Meteorologia per chi va per mare: pressione, temperatura e umidità spiegate in modo chiaro per capire come nasce il tempo e imparare a leggere il cielo.
Chi naviga lo sa bene: prima ancora delle vele e della rotta, è il cielo a decidere come andrà la giornata. Uno sguardo all’orizzonte, una variazione del vento, una nube che cresce rapidamente possono fare la differenza tra una navigazione tranquilla e una situazione impegnativa.
Per interpretare correttamente ciò che accade sopra di noi è necessario conoscere alcuni concetti fondamentali. Pressione, temperatura e umidità sono i tre pilastri su cui si regge la dinamica dell’atmosfera. Sono grandezze strettamente legate tra loro: una variazione dell’una comporta inevitabilmente modifiche nelle altre.
Prima di entrare nel dettaglio, partiamo dall’ambiente in cui tutto questo avviene: l’atmosfera.
L’atmosfera: dove nasce il tempo
L’atmosfera è l’involucro gassoso che avvolge la Terra ed è composta principalmente da azoto (circa il 78%) e ossigeno (circa il 21%), oltre a piccole quantità di altri gas. Nei suoi strati più bassi è presente anche vapore acqueo, in quantità variabile, e una moltitudine di minuscole particelle solide o liquide sospese, dette aerosol (sali marini, polveri, composti dello zolfo e dell’azoto).
Queste particelle svolgono un ruolo fondamentale: agiscono da nuclei di condensazione, permettendo al vapore acqueo di trasformarsi in minuscole goccioline o cristalli di ghiaccio, passaggio indispensabile per la formazione delle nubi e delle precipitazioni.
Lo strato più basso dell’atmosfera si chiama troposfera. È qui che si sviluppano quasi tutti i fenomeni meteorologici. Il suo spessore varia: è più sottile ai poli (circa 8–9 km) e più spesso all’equatore (fino a 16–18 km).
Pressione, temperatura e umidità: i tre elementi del tempo
La pressione atmosferica è il peso della colonna d’aria che grava su ogni punto della superficie terrestre. Fu Evangelista Torricelli, nel XVII secolo, a misurarla per la prima volta con il barometro.
Al livello del mare, alla temperatura di 0 °C, il valore medio della pressione è di 1013 hPa (ettopascal), equivalenti ai tradizionali millibar.
Quando la pressione è superiore a questo valore si parla di alta pressione; quando è inferiore, di bassa pressione. Le variazioni di pressione sono legate alla distribuzione e al movimento delle masse d’aria e costituiscono il motore principale della circolazione atmosferica.
Come varia la pressione
La pressione diminuisce con l’aumentare della quota, perché si riduce la quantità di aria sovrastante. A circa 5.500 metri la pressione è approssimativamente la metà di quella al livello del mare.
Essa varia anche in funzione della temperatura: l’aria calda è meno densa e tende a salire, favorendo condizioni di bassa pressione al suolo; l’aria fredda, più densa, tende a scendere, contribuendo a situazioni di alta pressione.
La fonte primaria del riscaldamento atmosferico è il Sole. La radiazione solare che raggiunge la Terra è composta principalmente da luce visibile, oltre che da radiazione infrarossa e, in minor misura, ultravioletta.
L’atmosfera è relativamente trasparente a gran parte di questa radiazione, che attraversa l’aria e viene assorbita dal suolo e dalle superfici marine. Sono queste superfici a riscaldarsi e, successivamente, a trasferire calore all’aria sovrastante per conduzione e convezione.
Per questo motivo l’aria si riscalda principalmente dal basso.
Terra e mare: perché reagiscono diversamente
Il mare si scalda e si raffredda più lentamente rispetto alla terraferma. Questo non dipende tanto dalla conducibilità termica, quanto dalla sua elevata capacità termica e dal continuo rimescolamento dell’acqua.
Le aree continentali, soprattutto quelle aride, subiscono forti escursioni termiche perché il suolo si riscalda e si raffredda rapidamente. Nei deserti, ad esempio, l’assenza di nuvolosità e la bassa umidità favoriscono un intenso raffreddamento notturno, con notevoli differenze tra temperatura diurna e notturna.
Le superfici marine, invece, mitigano le variazioni di temperatura, contribuendo a rendere più stabile il clima delle zone costiere.
Il gradiente termico verticale
In media, nella troposfera la temperatura diminuisce con l’aumentare della quota. Questo calo medio è di circa 0,65 °C ogni 100 metri: è il cosiddetto gradiente termico verticale medio.
Quando una massa d’aria si muove verticalmente, il suo comportamento dipende dalla pressione circostante:
• se sale, incontra pressioni più basse, si espande e si raffredda;
• se scende, viene compressa e si riscalda.
Questo processo avviene senza scambio di calore con l’ambiente circostante ed è detto adiabatico.
Per aria secca il raffreddamento è di circa 1 °C ogni 100 metri (gradiente adiabatico secco). Se l’aria è satura di umidità, il raffreddamento è più lento (circa 0,5–0,6 °C ogni 100 metri), perché la condensazione libera calore.
Il confronto tra il gradiente termico dell’ambiente e quello adiabatico permette di capire se l’atmosfera è stabile o instabile:
• in condizioni stabili, i moti verticali sono ostacolati;
• in condizioni instabili, l’aria tende a salire spontaneamente, favorendo la formazione di nubi a sviluppo verticale e temporali.
Per chi naviga, riconoscere i segnali di instabilità è fondamentale: lo sviluppo rapido di nubi cumuliformi può indicare un peggioramento improvviso nel giro di poco tempo.
L’atmosfera contiene sempre una certa quantità di vapore acqueo, proveniente dall’evaporazione di mari, laghi, fiumi e dalla traspirazione delle piante.
La quantità massima di vapore che l’aria può contenere dipende dalla temperatura: più l’aria è calda, maggiore è la quantità di vapore che può trattenere.
Meteorologia per chi va per mare
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