Vento

Da TecnoLogica.

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Descrizione

Per vento si intende il movimento dell'atmosfera che si origina per effetto della differente temperatura alla quale si trova la superficie terrestre, generalmente più alta all'equatore e più bassa ai poli.
La crosta terrestre, fortemente riscaldata nella fascia equatoriale, crea infatti un movimento convettivo ascensionale di aria al quale corrisponde un abbassamento della pressione. Allo stesso modo ai poli si genera una colonna d'aria discendente che aumenta la pressione atmosferica al suolo. Ne consegue che ai poli l'aria viene spinta verso l'equatore, dove l'effetto depressivo la proietta verso l'alto, fino ad una quota superiore ai 5000 m. In alta quota, l'atmosfera procede in senso opposto fino ad essere spinta verso il basso in corrispondenza dei poli, per ricominciare il ciclo verso l'equatore. Queste celle di circolazione convettiva prendono il nome di celle di Hadley, ed il loro movimento è generato dalla differenza di pressione che prende il nome di gradiente barico, la è associata la forza di gradiente barico che materialmente spinge l'aria a muoversi.
Secondo questo modello interpretativo, ai poli sono presenti delle zone di alta pressione, dette anche zone divergenti o aree anticicloniche, mentre all'equatore si formano zone di bassa pressione, dette zone convergenti o aree cicloniche. Il vento che si forma avrebbe quindi perennemente la direzione da nord a sud nell'emisfero boreale, e la direzione contraria in quello australe. Nella realtà insorgono notevoli effetti perturbativi che modificano sostanzialmente questo semplice comportamento.

Il primo effetto si deve alla rotazione della terra su se stessa, che imprime una deviazione crescente al vento (forza di Coriolis) dai poli all'equatore; questa deviazione mette in rotazione l'atmosfera, facendola girare:

• nell'emisfero boreale in senso orario intorno agli anticicloni, ed in senso antiorario intorno ai cicloni;
• nell'emisfero australe in senso antiorario intorno agli anticicloni, ed in senso orario intorno ai cicloni.

Questa deviazione permette di enunciare la legge di Buys-Ballot: se ci si pone con le spalle alla direzione del vento, la zona divergente si trova a destra, e quella convergente a sinistra dell'osservatore posto nell'emisfero boreale, e al contrario se questi si trova nell'emisfero australe.

Il secondo effetto si deve alla disomogeneità della superficie terrestre, che tende a riscaldarsi e raffreddarsi in modo non uniforme. Questo comporta la formazione di gradienti barici molto disomogenei, e la conseguente comparsa di zone di alta e bassa pressiona anche lontano dai poli e dall'equatore. Il modello interpretativo più avanzato prevede, in luogo di due sole celle di Hadley (una nell'emisfero nord, ed una in quello sud), sei celle convettive, che meglio tengono conto della reale distribuzione delle pressioni.

In ultimo, nella parte bassa dell'atmosfera, le forze di attrito che si oppongono all'avanzamento del vento creano zone di grande turbolenza, che rende molto caotico il fluire dell'aria, che rende ancora più complessa l'interpretazione del fenomeno atmosferico. Nell'alta atmosfera invece (al di sopra dei 5000 metri) il flusso è ordinato, e la formazione delle zone cicoloniche e anticicloniche è molto più aderente al modello interpretativo che in prossimità della superficie terrestre.

Misura

Come tutti i fluidi in movimento, il vento può essere espresso come una grandezza vettoriale il cui modulo rappresenta la velocità e la direzione indica il verso di percorrenza.
Vista la sua natura caotica, occorre più propriamente parlare di velocità media e di direzione media, calcolate in un determinato periodo di tempo.
La direzione viene espressa indicando l'angolo secondo il quale proviene il vento: ad esempio, se l'aria spira da est, ciò significa che il vento procede soffiando da est verso ovest. L'angolo che esprime la direzione viene misurato a partire da nord (a cui corrisponde il valore di 0°), procedendo poi in senso orario verso est. Su questo principio si basa la nota rappresentazione detta rosa dei venti, cioè una stella a otto punte, orientata nella direzione nord - sud, alla quale corrispondono le seguenti direzioni geografiche:

• nord (N) a 0°;
• nord-est (NE) a 45°;
• est (E) a 90°;
• sud-est (SE) a 135°;
• sud (S) a 180°;
• sud-ovest (SW) a 225°;
• ovest (W) a 270°;
• nord-ovest (NW) a 315°.

Vista la turbolenza del flusso, le direzioni dei venti vengono ridotte ai quattro punti cardinali a cui si aggiungono le quattro direzioni intermedie, e cioè alle otto punte della rosa precedentemente descritti. Un vento da est, ad esempio, soffia all'incirca dalla direzione 90°, con una tolleranza di ±22.5°. Secondo la tradizione, ad ogni direzione della rosa è attribuito un nome, che spesso viene utilizzato in luogo della direzione stessa, secondo il seguente schema:

La velocità, secondo il sistema internazionale, è espressa in metri al secondo [m s^-1], ma a volte può essere misurata anche in chilometri all'ora [km h^-1] (1 km/h = 0.277 m/s) o in nodi [kn oppure kts] (1 kn = 0.5144 m/s).
Quest'ultima unità di misura è molto in uso in ambito marino perché esprime la velocità in termi di miglia nautiche all'ora [Nm h^-1] (pari a 1.852 km/h). Per questo motivo il nodo è spesso assunto come riferimento sia nella misurazione che nella catalogazione dei venti secondo la nota scala di Beaufort, che suddivide e classifica i venti empiricamente (guardando cioè i suoi effetti) in tredici categorie riportate nella tabella seguente:

(da completare)