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La temperatura nella libera atmosfera

Temperatura dell'aria
La temperatura nella libera atmosfera: parametro fondamentale per interpretare le principali masse d'aria nella bassa troposfera
 

La temperatura in libera atmosfera è l’indice migliore per sapere se una determinata zona sta subendo periodi particolarmente miti oppure decisamente freddi.In questo articolo parlo in maniera qualitativa e non strettamente reale: infatti, poiché la pressione è in prima approssimazione costante a parità di quota, si possono utilizzare linee che uniscono punti ad ugual pressione chiamate isobare, che corrispondono a una quota fissa.

Ad esempio la 850 hPa corrisponde a una quota di circa 1500 m slm (che noi assegniamo costante, sebbene possa variare di ordini di grandezza comunque piccoli), mentre la 500 hPa corrisponde a circa 5500 mslm (anche qui prendiamo codesto valore come costante). Leggendo una cartina di altezza di geopotenziale possiamo capire che temperatura c’è a una determinata quota: sia per la 850, sia per la 500 si presuppone che il valore letto non abbia subito variazioni locali. In realtà si uniscono linee di eguale altezza, alla quale si trova una determinata pressione (850hPa, 500hPa, ecc...) e tali linee si chiamano isoipse.

Ma vediamo insieme quali sono le principali variazioni locali:
 

1) Inversioni termiche
: è chiaro che in inverno in presenza anticiclonica vige assai spesso il famoso fenomeno dell’inversione termica, dove non è raro che in pianura si registrino valori medi termici degni dei 2000 metri. Facciamo un esempio: in un determinato giorno alla 850hPa registriamo 5°C mentre al suolo con nebbia fitta la massima non superi i 2°C. Ovviamente noi al suolo percepiremo una freddissima e tetra giornata, mentre chi è in collina o media montagna godrà di una mite giornata simil-primaverile. Ma l’anomalia in libera atmosfera è comunque pesante, poiché “vince” il valore a una determinata altezza di geopotenziale (che non subisce importanti influenze fisiche "dirette").
2) Ondate di caldo del trimestre estivo: paradossalmente è possibile che ci siano anche deboli inversioni termiche anche nei mesi un po’ più caldi. Talune volte capita che all’ingresso di un anticiclone africano in aprile/maggio faccia (in rapporto!) più caldo in quota che in pianura, ovvero in aria libera si palesi un’anomalia positiva superiore rispetto alla pianura.
3) In libera atmosfera non ci sono grandissime variazioni di umidità né di temperatura: chiaramente quando masse d’aria si scontrano vicendevolmente gli sbalzi termici possono essere notevoli, ma solitamente sono minori della pianura.
4) In libera atmosfera non ci sono gli attriti del suolo e dei corpo solidi, nonché l’isola di calore antropica (città), pertanto si evince il motivo di cui sopra.
5) In libera atmosfera non c’è l’importante fenomeno dell’effetto albedo. Ad esempio, quando nevica al suolo (ma anche in montagna) la neve fresca ha un notevole albedo (respinge l’80% dei raggi solari) e pertanto non assorbe tanto calore né è propensa a cederlo. Per questo motivo le minime notturne che subiscono tale effetto sono molto minori rispetto alle zone dove non è presente neve.
6) Infine, come è logico, non sono presenti fenomeni di venti di caduta: questi ultimi hanno enormi effetti sul lato sottovento ai rilievi, poiché l’aria dapprima di raffredda adiabaticamente allorquando trova una barriera orografica e successivamente si comprime e si riscalda, portando notevoli aumenti termici e cali igrometrici.


In definitiva lo studio delle isoterme in libera atmosfera permette di valutare in maniera corretta se una zona sia stata o meno in media termica e di capire le principali masse d'aria. Un esempio su tutti: le prime due decadi di dicembre 2013 sono state fredde (-1.35°C) per le pianure prospicienti Milano, mentre sono state eccezionalmente miti per le montagne, con zero termico a quote altissime. È capitato che la media termica integrale della pianura lontano dall’isola di calore fosse più bassa di quella del Monte Cimone (2000 metri!).

Per concludere, ecco una classica mappa, usatissima dagli addetti ai lavori, che appunto mostra le temperature all'altezza geopotenziale di 850hPa (isoterme + colori). Sono in questo caso riportate anche le classiche isobare al suolo. 


Temperatura all'altezza geopotenziale 850hPa


Davide Santini