Didattica circolazione atmosferica

Circolazione atmosferica parte prima: Circolazione teorica e circolazione reale

Dettagli: Categoria principale: Didattica; Categoria: Didattica circolazione atmosferica; Pubblicato 29 Marzo 2011; Scritto da Roberto Viccione

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La troposfera è uno degli strati dell'atmosfera in cui l'equilibrio di tutti i fattori fisici oggi conosciuti oscilla entro valori accettabili nonostante la non trascurabile vicinanza al Sole: quest'equilibrio permette il pedurare dell'esistenza degli esseri viventi al suo interno grazie ad un indispensabile meccanismo di circolazioni di masse d'aria di preziosa e globale utilità.

Con circolazione teorica s'intende il movimento dell'aria che caratterizzerebbe la troposfera se esso dipendesse solo dalla disuniforme distribuzione di energia solare.

In generale la temperatura media diminuisce dall'equatore ai poli per la diversa insolazione ed irraggiamento: fra Equatore e Polo Nord è di circa 25,5 °C (media annua in luglio 17 °C, in gennaio 30 °C). Ma il gradiente termico orizzontale al suolo è maggiore fra Tropici e Circoli Polari: 5°C fra Tropico del Cancro e Circolo Polare Artico; 5,7 °C fra Tropico del Capricorno e Circolo Polare Antartico.

Se l'aria fosse ugualmente distribuita sulla Terra così da misurare la stessa pressione su ogni unità di superficie, al variare della temperatura cambiarebbe l'altezza di ciasciuna colonna d'aria: più alta all'Equatore che ai Poli (Fig.1)

Uno spostamento d'aria uguale e contrario avrebbe luogo al suolo per compensare questo flusso. Si avrebbe così una circolazione atmosferica regolare e continua. Se la rotazione terrestre non influisse sul moto dell'aria ma solo sul riscaldamento, la circolazione atmosferica sarebbe molto semplice: con un solo grande circuito o "cella" in ciascun emisfero, si bilancerebbe perfettamente il dislivello energetico.

I moti della Terra, però, esercitano forze che alterano la circolazione teorica: deviano le correnti d'aria man mano che si formano e causano la formazione di masse d'aria con temperature differenti a seconda delle stagioni. Il fattore più importante a livello generale è l' "effetto di Coriolis", che fa deviare le masse d'aria in movimento meridiano: nell'emisfero nord deviano verso destra mentre nell'emisfero sud deviano verso sinistra. (Fig. 2)

Poichè la forza di Coriolis diminuisce all'aumentare della latitudine (più siamo vicini ai poli, più la velocità tangenziale sulla superficie terrestre diminuisce), la circolazione ai poli è molto simile a quella teorica. Fra 30° e 60° di latitudine è intermedia: le masse d'aria deviano poco dalla direzione meridiana se sono vicine alle zone polari e molto in prossimità delle zone tropicali.

Per descrivere i circuiti atmosferici che trasferiscono calore dalle basse latitudini alle alte sono stati ideati modelli detti "celle" e di cui parleremo a breve.

Roberto Viccione

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