Discussione attorno all’Anticiclone Africano

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Foto: DISCUSSIONE ATTORNO ALL’ANTICICLONE NORD AFRICANO. 

In questa discussione proveremo a capire che cosa si intende con Anticiclone Nord Africano, spesso presentato come un campo di ALTA PRESSIONE IN QUOTA e ci domandiamo, a tal proposito, se ha senso ed è corretto parlare in questi termini.  

Come suggerisce il termine, la figura barica di cui stiamo parlando nasce sull’entroterra africano, ma come una zona di BASSA PRESSIONE TERMICA al suolo (figura 1), cioè un’area depressionaria che si forma per l’eccessivo calore accumulato dal terreno che viene intensamente riscaldato dalla radiazione solare. È noto, infatti, che il calore ha un potere dilatante, per cui una massa d’aria particolarmente calda tende ad occupare il massimo volume che ha a sua disposizione ed inevitabilmente ciò comporta un calo della pressione atmosferica all’interno di quel volume occupato. Come in un meccanismo a catena, il calo di pressione in prossimità degli strati atmosferici prossimi al suolo va a determinare la formazione di correnti ascensionali, ma al salire di quota questa circolazione ciclonica tende ad indebolirsi perché, rispetto ad una massa d’aria circostante che sarà inevitabilmente più fredda ed a pressione atmosferica più elevata, in una massa di aria calda in ascesa la pressione atmosferica diminuisce con la quota più lentamente. Si arriverà quindi ad un certo punto in cui il dislivello barico rispetto alle zone circostanti sarà nullo e da quella quota in poi il dislivello di pressione invertirà il segno: ciò vorrà dire che la pressione atmosferica all’interno dello strato occupato da aria più calda sarà maggiore rispetto alle zone circostanti e di conseguenza sarà logico aspettarsi, di pari passo, un innalzamento verso quote più elevate delle superfici isobariche. Ciò che quindi chiamiamo spesso con il nome di ALTA PRESSIONE o ANTICICLONE “NORD AFRICANO” non è altro che un RIGONFIAMENTO, alle medie quote troposferiche, delle superfici isobariche che si collocano ad di sopra di una BASSA PRESSIONE TERMICA presente al suolo: sarebbe quindi una “figura barica” presente IN QUOTA. Ma è corretto ed ha senso parlare di ALTA PRESSIONE IN QUOTA, come si sente spesso dire? 

Sappiamo che la rappresentazione di queste strutture avviene tramite la cosiddetta ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE. Come è illustrato in figura 2, se ad esempio sezioniamo con piani orizzontali la superficie isobarica di 500 hPa, otteniamo raffigurate su un piano le altezze di geopotenziale unite da isoipse, cioè da linee che uniscono i punti aventi la stessa altezza di geopotenziale e dove la pressione atmosferica sarà SEMPRE di 500 hPa. In questo caso, quindi, non possiamo parlare di ALTA PRESSIONE o di BASSA PRESSIONE (perché la pressione è costante), ma di una ZONA DI ALTA ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE: seguendo questo ragionamento siamo quindi arrivati a concludere che la presenza di aria più calda in quota dilata le superfici isobariche, che a loro volta vanno a disporsi su altezze di geopotenziale più elevate. Non abbiamo quindi ancora parlato di ALTA PRESSIONE IN QUOTA. Ma, in teoria, potremmo anche farlo. In che modo? Fissando ad esempio una quota e costruendo il campo barico a quella quota. 

Osserviamo, a tal proposito la figura 3. Sezioniamo la superficie di 500 hPa con un piano che si trova, per esempio, alla quota di 5500 metri: vediamo allora come potrebbe disporsi il campo barico a questa quota tenendo conto che la pressione atmosferica, per definizione, è una forza per unità di superficie, cioè è la FORZA PESO esercitata sulla superficie (collocata in questo caso a 5500 metri) dalla massa d’aria contenuta all’interno della colonna atmosferica sovrastante tale livello. Mi muovo lungo il piano che si trova a 5500 metri e vado quindi a vedere quale sarà la pressione nei punti A, B, C, D, E, F e G. È intuitivo comprendere che in A e G la pressione sarà di 500 hPa perché il piano interseca la superficie isobarica che ha proprio questo valore. In B ed F, alla pressione di 500 hPa si sommerà invece la pressione esercitata dalla forza peso della massa d’aria contenuta all’interno dello strato atmosferico n.1 e quindi, ad esempio, potremmo unire questi due punti con l’isobara contrassegnata dal valore di 505 hPa. Analogamente, in C ed E alla pressione di 500 hPa si sommerà la pressione esercitata dalla forza peso della massa d’aria contenuta all’interno degli strati atmosferici 1 e 2 e quindi, ad esempio, potremmo unire questi due punti con l’isobara contrassegnata dal valore di 510 hPa. Di questo passo riusciremo quindi ad individuare, per la quota di 5500 metri, un campo di ALTA PRESSIONE inteso nel vero senso del termine, ma riferito SOLO ED ESCLUSIVAMENTE alla quota di 5500 metri. 

