Vento

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“Paesaggio nella burrasca” di Franz von Stuck

“Paesaggio nella burrasca” di Franz von Stuck

Il vento è il movimento di una massa d’aria atmosferica da un’area con alta pressione (anticiclonica) a un’area con bassa pressione (ciclonica).[1] In genere con tale termine si fa riferimento alle correnti aeree di tipo orizzontale, mentre per quelle verticali si usa generalmente il termine correnti convettive che si originano invece per instabilità atmosferica verticale. Innumerevoli gli autori classici che si sono occupati di questo fenomeno meteorologico. Scrive Lucrezio: “Esistono dunque di certo, s’anche invisibili, i venti: essi flagellano il mare: essi la terra, le nubi essi, che con improvviso turbine squarciano e spazzano via“. Per SenecaIl vento è aria che spira“.[2]

Cause del vento[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Pressione atmosferica.
Analisi superficiale della grande tempesta del 1888. Le aree con una maggior concentrazione di isobare indicano venti più forti.

Analisi superficiale della grande tempesta del 1888. Le aree con una maggior concentrazione di isobare indicano venti più forti

Il vento è causato dalle differenze di pressione atmosferica che spingono l’aria da zone di alta pressione a zone di bassa pressione per effetto della forza di gradiente.[3] Il flusso d’aria non corre in maniera diretta da un punto all’altro, cioè con la stessa direzione della forza di gradiente, ma subisce una deviazione dovuta alla forza di Coriolis (o effetto di Coriolis) che tende a spostarlo verso destra nell’emisfero settentrionale e verso sinistra nell’emisfero meridionale. A causa di questo effetto, che non è presente all’equatore, il vento soffia parallelamente alle isobare (vento geostrofico).[4][5] Tuttavia alle basse quote (meno di 600 m) è necessario tenere conto che l’attrito con la superficie terrestre può modificare la direzione del vento di circa 10° sopra il mare e 15–30° sopra la terra, rendendo il percorso dall’alta pressione alla bassa pressione più diretto e la penetrazione del vento nelle aree di bassa pressione più profonda.[6]

I venti definiti da un equilibrio di forze fisiche vengono usati nella scomposizione e analisi dei profili del vento. Sono utili per semplificare l’equazione del moto atmosferico e per ricavare dati qualitativi sulla distribuzione orizzontale e verticale dei venti.

Globalmente le due forze maggiori della circolazione atmosferica sono il differenziale di riscaldamento tra equatore e poli (la differenza nell’assorbimento dell’energia solare che genera la forza di buoyancy) e la rotazione del pianeta. Al di fuori dei tropici e dell’attrito causato dalla superficie terrestre, i venti su larga scala tendono ad avvicinarsi al bilancio geostrofico. Una nuova, controversa teoria suggerisce che il gradiente atmosferico sia causato dalla condensazione dell’acqua indotta dalle foreste che incentivano l’assorbimento dell’umidità dall’aria dei litorali.[7]

Il vento termico è la differenza nel vento geostrofico tra due livelli dell’atmosfera. Esiste solo in un’atmosfera con gradienti di temperatura orizzontali.[8] Il vento ageostrofico è la differenza tra vento reale e geostrofico, che è correlato alla creazione dei cicloni.[9] Il vento di gradiente è simile al vento geostrofico ma include anche la forza centrifuga (o accelerazione centripeta).[10]

Misurazione[modifica | modifica wikitesto]

Un anemometro

Un anemometro

Una manica a vento

Una manica a vento

La direzione del vento generalmente viene espressa in base alla direzione da cui soffia. Ad esempio un vento settentrionale soffia da nord verso sud.[11] La direzione del vento si misura con le banderuole;[12] negli aeroporti le maniche a vento indicano la direzione del vento permettono di stimarne la velocità in base all’angolazione assunta dalla manica.[13] La velocità è misurata dagli anemometri, solitamente servendosi di eliche o coppe rotanti. Quando è necessaria una maggior precisione (come nel campo della ricerca) il vento può essere misurato tramite la velocità di propagazione degli ultrasuoni o dall’effetto della ventilazione su resistenze di fili riscaldati.[14] Un altro tipo di anemometro usa i tubi di Pitot, che, sfruttando il differenziale di pressione tra un tubo interno e uno esterno che viene esposto al vento, permettono di determinare la dinamica della pressione, che viene poi usata per calcolare la velocità del vento.[15]

In tutto il mondo la velocità del vento, o meglio la sua intensità, viene misurata a dieci metri di altezza e calcolando la media su dieci minuti di misurazione; negli Stati Uniti la media viene fatta su un minuto per i cicloni tropicali,[16] e su due minuti per le osservazioni meteorologiche,[17] mentre in India viene generalmente misurata in tre minuti.[18] I valori calcolati sulle medie di un minuto sono generalmente il 14% più alti di quelli calcolati sulle medie in dieci minuti.[19] Un breve soffio di vento ad alta velocità è chiamato raffica. Una definizione tecnica della raffica è: la massima che eccede di 10 nodi (19 km/h) la velocità del vento misurata in dieci minuti. Un groppo è un raddoppio della velocità del vento sopra una certa soglia che dura per un minuto o più.

Per misurare i venti in quota vengono usate radiosonde che vengono monitorata con il GPS, navigazione radio o il radar.[20] In alternativa il movimento del pallone aerostatico a cui la radiosonda è attaccata può essere monitorato da terra usando un teodolite.[21] Le tecniche di telerilevamento del vento includono il SODAR, il doppler lidar e i radar, che possono misurare l’effetto Doppler della radiazione elettromagnetica diffusa o riflessa da aerosol o molecole. Radiometri e radar possono essere usati per misurare l’irregolarità della superficie degli oceani dallo spazio o dagli aerei, che può essere usata per stimare la velocità del vento vicino alla superficie dell’acqua. Le immagini dei satelliti geostazionari possono essere usate per misurare i venti nell’atmosfera basandosi sulla distanza percorsa dalle nuvole tra un’immagine a la successiva. L’ingegneria eolica studia gli effetti del vento su ambienti urbanizzati, e quindi su edifici, ponti e altri manufatti.

La velocità del vento dipende dal gradiente barico, cioè dalla distanza delle isobare, e può essere espressa in metri al secondo (m/s), chilometri all’ora (km/h) e nodi. L’intensità del vento aumenta in media con la quota per via della diminuzione dell’attrito con la superficie terrestre e la mancanza di ostacoli fisici come vegetazione, edifici, colline e montagne. Il complesso dei venti e delle correnti aeree atmosferiche dà vita alla circolazione atmosferica.

Scale di misurazione[modifica | modifica wikitesto]

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