Nell’ambito della climatologia e delle previsioni meteo sono di rilevante importanza le analisi dei movimenti delle masse d’aria. Lo spostamento delle masse d’aria, sia esse locali che globali, rientrano nello studio della circolazione atmosferica planetaria.
Il fenomeno dei movimenti delle masse d’aria è studiato da secoli da scienziati e ricercatori, non sempre meteorologi, provenienti da varie discipline scientifiche. Strettamente connesso a tale fenomeno è lo studio dei venti e proprio in tale contesto si evidenzia l’utilizzo inflazionato di termini simili che delineano, però, comportamenti fisici peculiari ed esclusivi. In pratica è molto comune, e ciò avviene anche in ambito scientifico, utilizzare i termini ″vento e correnti meteo″ come se fossero perfettamente coincidenti, ossia sinonimi.
Sotto l’aspetto comunicativo non si evidenzia alcun errore, fermo restando che è conveniente fare degli opportuni chiarimenti circa la contestualizzazione dei fenomeni che tali termini indicano. Difatti è più appropriato l’utilizzo del termine ″correnti meteo″ in riferimento a specifici fenomeni come: correnti a getto, correnti discensionali, correnti ascensionali o correnti convettive.
In pratica con il temine vento si indicano, generalmente, i moti orizzontali delle masse d’aria, mentre con il termine corrente si indicano i movimenti verticali o di particolare intensità ed elevazione in quota (come le correnti a getto). Però, anche nella stessa disciplina delle previsioni meteo, si evidenzia una certa promiscuità lessicale. Per tanto dedicheremo i prossimi paragrafi al singolare fenomeno della circolazione atmosferica, che come avremo modo di comprendere è alla base dei modelli matematici adoperati per le previsioni del tempo
Origine della circolazione atmosferica globale e movimento delle masse d’aria
La circolazione delle masse d’aria nell’atmosfera sono generate dall’effetto del riscaldamento solare in compartecipazione di alcune caratteristiche astro-fisiche e geomorfologiche proprie della Terra. Le principali caratteristiche, che fungono da variabile, nel modello di circolazione delle masse d’aria sono: l’inclinazione dell’asse terrestre, l’irregolarità geoidica della superficie terrestre, la non omogenea distribuzione delle acque e delle terre emerse, il movimento di rotazione (e Legge di Coriolis), il movimento di rivoluzione intorno al Sole ed il movimento di precessione.
L’irradiazione solare sollecita le molecole rarefatte nell’aria, generando scambi termici nei diversi strati dell’atmosfera. Il riscaldamento delle masse d’aria non è uniforme per via dell’inclinazione dell’asse terrestre e la irregolarità geoidica.
In pratica l’area equatoriale risulta più calda rispetto alle aree polari. Se alla differenza di temperatura aggiungiamo i movimenti della terra è possibile schematizzare con modelli matematici i movimenti dell’atmosfera. I modelli matematici ideati per la schematizzazione dei movimenti delle masse d’aria si basano sulla teorizzazione di tre celle di analisi della macro-circolazione aerea, di rilevante importanza per la previsione del tempo, esse sono: cella di Hadley, cella di Ferrel e cella polare.
Caratteristiche delle celle atmosferiche
I principali modelli matematici per lo studio dei movimenti delle masse d’aria dell’atmosfera, e posti alla base delle previsioni del tempo, sono tre e coincidono con le celle atmosferiche citate al paragrafo precedente.
Cella polare: è caratterizzata da circolazione di tipo termico. L’attività delle correnti e dei venti è molto bassa per via delle temperature fredde;
Cella di Ferrel: è localizzata tra i paralleli 30° e 60° nonostante il discreto gradiente termico non si determina una circolazione termica. L’aria sale sopra la regione fredda (60°) per poi scendere a paralleli tropicali (30°). Tramite questa cella si giustificano le correnti westerlies che operano tra i paralleli 30° e 60° (- 30° e -60°);
Cella di Hadley: localizzata nell’area equatoriale e tropicale, tra -30° e +30°, determina una circolazione di tipo termico. Quindi le correnti sono ascendenti all’equatore e discendenti intorno al parallelo 30° (e -30°).