Capitolo 1 – Dai principi base al ciclo delle brezze

Perché la meteorologia interessa tanto il velista? Sembra una domanda banale da porsi volendo parlare di meteorologia. Tuttavia è importante rendersi conto che il motivo per cui guardiamo le previsioni meteo variano molto a secondo delle nostre attività. Parlando di meteorologia per la barca a vela possiamo farlo da croceristi o da regatanti.

Le previsioni meteorologiche per il crocerista e per il regatante

Quello che ci interessa scoprire è molto diverso nelle due circostanze. Questa guida sulla meteorologia vuole rivolgersi ad entrambi e sicuramente questo articolo introduttivo è adatto a tutti. Le ultime sezioni sulla meteorologia in regata potranno essere tralasciate dal crocerista.

Le previsioni meteorologiche per il crocerista

Meteorologia - Crocerista

Gli obiettivi di un crocerista in ambito di meteorologia potrebbero ricadere uno o piu’ di queste esigenze:

  • evitare una smotorata (trovare abbastanza vento per andare a vela)
  • evitare venti contrari (evitare la bolina)
  • evitare condizioni avverse (evitare mare mosso e venti troppo forti)
  • evitare la pioggia (sempre molto sgradevole per l’equipaggio)
  • pianificare la crociera (rendere la vacanza più piacevole possibile per l’equipaggio)

Le previsioni meteorologiche per il regatante

Meteorologia - Regatante

Il regatante ha invece preoccupazioni ben diverse alle quali far fronte quando si parla di meteorologia:

  • condizioni durante fasi regata (che vento ci sarà durante la navigazione)
  • pianificare la scelta delle vele (quali vele serviranno, quali devo tenere a portata di mano)
  • ottimizzare la rotta (in banchina o in navigazione cercare di calcolare la rotta ottimale)
  • definire strategia di regata (questa definisce le scelte di approccio alla regata nel suo insieme)
  • definire le scelte tattiche (il meteo può fornire opportunità di scelte specifiche da cui trarre vantaggio)

I siti più usati di meteorologia

Sono moltissimi i siti di meteorologia consultabili, talmente tanti che ciascuno ha il suo approccio e i suoi preferiti, questi sono alcuni:

  • Lamma (attenzione, i sito è sempre in ritardo rispetto al modello GFS, per tempi di elaborazione dati)
  • 3Bmeteo (sito di meteorologia conosciuto da molti)
  • Meteoam (il sito dell’Aeronautica Militare, con il bollettino ufficiale)
  • Ilmeteo (sito di meteorologia molto comune in ambito civile, non particolarmente adatto al velista)
  • Windfinder (la versione pro a pagamento ha file grib di maggior dettaglio)
  • Weatheronline (utile per consultare i modelli GFS)
  • Passageweather (molto conosciuto specie fra i navigatori d’altura)
  • Meteofrance (a differenza di tutti gli altri presenta i dati elaborati dal modello francese)
  • Windguru (moto amato fra surfisti, wind-surfisti e kiters)
  • Meteomed (uno fra i tanti siti di meteorologia)
  • Wetterzentrale (un sito tedesco di meteorologia molto completo)
  • MetOffice (il sito inglese dedicato al meteo e ricco di guide di meteorologia)
  • File grib (da scaricare ed usare su software di navigazione)

La lista non è nè esaustiva nè vuole essere in alcun modo in ordine di qualità o di adeguatezza. Infatti ciò che ci interessa considerare è la metodologia che dobbiamo seguire nel guardare le previsioni meteo.

Principi base di meteorologia

Prima di parlare di meteorologia e previsioni da consultare prima di andare in barca, dobbiamo fare un ripasso. Partendo dai principi base di meteorologia saremo sicuri di non commettere errori grossolani.

Principio di meteorologia 1: Il sole scalda la superficie terrestre

Meteorologia – Il Sole scalda la superficie terrestre

Siamo veramente all’ABC della meteorologia , ma è importante ricordare anche questo. In particolare che il sole scalda il suolo ed è questo che scaldandosi fa aumentare la temperatura dell’aria, non viceversa. Altro elemento importante da ricordare è che le stagioni non dipendono dalla distanza del sole. Se così fosse non potrebbe essere estate nell’emisfero australe quando è inverno in quello boreale.

