PRESENTAZIONE

Alluvioni, siccità, tempeste. Sono flagelli naturali che da sempre minacciano l'uomo e il suo lavoro; anche oggi, malgrado l'alto grado tecnologico raggiunto, siamo impotenti di fronte all'immensa energia scatenata dalla natura.
Da secoli si è cercato di studiare e capire come avvengano i fenomeni atmosferici e quali siano le cause che determinano il clima di un luogo.
Innanzitutto bisogna dare un'esatta definizione della parola clima. Possiamo dire che le condizioni di temperatura, pressione, umidità, regime delle precipitazioni e dei venti e della loro variabilità in rapporto alle stagioni, costituiscono il clima di una particolare località o regione.
Il primo fattore che influenza il clima è il grado di irraggiamento solare che la superficie terrestre riceve; empiricamente possiamo affermare che la temperatura media scende allontanandosi dall'equatore per andare verso i poli. Questo perché nelle latitudini estreme, anche nella stagione estiva il sole non sale mai molto sopra l'orizzonte e quindi non riesce a riscaldare il terreno.
Anche il succedersi delle stagioni è un importante fattore climatico. Tutti sappiamo che la Terra gira intorno al Sole seguendo un'orbita ellittica; inoltre ruota intorno al proprio asse, che forma un certo angolo con il piano dell'orbita. Il movimento di rotazione della Terra ha come conseguenza il succedersi del giorno e della notte, mentre il movimento di rivoluzione del pianeta intorno al Sole, combinato con l'inclinazione dell'asse terrestre rispetto al piano dell'orbita, determina le stagioni. A seconda della posizione della Terra lungo la sua orbita, i raggi solari incontrano la superficie con una inclinazione massima durante l'inverno (quindi scaldano poco) e minima in estate.
Oltre all'altezza del Sole sopra l'orizzonte, con il passare delle stagioni varia la lunghezza del giorno: in estate il giorno è più lungo rispetto a quanto lo sia d'inverno.
L'effetto delle stagioni sul clima è più importante nelle terre lontane dall'equatore. Infatti, in tutta la fascia equatoriale le condizioni climatiche sono estremamente stabili, mentre oltre il circolo polare artico e quello antartico il Sole non tramonta mai per sei mesi l'anno e per altri sei non lo si vede sorgere.
La rotazione della terra

I FENOMENI ATMOSFERICI

La Terra è circondata da una atmosfera respirabile composta per la maggior parte di azoto e ossigeno, con una bassissima ma importante percentuale di anidride carbonica. Quest'enorme massa d'aria non è mai ferma, ma in continuo movimento e le cause che determinano questo movimento sono molteplici:
- Temperatura del suolo e dell'atmosfera. Abbiamo visto prima che il Sole non riscalda tutta la Terra nel medesimo modo a causa dell'alternanza delle stagioni e abbiamo anche appreso come questo fattore sia più o meno importante a seconda ci si trovi vicini o lontani dall'immaginaria linea dell'equatore.
Comunque i valori della temperatura dipendono anche dalla particolare posizione geografica (presenza del mare, altitudine, orografia, bacini idrografici), dalla quantità e dal tipo di vegetazione, dalla geologia del terreno (per esempio la sabbia si riscalda moltissimo ma si raffredda anche molto velocemente, mentre le argille umide sono dei veri serbatoi di calore).
- Pressione e venti. Torricelli aveva spiegato che anche l'aria ha un suo peso che determina appunto la pressione atmosferica. La pressione scende man mano che saliamo di quota. Quindi, anche la pressione atmosferica non ha valore uniforme sulla superficie terrestre e questo determina lo spostamento di masse d'aria da regioni di alta pressione verso regioni di bassa pressione con formazione di vento. Inoltre, lo stesso movimento di rotazione terrestre trascina con sé dell'aria, specie lungo l'equatore dove la velocità tangenziale è massima, con formazione di venti costanti chiamati alisei e, nelle zone dei tropici, dei contro-alisei.
- Umidità dell'atmosfera. A causa di particolari fenomeni di evaporazione, nell'atmosfera esiste sempre una certa quantità di vapor acqueo. In genere, più il suolo è ricco d'acqua e la temperatura è alta, maggiore sarà il valore dell'umidità atmosferica; al contrario, dove la temperatura è rigida e non esistono fiumi, laghi od oceani, allora l'atmosfera sarà particolarmente asciutta. Il vapore acqueo viene trasportato dalle correnti ascensionali a grandi altezze dove si raccoglie, si raffredda e condensa con formazione di nuvole che si possono classificare a seconda della loro altezza e della loro sagoma. Le nuvole sono tra i fattori più importanti che regolano la quantità di irraggiamento solare del terreno; infatti le nubi schermano i raggi del sole e causano una diminuzione di temperatura del suolo.
Un barografo

