6 STRUMENTI METEOROLOGICI 22

La pressione atmosferica.

La pressione atmosferica è il peso dell’atmosfera sulla superficie della terra. La forza con la quale l’atmosfera “preme” sulla terra. Al livello del mare la pressione atmosferica è di 1013 millibar con condizioni di bel tempo. La pressione atmosferica si misura con il barometro.

Barometro.

I barometri possono essere a mercurio, oppure metallici. Il barometro metallico o aneroide: è quello normalmente usato a bordo delle unità, perché di facile lettura ed è fissato a paratia.

È soggetto a starature. L’elemento sensibile è una capsula corrugata compensata rispetto alle condizioni standard. Ha due lancette una da l’indicazione della pressione all’istante l’altra viene manovrata dal comandante ed annotata per capire quali sono le variazioni metereologiche.

Barografo.

Il barografo è un barometro che registra su di un rotolo di carta le variazioni di pressione nel tempo. La tendenza barometrica è la variazione di pressione che si riscontra nell’arco di tempo di tre ore. Se la tendenza è positiva, quindi la pressione aumenta, il tempo è in miglioramento, se la tendenza è negativa, pressione in diminuzione, il tempo è in peggioramento.
Le variazioni di pressione sono dovute soprattutto a variazioni di temperatura e di umidità del vento.
Tra le carte meteorologiche si hanno le carte sinottiche, dove sono segnate le isobare che sono linee che uniscono tutti i punti d’eguale pressione. Le isobare sono tracciate per valori tra loro differenti di quattro mb. Esse mettono in risalto la zone di alta o bassa pressione, le saccature, i promontori e i pendii. Più sono vicine le linee, maggiore sarà la forza del vento.
Anticiclone (A o H): Le isobare circondano una zona di alta pressione. I valori della pressione sono minori all’esterno e aumentano verso il centro della configurazione. Il tempo è generalmente bello.
Depressione o Ciclone (B o L): Le isobare circondano una zona di bassa pressione. I valori della pressione sono maggiori all’esterno e diminuiscono verso il centro. Il tempo è generalmente brutto.

La temperatura.

La temperatura dell’atmosfera ha come sorgenti il sole che è la fonte primaria, il riscaldamento (insolazione) dipende dall’angolo di incidenza dei suoi raggi quando colpiscono e attraversano l’atmosfera. la temperatura è tanto maggiore quanto più il sole è elevato sull’orizzonte e quindi i suo raggi attraversano uno spessore minore di atmosfera, dal mattino, al mezzogiorno e alla sera.

La terra internamente possiede un suo calore che irradia verso la superficie, è  un calore modesto e costante. Per la misurazione della temperatura si utilizzano i termometri che possono essere a mercurio, a alcool, a tuolene, a gas, oppure utilizzare una copia bimetallica. I termometri a mercurio sono composti da una base e un tubo di vetro graduato, con alla base un bulbo contente il mercurio, quelli bimetallici utilizzano le variazioni di dilatazione di due metalli diversi, variazione che è indicata da un ago su di una scala graduata. I termometri a mercurio possono essere a massima, quando il mercurio rimane fermo a indicare la massima temperatura registrata in un intervallo di tempo, oppure a minima, quando il mercurio rimane fermo a indicare la minima temperatura registrata. La scala di misura utilizza nella nautica è il grado centigrado.

Il gradiente termico verticale o decremento, si calcola quando la temperatura diminuisce di circa 0,6°C ogni 100 metri di altezza dal suolo e per ridurla al livello del mare si aumenta il valore della temperatura di una data località di 0,6°C per ogni 100 metri di altezza della stessa.
Le curve isoterme: sono le linee, tracciate sulle carte del tempo, che uniscono tutti i luoghi con la stessa temperatura ridotta al livello del mare.
Le escursioni termiche: sono le variazioni di temperatura che avvengono nel tempo. Le escursioni termiche sono la caratteristica del clima di una data località. Possono essere annue, medie o giornaliere. Sono maggiori sulla terra e minori sul mare, dipendono da fattori meteorologici e dalla latitudine.

L’umidità atmosferica.

Nell’atmosfera vi è sempre una certa quantità di vapore acqueo ed è conseguente all’evaporazione delle acque della superficie della Terra, in prevalenza proviene dai mari dagli oceani. Il vapore acqueo è più leggero dell’aria e tende a salire condensandosi poi in gocce d’acqua, o cristalli, rendendo torbida l’aria, trasformandosi in nubi e precipitando al suolo sotto forma di pioggia, neve e grandine. E’ il sole con il suo calore che fa evaporare l’acqua dei mari, dei fiumi, dei laghi e quella presente nel terreno. C’è un limite alla quantità di vapore acqueo che può essere contenuto in un dato volume di aria e la sua quantità è maggiore quanto maggiore è la temperatura, fino a quando non sia possibile superarlo e si raggiunge così il limite di massima saturazione, superato questo limite si ha la condensazione, si raggiunge quindi il punto di rugiada o di condensazione.
L’umidità atmosferica: è la quantità di vapore acqueo presente nell’aria. L’umidità può essere assoluta o relativa.
l’umidità assoluta: è la quantità di vapore acqueo contenuto in un metro cubo di aria e la sua unità di misura è grammi per metri cubi (gr/m3).
l’umidità relativa: è il rapporto tra la quantità di vapore esistente nell’aria e la quantità massima che vi può esistere ed è espressa in percento (%). Sulla superficie del mare l’umidità relativa raggiunge valori alti del 80% e con la diminuzione della temperatura dell’aria, aumenta l’umidità relativa fino al raggiungimento della saturazione con valori pari a 100%, creando così la formazione di nebbia e foschia. L’umidità relativa è misurata con degli strumenti detti igrometri che la misurano direttamente e psicrometri che la misurano indirettamente.

