Corso accelerato di meteorologia: parte seconda

FRONTE CALDO
Alle medie latitudini, alle quote della media ed alta troposfera, dove si possono considerare trascurabili le influenze della topografia terrestre, le correnti aeree risultano mediamente occidentali. Questo significa che le zone depressionarie, le perturbazioni ed i relativi corpi nuvolosi tendono a percorrere traiettorie che, nel complesso, vanno da ovest verso est.
Per un generico luogo di osservazione, quando da ovest tende ad approssimarsi una zona depressionaria, i venti prendono a spirare da una direzione compresa, generalmente, nel II quadrante. Specie nel semestre freddo, i giorni precedenti avevano visto le temperature mantenersi su valori piuttosto bassi, come conseguenza diretta dello spirare delle correnti settentrionali che avevano interessato il luogo di osservazione dopo il transito su di esso della precedente perturbazione, con aria fredda a tutte le quote e con probabile inversione termica al suolo.
Quando iniziano a spirare le correnti da sud, l’aria calda che affluisce, essendo più calda, meno densa e quindi più leggera di quella preesistente, non può scalzare in maniera immediata quella fredda ma è costretta a sorvolarla.
Questo sollevamento (aumento di quota) delle masse d’aria calda, data la modesta inclinazione sull’orizzontale della superficie di separazione tra aria fredda al suolo e calda in quota, avviene molto lentamente ed in un contesto di stabilità atmosferica. Ciò porta alla formazione di nuvolosità stratificata dapprima alle quote più elevate (cirri, cirrostrati) e poi a quote sempre più basse (altostrati) fino alla formazione di una compatta e spessa coltre di nembostrati, dai quali cade pioggia continua.
Importante ai fini della sequenza dei fenomeni atmosferici che è possibile osservare, è la valutazione della traiettoria e della distanza dal minimo depressionario rispetto al punto di osservazione. La fenomenologia che viene descritta di seguito è quella tipica che si osserva in una località dell’emisfero settentrionale che vedrà passare a nord di essa il minimo barico, ad una distanza non particolarmente rilevante (minore di 5-600 km).
Come già accennato in precedenza le masse di aria calda tendono a passare sopra al cuscino di aria fredda al suolo: per attrito, sulla superficie di contatto, esiste una fascia in cui avviene un rimescolamento turbolento che, portando alla continua asportazione di strati di aria fredda, contribuisce alla riduzione dello spessore di quest’ultima.
Se i venti in quota sono molto impetuosi e turbolenti, la diminuzione dello spessore dell’aria fredda può risultare piuttosto rapido. Quando l’aria calda tocca il suolo, si afferma che sul luogo di osservazione sta transitando il fronte caldo: la temperatura subisce un brusco rialzo con il vento che cambia direzione di provenienza ruotando in senso orario e diventando più turbolento, spesso a raffiche.
Nelle ore immediatamente precedenti l’arrivo del fronte caldo i venti tendono spesso ad andare verso il fronte in avvicinamento, assumendo una componente orientale che contribuisce al mantenimento di temperature piuttosto basse.
A tal proposito si può ricordare che sull’Europa centrale le precipitazioni nevose invernali più copiose cadono proprio in situazioni pre-frontali di tipo caldo od occluso.
I fronti caldi comportano una diversa fenomenologia tra la stagione calda e quella fredda. Durante i mesi più caldi è difficile che l’aria che affluisce da sud sia di molti gradi più calda di quella preesistente: questo poiché in una zona anticiclonica in estate, grazie alla radiazione solare, le temperature sono molto elevate: ciò tende a far sfumare le caratteristiche così ben definite che è possibile osservare in inverno.