Questo metodo appare quindi più ristretto nel classificare come ANTICICLONE un campo barico che aumenta dalla periferia verso il centro ad una precisa quota. Ad essere pignoli, parlare di ANTICICLONE IN QUOTA sarebbe quindi un’affermazione un po’ vaga e poco precisa se non si specifica, appunto, la quota a cui si fa riferimento, nel momento in cui abbiamo invece un’idea ben chiara quando parliamo di alta o bassa pressione al suolo in cui indichiamo, espressamente, AL LIVELLO DEL MARE. Se si usa l’ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE, invece, il rigonfiamento delle superfici isobariche (abbiamo fatto l’esempio della 500 hPa ma il discorso è valido anche per le altre, da 850 hPa in su) rende maggiormente l’idea di un VOLUME DI ATMOSFERA che si dilata per effetto della presenza di una massa d’aria calda in quota e che si presenta, proprio grazie alla disposizione delle isoipse, a mo’ di PROMONTORIO. Ragionando nell’ottica di un volume di atmosfera che si dilata e tenendo conto, come abbiamo detto prima, che il rigonfiamento degli strati atmosferici interessa tutte superfici isobariche da una certa superficie in poi, ciò che noi osserviamo in effetti è una AVVEZIONE DI SPESSORE (figura 4) indotta ad una AVVEZIONE DI ARIA CALDA IN QUOTA proveniente dall’entroterra africano. Dall’equazione ipsometrica sappiamo infatti che lo spessore dello strato atmosferico è proporzionale alla temperatura media dello strato, per cui più la temperatura è elevata, più sarà dilatato lo spazio racchiuso tra due superfici isobariche. 

CONCLUSIONE: secondo il mio modesto parere, per i motivi appena esposti non è propriamente corretto parlare di ANTICICLONE IN QUOTA, ma questa figura barica di origine nord africana (in quanto l’avvezione di aria calda che la alimenta proviene dal deserto sahariano come si può dimostrare prendendo una mappa della temperatura a 850 hPa) potrebbe essere semplicemente descritta come UN PROMONTORIO IN QUOTA DI MATRICE SUBTROPICALE: in questo caso è bene inteso a che cosa si fa riferimento perché parliamo di una AVVEZIONE DI SPESSORE.In questa discussione proveremo a capire che cosa si intende con Anticiclone Nord Africano, spesso presentato come un campo di ALTA PRESSIONE IN QUOTA e ci domandiamo, a tal proposito, se ha senso ed è corretto parlare in questi termini.

Come suggerisce il termine, la figura barica di cui stiamo parlando nasce sull’entroterra africano, ma come una zona di BASSA PRESSIONE TERMICA al suolo (figura 1), cioè un’area depressionaria che si forma per l’eccessivo calore accumulato dal terreno che viene intensamente riscaldato dalla radiazione solare. È noto, infatti, che il calore ha un potere dilatante, per cui una massa d’aria particolarmente calda tende ad occupare il massimo volume che ha a sua disposizione ed inevitabilmente ciò comporta un calo della pressione atmosferica all’interno di quel volume occupato. Come in un meccanismo a catena, il calo di pressione in prossimità degli strati atmosferici prossimi al suolo va a determinare la formazione di correnti ascensionali, ma al salire di quota questa circolazione ciclonica tende ad indebolirsi perché, rispetto ad una massa d’aria circostante che sarà inevitabilmente più fredda ed a pressione atmosferica più elevata, in una massa di aria calda in ascesa la pressione atmosferica diminuisce con la quota più lentamente. Si arriverà quindi ad un certo punto in cui il dislivello barico rispetto alle zone circostanti sarà nullo e da quella quota in poi il dislivello di pressione invertirà il segno: ciò vorrà dire che la pressione atmosferica all’interno dello strato occupato da aria più calda sarà maggiore rispetto alle zone circostanti e di conseguenza sarà logico aspettarsi, di pari passo, un innalzamento verso quote più elevate delle superfici isobariche. Ciò che quindi chiamiamo spesso con il nome di ALTA PRESSIONE o ANTICICLONE “NORD AFRICANO” non è altro che un RIGONFIAMENTO, alle medie quote troposferiche, delle superfici isobariche che si collocano ad di sopra di una BASSA PRESSIONE TERMICA presente al suolo: sarebbe quindi una “figura barica” presente IN QUOTA. Ma è corretto ed ha senso parlare di ALTA PRESSIONE IN QUOTA, come si sente spesso dire?

