Perché anticicloni e depressioni ruotano? Pressione ed effetto Coriolis spiegati

Su una mappa del vento, l’aria sembra spesso girare attorno a centri invisibili. Perché segue quel percorso invece di passare direttamente dall’alta alla bassa pressione? Il gradiente di pressione mette l’aria in movimento, la rotazione terrestre ne devia la traiettoria e l’attrito al suolo la modifica.

Questi tre elementi spiegano la circolazione tipica dei grandi sistemi meteorologici. Nell’emisfero nord l’aria gira in senso antiorario attorno a una depressione e in senso orario attorno a un anticiclone. Nell’emisfero sud i sensi si invertono. Si intende sempre una vista dall’alto del sistema di pressione.

L’anticiclone è un massimo di pressione

La pressione atmosferica è la forza esercitata dall’atmosfera per unità di superficie. Sulle carte meteo è spesso espressa in ettopascal, o hPa. Alta e bassa pressione si definiscono rispetto alle zone circostanti: al centro di un anticiclone la pressione è maggiore, al centro di una depressione è minore. Un valore isolato non basta quindi a identificare il sistema.

Le linee delle carte meteorologiche al suolo si chiamano isobare. Uniscono punti con la stessa pressione, normalmente ridotta al livello del mare. Se i valori aumentano verso il centro, indicano un anticiclone; se diminuiscono, una depressione (Met Office: alta e bassa pressione).

Il centro non è un oggetto solido. Dire che una depressione «ruota» è un modo sintetico per descrivere il flusso attorno al minimo di pressione. La rotazione dell’aria e lo spostamento dell’intero sistema sulla carta sono due fenomeni distinti.

Il gradiente di pressione mette in moto l’aria

La forza del gradiente di pressione agisce dalle pressioni più alte verso quelle più basse. Se fosse l’unica forza presente, l’aria accelererebbe direttamente verso la bassa pressione, attraversando le isobare.

Conta anche la distanza su cui cambia la pressione. Una differenza di 10 hPa su una distanza breve produce un gradiente più forte della stessa differenza su una distanza lunga. Isobare ravvicinate suggeriscono quindi venti più intensi, purché scala della carta e intervalli di pressione siano confrontabili.

La distanza fra le linee, da sola, non dà però la velocità esatta del vento in un punto. Intervengono anche attrito e rilievo. La spiegazione della NOAA sull’origine del vento collega gradiente, rotazione terrestre e attrito.

L’effetto Coriolis devia l’aria in movimento

La Terra ruota. Osservando l’aria dalla sua superficie, che ruota con essa, descriviamo una deviazione laterale attraverso l’effetto Coriolis:

• Verso la destra del moto nell’emisfero nord.
• Verso la sinistra del moto nell’emisfero sud.

«A destra» non significa sempre «verso est». Se l’aria si muove verso nord, la sua destra è a est; se si muove verso sud, è a ovest. Immagina di accompagnare l’aria, senza prendere lo schermo come riferimento fisso (NOAA: effetto Coriolis).

L’effetto Coriolis non fornisce la spinta iniziale del gradiente di pressione: cambia la direzione dell’aria già in movimento. In una situazione semplificata senza forte attrito al suolo, gradiente e deviazione possono equilibrarsi e il vento scorre all’incirca parallelo a isobare rettilinee. Le traiettorie curve richiedono un equilibrio più complesso. Il punto essenziale è che un gradiente di pressione non impone un percorso diretto fino al centro della depressione.

Perché al suolo l’aria entra comunque nella depressione

Vicino alla superficie, l’attrito rallenta il vento e modifica l’equilibrio delle forze. L’aria segue meno precisamente le isobare e acquista una componente che le attraversa.

Al suolo, l’aria entra a spirale nella depressione ed esce a spirale dall’anticiclone. Nella depressione converge e sale. Nell’anticiclone, aria dall’alto scende e si distribuisce verso l’esterno vicino alla superficie. L’attrito distingue dunque un flusso idealizzato in quota da quello di una carta al suolo.

Non immaginare questi sistemi come dischi rigidi in rotazione o come semplici percorsi rettilinei. La circolazione tipica combina rotazione e movimento verso il centro o verso l’esterno.

I sensi di rotazione nei due emisferi

La tabella riassume i flussi tipici a grande scala, osservati dall’alto. La componente entrante o uscente riguarda l’aria vicina al suolo.

Per l’Italia, ricorda: depressione antioraria, anticiclone orario. Per l’Australia o la parte meridionale del Sud America, inverti i sensi. È una regola per la circolazione meteorologica su vasta scala, non per ogni piccolo vortice.

Decifrare una carta immaginaria

Immagina una carta al suolo dell’Atlantico settentrionale con il nord in alto. A ovest dell’Irlanda, le pressioni diminuiscono verso un centro: 1010, 1005 e 1000 hPa. Più a sud aumentano verso un altro: 1015, 1020 e 1025 hPa. Sono valori scelti per l’esercizio, non dati meteo attuali.

1. Identifica i centri. Quello settentrionale è una depressione, quello meridionale un anticiclone. Segui l’andamento dei valori verso l’interno.
2. Considera l’emisfero. Entrambi sono a nord: rotazione antioraria nella depressione, oraria nell’anticiclone.
3. Aggiungi l’attrito. Disegna percorsi leggermente entranti nella depressione e uscenti dall’anticiclone, non soltanto cerchi chiusi.
4. Ricava una direzione locale. Sul lato sud della depressione, la componente rotatoria va all’incirca verso est. Al suolo si aggiunge un moto verso il centro. Senso di rotazione e direzione locale del vento non coincidono.
5. Confronta gli spazi. Alla stessa scala e con identici intervalli di 5 hPa, linee più ravvicinate indicano un gradiente più forte.

Per dare un nome al vento, guarda la provenienza: aria diretta verso est arriva da ovest. L’articolo sulla direzione del vento da ovest chiarisce questa distinzione.

Anticiclone significa sempre sole?

Non necessariamente. Nelle depressioni l’aria che sale si raffredda. Se condensa abbastanza vapore acqueo, si formano nubi e possono svilupparsi precipitazioni. Nell’anticiclone, l’aria che scende si riscalda, favorendo talvolta la dissoluzione delle nubi.

Sono associazioni frequenti, non garanzie. In inverno, un anticiclone può accompagnarsi a nebbia o nubi basse. Anche nell’area d’influenza di una depressione possono esserci intervalli asciutti. Il Met Office descrive queste diverse condizioni; contano anche umidità, stagione ed evoluzione della situazione locale.

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Tieni presenti tre domande: Dov’è il gradiente di pressione? Da quale lato la rotazione terrestre devia il flusso? Che cosa cambia l’attrito al suolo? Scopri LiveGlobe 3D e le viste disponibili per il tuo accesso e applicale a una regione che conosci.