METEOROLOGIA PER PRINCIPIANTI: LE SUPERFICI ISOBARICHE

Vi propongo un articolo didattico per aiutarvi a familiarizzare con il linguaggio che spesso utilizzo nelle mie disamine, nelle quali faccio uso di termini tecnici come «superficie isobarica di 500 hPa» quando analizzo la situazione in quota. Che cosa vuol dire questa espressione? Che cosa rappresenta dal punto di vista pratico?

La parola «superficie» rimanda al concetto di area, mentre «isobarica» significa che la pressione atmosferica rimane costante: dal greco, infatti, il prefisso «isos» significa «uguale». Deduciamo allora che una superficie isobarica è un’area sulla quale la pressione atmosferica assume lo stesso valore, in questo caso di 500 hPa come è specificato. Dal momento che la pressione atmosferica «P» diminuisce con la quota perché è una misura della forza peso «Fp» esercitata dalla massa d’aria sovrastante l’unità di superficie «S» che si trova ad una determinata quota (la formula è P = Fp/S), si ha che in atmosfera standard la superficie in cui la pressione atmosferica è di 500 hPa si trova a circa 5500 metri di quota. Possiamo immaginare questo piano isobarico come un enorme lenzuolo che a questa quota (5500 metri) ricopre tutto il globo e sul quale, in ogni singolo punto, la pressione atmosferica è proprio di 500 hPa.

Nella realtà, però, la situazione si discosta da quella standard per via della dinamica atmosferica che muove le masse d’aria che si trovano a diversa temperatura. Per esempio, laddove sono presenti masse di aria calda questo lenzuolo lievita perché il calore, come sappiamo, ha la proprietà di dilatare i corpi. E allora, laddove è presente aria calda, la superficie isobarica presenta una sorta di gobba rispetto alle zone circostanti. Se noi ora sezioniamo orizzontalmente questa superficie-lenzuolo, possiamo vedere che quella parte di superficie rigonfia verso l’alto si trova a quote più elevate, proprio per effetto del calore: nella mappa a sinistra, per esempio, quella linea nera che è contrassegnata dal numero 588 e che ingloba le nostre regioni centro-settentrionali ci informa che sulla verticale del Centro-Nord la superficie isobarica di 500 hPa si trova a circa 588 decametri di altezza, cioè a circa 5880 metri di altezza: questa linea nera si chiama isoipsa, perché tutti i suoi punti si trovano alla stessa quota.

Invece, a ovest della penisola scandinava, la medesima superficie isobarica si trova ad una quota più bassa (nello specifico, 5520 metri) perché qui è presente aria fredda che comprime i corpi e quindi il nostro lenzuolo, invece di lievitare, sprofonda un po’ verso il basso e va a formare una sorta di buca: per fare una similitudine, è come se sul Centro-Nord ci trovassimo sul cucuzzolo di una montagna che si trova a 5880 metri di quota e guardassimo verso un piccolo avvallamento che si trova più in basso, a 5520 metri di quota, a ovest della penisola scandinava. Inoltre, laddove le isoipse intersecano le isoterme che indicano una determinata temperatura, vuol dire che a quella quota la temperatura dell’aria è quella indicata: per esempio, nel rettangolino nero evidenziato nella mappa a sinistra, possiamo dire che la superficie isobarica di 500 hPa si trova a 5840 metri e la temperatura dell’aria è di circa -10 °C.

Quelle lettere «A» e «B» che noi usiamo solitamente per indicare i centri di alta e di bassa pressione sono qui utilizzate per indicare le aree dove le altezze sono quindi più elevate o più basse. Anche se non stiamo quindi parlando di aree anticicloniche e cicloniche (perché dobbiamo ricordarci che a tutte le quote indicate dalle isoipse la pressione è sempre di 500 hPa), per capire il movimento delle masse d’aria è come se trattassimo le aree di alta altezza e di bassa altezza proprio come se fossero centri anticiclonici e ciclonici. Ecco che allora, nel nostro emisfero, attorno ai centri di A (alta altezza) l’aria ruota in senso orario e attorno ai centri di B (bassa altezza) ruota in senso antiorario, come indicato dalle frecce blu (aria fredda) e arancioni (aria calda). La superficie isobarica di 850 hPa, invece, in atmosfera standard si trova a circa 1500 metri di quota: a tal proposito, se vi va e avete un po’ di tempo potete da soli inserire le lettere A e B nell’immagine a destra e, guardando le isoipse, vedere a quale quota si trova questa superficie per poi disegnare con le frecce la circolazione. Anche in questo caso, l’intersezione tra isoipse e isoterme mi dice la temperatura dell’aria a quella quota.

Ricordo a tutti i nostri lettori che, su facebook, potete trovarmi anche alla pagina di Meteorologia Andrea Corigliano a questo link. Grazie e buona lettura!

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Andrea Corigliano, fisico dell'atmosfera