Lo psicrometro è composto da due termometri affiancati, uno misura la temperatura dell’aria, è detto termometro asciutto, l’altro, detto termometro bagnato, ha il bulbo avvolto nell’ovatta bagnata. I due termometri danno misurazioni diverse (differenza psicrometrica) e la differenza è maggiore con aria secca, mentre è nulla se l’aria è satura di vapore acqueo. Per ottenere il valore dell’umidità relativa e quello del punto di rugiada, si utilizza la Tavola 14 delle Tavole Nautiche dell’IIMM entrando con il valore del termometro bagnato e la differenza nella lettura con il valore di quello asciutto. Il fine è quello di valutare la possibilità di formazione di nebbia sul mare e la sua eventuale dissolvenza.

Il vento.

Il vento è uno spostamento di masse d’aria. E’ conseguente alla relazione che intercorre tra pressioni diverse in località diverse e distanza tra le isobare. Il movimento delle masse d’aria avviene finché ci sono differenze di pressione dovute a variazioni di temperatura. Infatti le variazioni di pressione atmosferica sono in relazione con le variazioni di temperatura. Le zone e le varie località non sono riscaldate uniformemente e quindi in certe zone l’aria più calda tende a salire, mentre quella più fredda scende insinuandosi sotto l’aria più calda. In una zona maggiormente riscaldata si forma una area di bassa pressione (ciclone) e l’aria vi affluisce dalle zone limitrofe più fredde, l’aria più calda defluisce verso l’alto formando una area di alta pressione (anticiclone). In una zona con un maggiore raffreddamento avviene il fenomeno inverso, per cui l’aria si sposta sia in senso orizzontale sia verticale. In questo spostamento circolatorio di aria il moto verticale è prevalentemente debole, mentre quello orizzontale molto più rapido.
Le masse d’aria sono considerate come zone con pressione, temperatura e umidità costanti. Si considerano masse d’aria fredda quando la loro temperatura è minore di quella della superficie terrestre, masse d’aria calda quando la loro temperatura è maggiore.
Il rapporto che intercorre tra la differenza di pressione e la distanza tra le isobare è detto gradiente barico. Lo spostamento della massa d’aria (vento) e tanto più rapido quanto maggiore è la differenza di pressione e quanto minore è la distanza tra le isobare. Si ottiene il gradiente barico (G) dividendo la differenza di pressione per la distanza.
Il gradiente barico è direttamente proporzionale alla differenza di pressione e inversamente proporzionale alla distanza, pertanto più vicine sono le isobare, maggiore è la velocità del vento.

Il movimento dell’aria subisce anche altre forze: “forza deviante” o “di Coriolis”, causata dalla rotazione terrestre. La forza deviante fa si che l’aria si sposta verso destra, rispetto al suo moto, nell’emisfero nord, oppure verso sinistra nell’emisfero sud. – “forza d’attrito” che si oppone al moto e dovuta al suolo per i venti che soffiano bassi. – “forza centrifuga” che tende a spostare il vento dalla sua traiettoria verso l’esterno, quando le isobare presentano forme curvilinee.
Conseguenza dell’intervento di queste forze è che il vento nel suo moto non soffia perpendicolarmente alle isobare, dall’alta alla bassa pressione, ma formando un angolo.
Questo angolo, sul mare e alle nostre latitudini è quantificabile in circa 15°.
In una zona anticiclonica (alta pressione) i venti soffiano in senso orario nell’emisfero nord e antiorario in quello sud. Vi sono distanze maggiori tra le isobare, quindi gradienti minori, il tempo normalmente bello. – In una zona ciclonica (bassa pressione) i venti soffiano in senso antiorario  nell’emisfero nord e orario in quello sud. Le isobare seguono andamenti maggiormente curvi e la loro distanza è minore con conseguenti gradienti maggiori, i venti sono più violenti e il tempo normalmente brutto.

La turbolenza del vento è dovuta agli ostacoli che il vento trova lungo il suo percorso, oppure in conseguenza del contatto tra loro che possono avere due venti che soffiano a velocità diverse, su strati diversi. Tale effetto va tenuto in considerazione quando ci si trovi sottovento e a ridosso di promontori o isole minori, il vento crea delle turbolenze alla fine dell’ostacolo, quando, superato l’ostacolo, si ricompatta, quindi non sempre il ridosso può considerarsi il punto più calmo e sicuro. Del vento si considerano la direzione e la velocità: La direzione si determina con un anemoscopio che è sostanzialmente una banderuola che, disponendosi a seguito della spinta del vento determina con la sua estremità minore la direzione di provenienza del vento. Il vento quindi si definisce dal punto cardinale da cui spira, pertanto un vento di Nord-Est è un vento che proviene da Nord-Est e si indica in decine di gradi a partire da Nord. La velocità del vento si può esprimere in m/sec, Km/h
e nodi: 1 m/sec = 3,6 Km/h = 2 nd. Il vento si descrive inoltre a seconda della sua intensità in vento debole, fresco, forte, ecc. La velocità del vento si misura con l’anemometro.
Anemometro a pressione: misura la pressione esercitata dal vento su di una superficie piana.
Anemometro a mulinello (dinamico): misura la velocità mediante il numero di giri compiuti dallo strumento fatto girare dalla spinta del vento. Alcune coppe, o palette, fissate a raggio su di un asse, ruotano sul piano orizzontale e il loro movimento trasmesso all’asse è registrato da uno strumento che indica la velocità del vento. Il più noto è l’anemometro tipo Robinson a palette.
L’anemografo: registra sulla carta le velocità del vento nel tempo.
I mostravento montati sulle barche indicano la direzione di provenienza del vento apparente, quando le barche sono in movimento, mentre un anemometro ne indica la velocità.