per diagnosticare la presenza di instabilità potenziale, si ottiene esaminando la theta-E dell'aria. Se theta-E decresce con l'altezza, l'aria è potenzialmente instabile. Conseguentemente, in presenza di un sufficiente sollevamento, la convezione potrebbe svilupparsi.

Si ha instabilità condizionale (conditional instability) quando una particella d'aria, se sollevatasi sufficientemente, diventa più calda dell'ambiente in cui si viene a trovare. Le mappe theta-E possono anche essere usate per una stima approssimativa dell'instabilità condizionale. A 500 hPa, la temperatura equivalente potenziale dell'aria è solo leggermente influenzata dalla quantità di umidità.  Perciò è possibile diagnosticare instabilità condizionale se la theta-E al suolo è superiore di un po' più che qualche grado rispetto alla theta-E a 500 hPa. In prima battuta, si può affermare che maggiore è la differenza fra suolo e 500 hPa, maggiore sarà l'instabilità.

Le stesse valutazioni, ancora più affidabili, si possono fare confrontando la theta-E al suolo e la temperatura potenziale della tropopausa (tropopause potential temperature, tropopause theta). Laddove la theta-E al suolo è più calda della theta della tropopausa, vi sarà instabilità condizionale in tutta la colonna d'aria.

Note:
(1) Le streamlines rappresentano una "istantanea" del flusso del vento.

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Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta

Ultimo aggiornamento: 14/05/16