Sappiamo tutti che la Troposfera a differenza della stratosfera e degli strati più elevati (Termosfera) ha un gradiente verticale negativo di circa -0.65°C /100 mt. Questo fatto importantissimo fa si che nella troposfera possano avvenire i "moti verticali" che sono alla base della formazione delle nubi e delle precipitazioni. Se il gradiente fosse positivo l'atmosfera sarebbe "perfettamente stabile e stratificata" e dunque sarebbero inibiti completamente i moti verticali.
Dunque nella troposfera c'è una naturale tendenza allo sviluppo di moti verticali, tuttavia questa caratteristica può essere esaltata o inibita a seconda delle caratteristiche della massa d'aria le quali a loro volta condizionano, anzi impongono, un gradiente termico verticale ben preciso.
Sappiamo che in condizioni adiabatiche (senza scambi di calore con l'esterno) una bolla d'aria secca si raffredda di 1° ogni 100 mt di quota positiva, mentre una massa d'aria umida si raffredda di circa 0.5/0.6 gradi ogni 100 mt. Questo significa che l'aria tenderà a salire=instabilità (o a ridiscendere=stabilità), se il gradiente termico dell'aria in cui avviene il distacco della bolla è inferiore (*) (o superiore).
Questa premessa necessaria probabilmente aggiunge poco alle vostre conoscenze, trattandosi di un sunto della teoria della stabilità e instabilità che ognuno di voi sicuramente ha almeno letto una volta, tuttavia è necessaria perchè le masse d'aria che ci interessano, e le figure bariche ad esse associate, altro non fanno che imporre un "gradiente verticale" da cui dipende la storia del tempo atmosferico e delle temperature che misuriamo.
Parliamo di un anticiclone dinamico. Esso è generato (come suggerisce il nome) dalle dinamiche della grande circolazione atmosferica e nasce perciò alle alte quote in presenza di moti convergenti. La convergenza in quota in una zona impone alla massa d'aria un avvitamento e una compressione che raggiungono il suolo dando vita alla divergenza. Questo moto discendente e compressivo ha un effetto sulla colonna d'aria di riscaldamento generale il quale è maggiore alle quote superiori. In pratica il gradiente termico di un forte HP dinamico in presenza di subsidenza è fortemente sub-adiabatico ovvero la temperatura diminuisce assai poco con la quota, anche solo 2 o 3 gradi ogni 1000 mt. Questo vale ovviamente in linea generale poiché non abbiamo parlato del suolo, il quale segue comunque delle logiche di tipo "termico" e pertanto in presenza di aria stagnante (come è il caso di HP dimanici) di notte tende a disperdere calore per irraggiamento ed a raffreddare gli strati più prossimi ad esso favorendo le note "inversioni termiche". Le inversioni sono maggiori tanto più l'aria è schiacciata verso il basso, quindi sono più forti in presenza di subsidenza intensa e possono raggiungere anche 500-600 mt (d'inverno anche oltre i 1000). Quando ci si trova in presenza di gradienti molti piccoli in valore assoluto (subsidenza) è facile che al suolo di notte si registrino temperature che si ritrovano solo oltre i 1200/1500 mt!
Cosa avviene in caso di Ciclone dinamico? In questo caso la macchina funziona all'inverso: in quota abbiamo divergenza ed al suolo convergenza. La colonna d'aria è in espansione e raffreddamento (condensazione=nubi). I gradienti verticali sono sempre super-adiabatici (11/12°C/1000 mt) e non ci sono inversioni a casua delle correnti ascendenti e del continuo ricambio d'aria.
Tra queste 2 situazioni limite abbiamo tutta una gamma di gradienti possibili, tra cui quelli tipici delle situazioni estive livellate, debolmente sub-adiabatici i quali divengono instabili se la massa d'aria al suolo ha una elevata umidità e dunque si raffredda meno salendo di quota. Questi ultimi danno vita a inversioni meno marcate.
Ora veniamo al grafico sotto riportato. Si riferisce ad una situazione estiva e confronta 3 gradienti relativi a situazioni di HP dinamico con subsidenza, LP dinamica e pressione livellata (in nero è presente anche l'adiabatica secca). Si nota come il fenomeno delle temperature notturne più elevate in collina trova riscontro nell'inversione termica indotta proprio dalla forte natura compressiva dell'HP dinamico e non dal fatto chela subsidenza "non arriva al suolo". A limite si potrebbe dire che la caratteristica fortemente sub-adiabatica del gradiente non arriva al suolo a causa dell'inversione e quindi del "disturbo termico" indotto dal suolo stesso...ma l'intera struttura del gradiente verticale, dalle alte quote in cui avviene la convergenza, fino al suolo in cui è presente una forte divergenza, è causata dalla compressione, ovvero dalla SUBSIDENZA.
per questo dire che la subsidenza si ferma ad una certa quota è inesatto. Non può fermarsi poiché è proprio il suo arrivo al suolo (divergenza) a dare vita alla struttura dell'HP che consente, tra le altre cose, la possibilità di inversioni termiche!
Ciao
nota:
(*) Ricordiamo che il gradiente è negativo quindi "inferiore" significa", in valore assoluto, maggiore!