I parametri sopra esposti variano continuamente nel corso della giornata. La differenza di temperatura esistente tra il giorno e la notte è chiamata escursione termica: in una località costiera la diversa capacità termica (capacità di trattenere il calore accumulato) dell'acqua e del suolo origina il fenomeno periodico delle brezze. Di giorno, la terra si riscalda più velocemente dell'acqua e l'aria sovrastante si riscalda anch'essa tendendo a salire; l'aria più fredda che sta sopra l'acqua è quindi richiamata a terra. Di notte, quando la terra si raffredda e l'acqua resta calda per ore, il movimento d'aria sarà contrario.
A seconda delle condizioni di temperatura e pressione in quota, il vapore acqueo delle nubi può precipitare sotto forma di pioggia, neve, nevischio, grandine. Se invece la temperatura si modifica velocemente al suolo, il condensarsi dell'umidità atmosferica può dar luogo a brina, rugiada, nebbia.
Oltre ai normali fenomeni atmosferici, a volte si producono violente tempeste che posseggono un alto potenziale distruttivo. Il ciclone tropicale o uragano è una specie di vortice d'aria umida di diametro compreso tra i 160 e gli 800 chilometri che ruota intorno ad un centro di bassa pressione: i venti possono raggiungere velocità variabili tra 120 e 240 chilometri all'ora e agitano il mare sollevando onde di proporzioni gigantesche che flagellano le coste distruggendo ogni cosa e facendo a volte migliaia di vittime.
I tornado sono originati dalle stesse cause dei cicloni, ma le loro dimensioni sono minori. Il centro della depressione ha un diametro anche di soli 18 m e in esso si formano le ben note trombe d'aria.
Più comuni i temporali che si formano per l'incontro-scontro di due masse d'aria di temperatura diversa. Più comuni ma non meno temibili: la quantità d'acqua, specie se accompagnata da grandine, e la violenza dei venti possono provocare danni molto ingenti a costruzioni e colture. Durante i temporali spesso si formano i fulmini, immense scintille che hanno origine nell'accumulo di cariche elettrostatiche sul terreno e sulle nuvole.
Di carattere locale sono le tempeste di sabbia o di polvere, causate da violenti venti che spazzano vaste zone aride spostando tonnellate di materiale e modificando in poche ore l'orografia del luogo.
La formazione dei fenomeni atmosferici

La formazione dei fenomeni atmosferici (english version)

Il riscaldamento globale della Terra

La formazione delle valanghe

I disastri naturali che colpiscono il nostro pianeta

CHE TEMPO FARÀ?

Nei secoli l'uomo ha imparato a individuare moltissimi segni che potevano avvertirlo del sopravvenire di qualche fenomeno meteorologico. Per esempio, le rondini cominciano a volare basse quando sta per scoppiare un temporale estivo perché gli insetti di cui si cibano hanno le ali gonfie e pesanti per l'umidità atmosferica e non riescono a sollevarsi più di tanto nel loro volo.
La continua e attenta osservazione, correlata con i più moderni ausili tecnologici, ha fatto fare allo "sciamano" dei tempi nostri, il meteorologo, passi da gigante. Palloni atmosferici, satelliti, stazioni automatiche di rilevamento dati forniscono in ogni momento la situazione meteorologica di varie località. I dati vengono elaborati in tempo reale da calcolatori potentissimi che disegnano continuamente carte del tempo da spedire via satellite ad aerei e navi in navigazione. Fenomeni pericolosi come i cicloni vengono seguiti dalla loro nascita e viene previsto il loro cammino così che le popolazioni interessate possano prendere tutte le misure necessarie a limitare i danni e salvare le proprie vite.
I risultati odierni sono frutto di una collaborazione scientifica estesa e di un perfetto scambio di informazioni che avviene in tempi brevissimi e su scala mondiale.
Superficie isobarica

Il clima e la determinazione delle previsioni meteorologiche

Il clima e la determinazione delle previsioni meteorologiche (english version)

LA DANZA DELLA PIOGGIA

Le civiltà più antiche e le popolazioni primitive che ancora sopravvivono hanno riti propiziatori per ottenere la pioggia quando è secco, o per invocare il ritorno del sole quando le acque inondano la terra.
Ingenui forse, ma come dar loro torto? Non sarebbe bellissimo se piovesse al momento giusto e ci fosse il sole quando si deve mietere e raccogliere?
Lasciando perdere le danze tribali, l'uomo ha escogitato sistemi per modificare il clima e causare precipitazioni. Uno dei più antichi è quello dei razzi che vengono sparati nelle nubi da grandine. Sempre per prevenire la caduta di grandine, oppure per stimolare la formazione di nubi da pioggia, aerei speciali spargono in quota definite quantità di opportune sostanze chimiche.
Esistono anche progetti grandiosi, ma che hanno del fantascientifico. Per esempio la costruzione di una diga lunga 73,5 chilometri attraverso lo stretto di Bering per portare ancora più a nord i benefici della corrente atlantica del Golfo. Se si dipingessero di nero centinaia di chilometri di sabbia nel deserto del Sahara, si creerebbe una depressione enorme con precipitazioni abbondanti. Forse due progetti costosi ma realizzabili; il problema è che le garanzie di successo sono scarse e che non siamo in grado di prevedere quanto l'equilibrio climatico del nostro pianeta risulterebbe alterato.
Purtroppo l'opera dell'uomo negli ultimi cento anni ha profondamente modificato il clima del pianeta provocando danni di cui forse sentiremo le conseguenze presto; il disboscamento selvaggio, lo smog atmosferico, l'inquinamento delle acque e il loro spreco, l'urbanizzazione incontrollata hanno sicuramente modificato parametri meteorologici importanti.