Quello che fa la differenza è l’angolo di incidenza dei raggi solari sulla superficie terrestre. Tanto più l’angolo di incidenza è prossimo alla perpendicolarità maggiore la capacità dei raggi di scaldare la terra. Per questo fa più freddo quando il sole è più basso sull’orizzonte. Mentre fa più caldo d’estate quando a mezzogiorno si trova a picco sopra di noi.

L’assorbimento dei raggi solari

Meteorologia - L'assorbimento dei raggi solari
Meteorologia – L’assorbimento dei raggi solari

A dire il vero non tutti i raggi solari raggiungono la superficie terrestre. In parte sono assorbiti dall’atmosfera o riflessi da atmosfera, masse nuvolose e suolo. In superficie giungono poco più dei raggi solari, gli altri in un modo o nell’altro assorbiti o persi

Principio di meteorologia 2: L’aria calda sale

Meteorologia - L'aria calda sale
Meteorologia – L’aria calda sale

Siamo ancora all’ABC, ma meglio un ripasso ora che poi rimanere confusi più avanti. Questo è anche importante per capire che i raggi solari colpendo la il suolo lo scaldano. Il suolo caldo scalda l’atmosfera ad esso vicina che inizia a salire verso l’alto. Infatti una massa calda è più leggera di quella fredda, non a caso le mongolfiere volano riscaldandole.

Principio di meteorologia 3: L’aria salendo si raffredda ed espande

Meteorologia - L'aria calda salendo di altitudine si espande e raffredda
Meteorologia – L’aria calda salendo di altitudine si espande e raffredda

Senza entrare troppo nel tecnico, diciamo che ogni metro cubo d’aria può contenere una certa quantità d’acqua in senza che sia visibile. Ovvero può contenere acqua in sospensione in forma di umidità non visibile all’occhio nudo. La quantità di acqua che può contenere è maggiore quanto maggiore è la temperatura della massa. Per contro, se l’ambiente si raffredda non è in grado di mantenere la stessa quantità di umidità in stato gassoso. -Un esempio di questo è la rugiada, durante la notte l’umidità dell’aria non può rimanere in sospensione e si condensa sulle foglie.

Un altro esempio è la nebbia, con il suolo che si raffredda notevolmente di notte, lo strato d’aria a suo contatto vedrà l’umidità condensarsi. Invece di condensarsi sul suolo lo fa sulle microparticelle in sospensione nell’aria, formando micro-goccioline. Sono così piccole da non cadere sotto forma di pioggia ma rimangono in sospensione nell’ambiente sotto forma di nebbia.

Meteorologia - La circolazione d'aria locale
Meteorologia – La circolazione d’aria locale

La formazione delle nuvole

Siccome abbiamo visto che è sempre una massa calda a salire verso l’alto dal suolo scaldata, ne consegue che in quota fa più freddo. Per questo motivo una massa calda ed umida che salisse in quota raggiungerà una quota dove il freddo farà condensare l’umidità. Questo non è altro che il formarsi delle masse nuvolose, raggiunto il punto di rugiada, l’umidità diventa nuvola. Uno spettacolo naturale di questo fenomeno è vedere bianchi baffi scendere veloci lungo il pendio di una montagna e magicamente dissolversi a quote più basse.

C’è un altro aspetto da prendere in considerazione, man mano che saliamo di quota la pressione diminuisce. Il modo più semplice per capirlo è pensare a quanti “metri” di atmosfera sono sopra la nostra testa. Se saliamo di quota saranno meno che quando eravamo al suolo. La pressione dunque diminuirà salendo in quota. Infatti la pressione atmosferica di cui vengono dati i dati nei bollettini meteo fa sempre riferimento alla pressione al livello del mare. Se non tenessimo questa variabile fissa non capiremmo più nulla, dobbiamo confrontare dati omogenei fra loro per altitudine.

Principio di meteorologia 4: il punto di rugiada

Al diminuire della pressione di un gas la sua temperatura si abbassa. Immaginate quando spruzzate fuori da una bomboletta, il gas espandendosi si raffredda fino a congelarsi. Allo stesso modo comprimendo una massa gassosa, anche solo con una pompa per la bici noteremo che questa si scalderà. Dunque l’aria salendo si raffredda per via della progressiva diminuzione della pressione anche se non si mischiasse con l’ambiente circostante. Questo è il motivo per cui una massa d’aria che supera una montagna forma un capello.

