Didattica circolazione atmosferica

Introduzione allo studio dei fronti

Nell'editoriale precedente di didattica abbiamo visto che le masse d'aria possiedono delle caratteristiche fisiche diverse. Durante i loro spostamenti, le masse d'aria tendono a non mescolarsi e quindi riescono a conservare le loro caratteristiche. Alcune osservazioni effettuate, mostrano che il passaggio da una massad'aria ad un altra adiacente non avviene in modo graduale, ma attraverso una certa discontinuità.

 Pertanto, quando due masse d'aria vengono a conttatto tra di loro danno origine ad una zona chiamata "area frontale" o superficie frontale. La linea di intersezione di una superficie frontale con la superficie terrestre, o con un opportuno piano orizzontale viene denominata "fronte" Per determinare lo sviluppo dei fenomeni meteorologici associati ai fronti bisogna cercare di capire quale sia effettivamente la pendenza di tale superficie.

Per questo, introdurremo ora la formula di Margules :

Tga=f/g Vg1 - Vg 2/ T2 - T1

L'inclinazione di tale superficie frontale dipende dal rapporto tra le differenze delle componenti del vento geostrofico parallele al fronte e le differenze delle temperature delle due masse d'aria a contatto.

In particolare, lo shear (Vg 1 - Vg 2) tende a mantenere verticale la superficie frontale, mentre più elevato si mostra il contrasto termico (T2 - T1), tanto più piccolo risulterà l'indice Alfa indicato con la lettera (a) e quindi, tanto più grande sarà l'inclinazione della superficie frontale.

Lo stato di minima energia potenziale, o stato finale è caratterizzato da Alfa=0 e si verifica quando le due masse d'aria risultano sovrapposte con l'aria calda che giace sopra a quella fredda. Quando, invece la superfice frontale è orizzontale (Alfa=0), la situazione meteorologicamente parlando è di scarso interesse, poichè le due masse d'aria si presentano in quiete.

Tutte le situazioni che andremo a descrivere successivamente sono legate al fatto che verrà a generarsi un angolo Alfa rispetto al suolo. 

La superficie frontale è in equilibrio, se la pressione ad ogni livello assume lo stesso valore su entrambe le facce della superficie stessa. Se tutto questo non viene a verificarsi, la superficie frontale non si trova più in equilibrio e quindi si sposta verso i così detti valori di "bassa pressione". 

Quindi, si può dire che la pressione p1 esercitata dall'aria fredda in un qualsiasi punto della superficie frontale è equilibrata dalla pressione p2 esercitata dall'aria calda nello stesso punto. 

Considerando ora un piano orizzontale, coincidente ad esempio con la superficie terrestre e secante quella frontale, le intersezioni con i piani frontali individuano le isobare.

Se le isobare, risultano parallele al fronte, allora esso sarà collocato in una striscia di bassa pressione e non subirà degli spostamenti rilevanti nel tempo. Di qui, quindi avremo la definizione di fronte stazionario. 

Nel caso in cui le isobare, non sono parallele al fronte, si parlerà di  "fronte mobile". La sua velocità di spostamento è approssimativamente uguale alla componente del vento geostrofico normale al fronte. 

Le isobare stesse, tagliano il fronte formando un angolo con il vertice rivolto verso le alte pressioni, assumendo così una configurazione a saccatura.

Nel corso dei prossimi editoriali classificheremo in modo più dettagliato i fronti e li spiegheremo uno ad uno.

Emanuele Valeri

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