FRONTE FREDDO
Generalmente nella parte occidentale della depressione si può osservare l’avanzata verso sud-est dell’aria fredda che alimenta la depressione stessa. Quest’aria fredda, per le nostre regioni generalmente di origine nord-atlantica (aria polare marittima) tende ad incunearsi sotto l’aria calda e umida costringendola a sollevarsi in maniera piuttosto brusca. Tale sollevamento porta allo sviluppo di nuvolosità cumuliforme a forte sviluppo verticale: chi si trovasse ad osservare l’avanzata da ovest del fronte freddo potrebbe individuare all’orizzonte le sommità dei cumulonembi, sia del tipo calvus che del tipo incus capillatus , spesso allineati sino a formare una barriera, un vero e proprio muro, che si estende da 1000 metri circa sino ad oltre 10.000 metri sul livello del mare, occupando per intero lo spessore della troposfera.
La forma ad incudine è una conseguenza del fatto che nel loro moto verticale verso l’alto, le masse di aria calda ed umida che salgono attraverso la troposfera, incontrano strati di aria sempre più fredda e ciò fino ad una altezza di circa 10-12 km. A questa quota si incontra una zona a gradiente termico verticale nullo o addirittura invertito rispetto a quello che si realizza nella troposfera (tropopausa). Questo andamento termico comporta la impossibilità di un ulteriore sollevamento delle masse d’aria. Ciò è dovuto al fatto che viene meno la spinta di galleggiamento dovuta alla differenza di temperatura, e quindi di densità relativa, tra la massa d’aria in sollevamento e quella circostante; la prima di esse non può far altro, quindi, che allargarsi più o meno radialmente o in direzione delle correnti presenti alle alte quote, come se urtasse contro un tetto invisibile.
Il transito del fronte freddo si manifesta quasi sempre con fenomeni temporaleschi.
Nell’imminenza dell’arrivo del fronte freddo sul luogo di osservazione, ad ovest il cielo tende a coprirsi di nubi che sembrano dei densi cirri ma che a differenza di questi presentano uno spessore che cresce molto rapidamente fino a che le nubi diventano di un colore grigio che non lascia distinguere il disco del sole. In questa fase iniziano a notarsi nubi cumuliformi molto sviluppate verticalmente e le cui sommità vanno ad immergersi nel denso strato di nubi alte. Queste nubi cumuliformi hanno spesso due componenti di moto: nella parte inferiore si muovono da sud-ovest verso nord-est mentre alle quote superiori si mettono in fase con le nubi alte che provengono da ovest. A questo punto la parte bassa del cielo, ad ovest, si scurisce con le nubi ai livelli inferiori che, pur muovendosi da sud verso nord, tendono ad invadere il cielo da ovest verso est. Il vento al suolo spesso va incontro la temporale spirando da sud-est, andando praticamente ad alimentare, con il suo contenuto di umidità, l’ammasso di nubi temporalesche che avanza. Si odono i primi tuoni e nel giro di pochi minuti il temporale frontale si trova sul luogo di osservazione, rilasciando il suo carico di pioggia, grandine e forti colpi di vento.
Dopo il passaggio del fronte freddo si manifestano delle schiarite, spesso ampie o totali: il vento spira da ovest o da nord-ovest e la temperatura ha subito un drastico abbassamento, spesso superiore ai 4-5°C. Dopo una fase di instabilità barometrica, la pressione inizia a risalire in maniera più regolare .
Questo completo rasserenamento è, generalmente, di breve durata: infatti, specialmente se l’aria che affluisce è sufficientemente umida e ci sono condizioni favorevoli all’insorgenza di moti convettivi (instabilità atmosferica), è quasi certo che si formeranno altre cellule temporalesche, isolate, ma con fenomeni localmente intensi. Poi gradualmente le condizioni tendono a stabilizzarsi sino al ritorno del bel tempo: si è, quindi, ristabilita una area anticiclonica , spesso con una configurazione barica a promontorio.

FRONTE OCCLUSO
L’aria fredda che scende verso sud sul lato occidentale della depressione viaggia, generalmente, ad una velocità maggiore di quella del fronte caldo: ciò significa che, se non intervengono fenomeni di frontolisi, raggiungerà il fronte caldo, portando ad un sollevamento completo dell’aria calda dal suolo. Esistono due tipi di occlusione:

-occlusione fredda : essa si realizza quando l’aria che sopraggiunge da ovest è più fredda di quella preesistente (che precede il fronte caldo); tale tipo di occlusione comporta una fenomenologia simile a quella osservabile al transito di un fronte freddo; essa è molto comune alle latitudini mediterranee, potendosi, peraltro, osservare in tutte le stagioni;

-occlusione calda : quella che si realizza quando l’aria che sopraggiunge da ovest è meno fredda di quella preesistente (che precede il fronte caldo); tale tipo di occlusione comporta una fenomenologia simile a quella osservabile al transito di un fronte caldo; sull’Europa centrale e settentrionale le occlusioni del semestre freddo sono quasi esclusivamente di tale tipo.
Talvolta il fronte occluso di una depressione in transito dal Mar Ligure verso l’Alto Adriatico si invortica dapprima verso nord, poi con moto retrogrado verso ovest e poi si getta nuovamente verso sud , portando a quella che comunemente viene definita “ritornante fredda”: nei mesi invernali, i fenomeni di maltempo connessi a tale evoluzione sono spesso molto intensi e, quando l’aria che scende verso sud risulta particolarmente fredda, le regioni tirreniche vengono interessate da temporali con grandinate, rovesci di neve granulare anche in pianura e nevicate vere e proprie sino a quote collinari.
Autore : Alberto Fortelli