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Didattica circolazione atmosferica

Flusso zonale e scambi meridiani: didattica e prospettive per Maggio

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Scambio termico meridiano esempio semplificatoQuanto sia complicato il sistema di circolazione delle masse di aria sul nostro pianeta è evidente a tutti, ma è certamente singolare pensare che l'ostinata ricerca di persistenti scambi meridiani da parte della "natura" avvenga proprio per una causa di disturbo: la rotazione stessa del pianeta Terra intorno al suo asse, che impone periodicamente alle masse di aria in movimento, un andamento mediamente "zonale". Il nostro pianeta se non avesse la rotazione intorno al proprio asse, avrebbe uno scambio termico costante fra i poli e l'equatore mediante un flusso meridiano, con l'attivazione di una singola cella convettiva, risalita di aria relativamente calda in quota fino ai poli e discesa di aria fredda superficiale verso l'equatore.

La direzione dei venti sarebbe legata solamente al campo della pressione, e si avrebbe una direzione perpendicolare alle isobare, essendo nullo l'effetto della legge di Ferrel, con la deviazione verso destra nell'emisfero Boreale e a sinistra nell'emisfero Australe. La sua intensità sarebbe data, dalla differenza di pressione (gradiente) per unità di distanza, quindi zone del pianeta soggette ad accentuate differenze di temperatura e di pressione (isobare molto vicine), causerebbero forti venti la cui velocità comunque sarebbe regolata anche dalla densità dell'aria, che ne modificherebbe la velocità in maniera inversamente proporzionale al valore numerico della densità stessa, causando come conseguenza un maggiore movimento per unità di tempo, del medesimo volume di aria in progressione al suolo.

Ma a questo processo si aggiunge l'effetto di Ferrel, con la legge fisica di accelerazione di Coriolis che enuncia che la velocità in progressione della particella di aria è direttamente proporzionale alla velocità propria e alla velocità angolare della terra; non vincolata dalla direzione e dalla causa del moto, variando con la latitudine, comportandosi massima ai poli e nulla all'equatore. A questo punto entra in gioco la rotazione del pianeta intorno al suo asse, che impone come conseguenza il movimento zonale alle masse di aria in movimento fra le diverse latitudini, con tutte le complicanti aggiunte dei movimenti di aria su scala continentale, a cui si sommano le circolazioni locali di origine termica.

La rotazione terrestre obbliga e impone alle masse di aria di avere un andamento zonale, opponendosi così allo scambio meridiano in azione fra le varie latitudini del nostro pianeta, comportando la ricerca da parte della "natura" di un mezzo efficace (alternativo) per equilibrare e contrastare il flusso zonale occidentale alle medie latitudini . Il mezzo di cui la natura si serve per riportare l'equilibrio termico sul nostro pianeta è il nastro trasportatore della correnti a getto della libera atmosfera. La ricerca nel tempo di “cicliche” configurazioni bariche, che possano favorire la disposizione del flusso troposferico nuovamente su scambi meridiani, per trasportare il calore eccedente e riequilibrare costantemente il deficit termico terrestre.

Proiettandoci verso il mese di Maggio notiamo la partenza di un'onda fredda verso latitudini meridionali e la risposta calda verso quelle più settentrionali. Il Vortice Polare gode ancora di ottima salute ed è visto in decadenza a cavallo tra Aprile e Maggio. Questo fa preludio scambi meridiani pronunciati con fasi calde alternate a periodi perturbati anche intensi per discesa delle gocce fredde.

La natura ha un suo ben preciso compito ricercato costantemente, quale: l'equilibrio termico del nostro pianeta. Il movimento zonale imposto dalla rotazione terrestre viene bilanciato costantemente con la disposizione barica configurata del getto (polare e subtropicale) in onde sempre più pronunciate, essendo questo il mezzo più efficace da parte della natura, per riportare le masse di aria nel senso dei meridiani. Il mese di Maggio sarà caratterizzato proprio da questa costante. Non meravigliamoci se assisteremo a sbalzi termici anche rilevanti. In allegato il grafico semplificato con la spiegazione del flusso zonale e degli scambi meridiani.

Flusso zonale

Scambio termico meridiano esempio semplificato

Vincenzo Ficco mpi end{jacomment on}

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