Sappiamo che la rappresentazione di queste strutture avviene tramite la cosiddetta ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE. Come è illustrato in figura 2, se ad esempio sezioniamo con piani orizzontali la superficie isobarica di 500 hPa, otteniamo raffigurate su un piano le altezze di geopotenziale unite da isoipse, cioè da linee che uniscono i punti aventi la stessa altezza di geopotenziale e dove la pressione atmosferica sarà SEMPRE di 500 hPa. In questo caso, quindi, non possiamo parlare di ALTA PRESSIONE o di BASSA PRESSIONE (perché la pressione è costante), ma di una ZONA DI ALTA ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE: seguendo questo ragionamento siamo quindi arrivati a concludere che la presenza di aria più calda in quota dilata le superfici isobariche, che a loro volta vanno a disporsi su altezze di geopotenziale più elevate. Non abbiamo quindi ancora parlato di ALTA PRESSIONE IN QUOTA. Ma, in teoria, potremmo anche farlo. In che modo? Fissando ad esempio una quota e costruendo il campo barico a quella quota.

Osserviamo, a tal proposito la figura 3. Sezioniamo la superficie di 500 hPa con un piano che si trova, per esempio, alla quota di 5500 metri: vediamo allora come potrebbe disporsi il campo barico a questa quota tenendo conto che la pressione atmosferica, per definizione, è una forza per unità di superficie, cioè è la FORZA PESO esercitata sulla superficie (collocata in questo caso a 5500 metri) dalla massa d’aria contenuta all’interno della colonna atmosferica sovrastante tale livello. Mi muovo lungo il piano che si trova a 5500 metri e vado quindi a vedere quale sarà la pressione nei punti A, B, C, D, E, F e G. È intuitivo comprendere che in A e G la pressione sarà di 500 hPa perché il piano interseca la superficie isobarica che ha proprio questo valore. In B ed F, alla pressione di 500 hPa si sommerà invece la pressione esercitata dalla forza peso della massa d’aria contenuta all’interno dello strato atmosferico n.1 e quindi, ad esempio, potremmo unire questi due punti con l’isobara contrassegnata dal valore di 505 hPa. Analogamente, in C ed E alla pressione di 500 hPa si sommerà la pressione esercitata dalla forza peso della massa d’aria contenuta all’interno degli strati atmosferici 1 e 2 e quindi, ad esempio, potremmo unire questi due punti con l’isobara contrassegnata dal valore di 510 hPa. Di questo passo riusciremo quindi ad individuare, per la quota di 5500 metri, un campo di ALTA PRESSIONE inteso nel vero senso del termine, ma riferito SOLO ED ESCLUSIVAMENTE alla quota di 5500 metri.

Questo metodo appare quindi più ristretto nel classificare come ANTICICLONE un campo barico che aumenta dalla periferia verso il centro ad una precisa quota. Ad essere pignoli, parlare di ANTICICLONE IN QUOTA sarebbe quindi un’affermazione un po’ vaga e poco precisa se non si specifica, appunto, la quota a cui si fa riferimento, nel momento in cui abbiamo invece un’idea ben chiara quando parliamo di alta o bassa pressione al suolo in cui indichiamo, espressamente, AL LIVELLO DEL MARE. Se si usa l’ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE, invece, il rigonfiamento delle superfici isobariche (abbiamo fatto l’esempio della 500 hPa ma il discorso è valido anche per le altre, da 850 hPa in su) rende maggiormente l’idea di un VOLUME DI ATMOSFERA che si dilata per effetto della presenza di una massa d’aria calda in quota e che si presenta, proprio grazie alla disposizione delle isoipse, a mo’ di PROMONTORIO. Ragionando nell’ottica di un volume di atmosfera che si dilata e tenendo conto, come abbiamo detto prima, che il rigonfiamento degli strati atmosferici interessa tutte superfici isobariche da una certa superficie in poi, ciò che noi osserviamo in effetti è una AVVEZIONE DI SPESSORE (figura 4) indotta ad una AVVEZIONE DI ARIA CALDA IN QUOTA proveniente dall’entroterra africano. Dall’equazione ipsometrica sappiamo infatti che lo spessore dello strato atmosferico è proporzionale alla temperatura media dello strato, per cui più la temperatura è elevata, più sarà dilatato lo spazio racchiuso tra due superfici isobariche.

CONCLUSIONE: secondo il mio modesto parere, per i motivi appena esposti non è propriamente corretto parlare di ANTICICLONE IN QUOTA, ma questa figura barica di origine nord africana (in quanto l’avvezione di aria calda che la alimenta proviene dal deserto sahariano come si può dimostrare prendendo una mappa della temperatura a 850 hPa) potrebbe essere semplicemente descritta come UN PROMONTORIO IN QUOTA DI MATRICE SUBTROPICALE: in questo caso è bene inteso a che cosa si fa riferimento perché parliamo di una AVVEZIONE DI SPESSORE.

Andrea Corigliano
Andrea Corigliano

Andrea Corigliano, laureato in fisica, meteorologo e divulgatore scientifico, ha collaborato con il col. Mario Giuliacci presso il centro MeteoGiuliacci. E' stato docente di meteorologia. Collabora con l’Associazione Bernacca.

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