Quella stessa nuvola però, appena superata la montagna e tornando a quote più basse si scalderà. Si scalderà per compressione, e scaldandosi potrà contenere una quantità maggiore di umidità. Quando la temperatura della massa gassosa supererà il punto di rugiada, in bianchi baffi magicamente spariranno.

Nuvole convettive e orografiche

Meteorologia - La formazione delle nuvole
Meteorologia – La formazione delle nuvole convettive e orografiche

Da tutto quanto detto fin’ora possiamo dedurre che esistono due tipi di masse nuvolose: convettive ed orografiche. Le nuvole orografiche sono quelle di cui abbiamo parlato nell’esempio della montagna. Una massa d’aria calda che si eleva per superare un ostacolo come una collina o una montagna salendo si raffredderà. In quota potrebbe raggiungere il punto di rugiada fino all’apparire di una nuvola. Dunque è molto comune osservare masse nuvolose vicine alle cime di montagne.

Meteorologia - Nuvole di orgine orografica - Table Mountain - Cape Town
Meteorologia – Nuvole di orgine orografica – Table Mountain – Cape Town

Lo stesso fenomeno capita anche ad una massa d’aria, che semplicemente perché calda, come una mongolfiera inizia a salire. La massa salendo si raffredda fino a che ad una certa quota vedremo comparire delle bianche formazioni nuvolose. Queste nuvole formatesi per innalzamento di una massa sono dette convettive.

La classificazione delle nuvole

Meteorologia - La classificazione delle nuvole
Meteorologia – La classificazione delle nuvole

Per gli appassionati di terminologia, diventare esperti di nomenclatura. Cirri, cirrocumuli, cirrostrati, altocumuli, altostrati, nembostrati, strati, stratocumuli, cumuli e cumulonembi. Tutto molto interessante, ma più che il loro nome è importante che impariate cosa ogni nuvola vi può dire. Innanzitutto potete distinguere fra quelle in alta quota, quota media e bassa. Quelle più alte sembrano strisce di zucchero filato, questo perché sono a quota così alta che le micro-goccioline si congelano. Quelle più basse mantengono il loro stato “vaporoso” anziché essere gelate. Alcune possono essere poi degli strati di spessore limitato. Oppure, essere singole nuvole dall’enorme sviluppo verticale come nel caso dei cumulonembi.

Di ogni nuvola è molto meno importante sapere il nome che capire a quale momento del ciclo di vita di una depressione esso sia associato. Pensate alla sigla iniziale dei Simpson, quel cielo fatto di tanti batuffoli, sono dei cumuli. Sono le nuvole tipiche che si trovano dopo il passaggio di un fronte freddo e anticipano il bel tempo. Per contro, se in un giorno di sole notiamo un alone attorno al sole o cirri sappiamo che una depressione è in arrivo.

La circolazione all’interno delle masse nuvolose

Meteorologia - La circolazione d'aria in una nuvola
Meteorologia – La circolazione d’aria in una nuvola

All’interno di una grosso cumulonembo si crea una circolazione ben precisa. Le masse gassose calda salgono, si espandono, si raffreddano, si condensano, perdono l’acqua sotto forma di pioggia. L’aria secca e fredda cade verso la superficie terrestre, o la superficie del mare, dove torna a riempirsi di umidità e scaldarsi. Se la massa nuvolosa non si riassorbe, il ciclo può auto-alimentarsi come nel caso delle nuvole del pot-au-noir. Il pot-au-noir è francese per la zona di convergenza intertropicale. Qui il sole a picco sull’Oceano libera un’enorme quantità di energia. Mare ed aria si scaldano creando aria calda ed umida che sale creando nuvole enormi con rovesci violentissimi.

Questa zona, per via dell’enorme quantità di energia a disposizione dal sole, è anche il punto di origine di tifoni ed uragani. Sono la stessa cosa, ma i tifoni si formano in pacifico, gli uragani in Atlantico.

Gli stessi principi che valgono per la circolazione all’interno delle nuvole si applicano alla circolazione locale. In presenza di montagne, campi, città, colline e così via le masse locali circoleranno. Si creeranno zone di aree ascendenti e discendenti ma questo è più materia per il volo a vela che per il velista.

Principio di meteorologia 5: Come nasce il vento

Meteorologia - Come nasce il vento
Meteorologia – Come nasce il vento

Per far nascere il vento dobbiamo identificare un punto della superficie scaldato dal sole. Si andrà a creare progressivamente una colonna calda sopra la nostra testa. Come abbiamo visto l’aria calda e più leggera, immaginiamola come una colonna appoggiata sulla nostra testa. La pressione di questa colonna leggera sara inferiore rispetto ad una colonna fredda. Quindi dove l’aria è calda abbiamo una zona di poca, bassa pressione.

Per contro una massa salendo in quota si raffredderà espandendosi come nell’esempio della bomboletta spray. Espandendosi si allontanerà da centro della verticale lungo la quale è salita. Fredda e secca questa massa scenderà formando una colonna fredda discendente. Se ci troviamo sotto di questa, potremmo dire che la colonna sarà più pesante rispetto a quando eravamo nel punto caldo. La pressione della colonna fredda sarà superiore, si tratterà dunque di una alta pressione.

Man mano che una massa calda sale dovrà essere rimpiazzata dall’atmosfera circostante. Tra alta e bassa quota si formerà una circolazione simile a quella descritta per un cumulonembo. L’aria che si sposta dalla zona di alta pressione alla zona di bassa pressione non è altro che il vento. Il vento nella sua accezione più semplice. Siamo partendo dal sole che scalda la superficie ma abbiamo fatto delle precisazioni importanti.

Principio di meteorologia 6: le brezze

Meteorologia - Come si forma una brezza di mare
Meteorologia – Come si forma una brezza di mare

L’esempio più facile da osservare riguardo a questo tipo di circolazione è il regime delle brezze. La superficie ha la capacità di scaldarsi e raffreddarsi molto più rapidamente del mare. Una grande massa d’acqua come il mare non viene scaldata così facilmente. Dopo averlo fatto preserva il suo calore per mesi rendendo l’autunno mediterraneo così mite. Pensate che la differenza di temperatura del mar mediterraneo fra estate ed inverno è nell’ordine di una decina di gradi o poco più. Nell’arco di una singola giornata pertanto la temperatura del mare è pressoché costante fra giorno e notte.

La superficie invece può scaldarsi notevolmente di giorno ma raffreddarsi rapidamente di notte. Questo fa si che di giorno, dopo metà mattinata il sole avrà scaldato la terra fino a superare la temperatura del mare. A questo punto la massa che si stacca dalla suolo caldo sale in quota verrà rimpiazzata da quella sulla superficie del mare. Si forma appunto una brezza di mare, che diventerà massima quando la terra raggiungerà la sua temperatura massima col sole allo Zenith.

Il ciclo delle brezze

Meteorologia - Il regime delle brezze
Meteorologia – Il regime delle brezze

Per contro, di notte, quando la temperatura della superficie terrestre precipita improvvisamente al calare del sole, si verifica il fenomeno opposto. Specialmente d’estate, col mare caldo, di notte sarà questo a creare una colonna calda che sale. L’atmosfera più fresca nell’entroterra andrà a rimpiazzare quella salita in cielo a mare. Si formerà così una brezza di terra, tipica delle notte d’estate. Si parla per questo del ciclo delle brezze.

Nei prossimi capitoli

Nei prossimi appuntamenti di questo corso passeremo dall’esaminare la circolazione delle masse da locali a globali. Valgono sempre gli stessi principi, l’aria calda ed umida per esempio sale dalla zona di convergenza intertropicale per ricadere secca nelle zone desertiche. Vedremo anche come funziona la circolazione dell’aria da una zona di alta pressione verso ad una zona di bassa pressione. Il moto non è rettilineo e parleremo di forza di Coriolis.

Probabilmente sono tutte cose di cui avete già sentito parlare ma saranno questi i fondamentali che ci consentiranno di progredire. Ci occuperemo delle informazioni meteo  a nostra disposizione e come interpretarle. il problema è infatti districarsi fra tutte le informazioni a disposizione e darsi un metodo. Il corso passerà sempre più nel dettaglio a parlare di queste informazioni con gli occhi del velista regatante. Chiuderemo col parlare dell’ottimizzazione delle rotte con software di navigazione.

Corso di Meteorologia Online – di Marco Nannini

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