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.: Martedì 16 aprile 2024
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| Matteo Dei Cas |
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Perchè analizzare le carte a 200-300 hPa ? | | | La corrente a getto o Jet Stream è un fiume impetuoso di aria che scorre ad elevata altezza ai limiti superiori della troposfera; essa sorvola il nostro continente in prossimità del fronte polare alla latitudine di circa 60° Nord. La corrente a getto percorre tutta la circonferenza del globo terrestre e divide le masse d’aria fredda (polare o artica) dalle masse d’aria calda (tropicale). La corrente a getto può raggiungere qualche centinaio di chilometri di larghezza e nell’emisfero boreale (grazie alla forza di Coriolis) è sempre orientata da Ovest verso Est. Tuttavia essa non percorre una traiettoria rettilinea, ma oscilla in direzione meridiana descrivendo quel moto ondulato che delimita le Onde planetarie di Rossby. | | La corrente a getto in inverno è situata ad una quota leggermente più bassa che in estate. Infatti lo spessore della troposfera alla nostre latitudini ha un andamento stagionale ed è più sottile nel semestre freddo quando i geopotenziali sono generalmente più bassi. Per questa ragione nell’analizzare la corrente a getto prendiamo in considerazione in inverno la superficie di 300 hPa ed in estate la superficie di 200 hPa. Le carte di analisi dell’alta troposfera descrivono i vettori vento (streamlines) oppure l’altezza del geopotenziale che ovviamente coincide con la direzione del vento geostrofico. Inoltre viene riportata la velocità del vento evidenziando i punti ove il flusso è più veloce. La velocità delle correnti è cruciale in questo tipo di analisi che ha come obiettivo primario quello di individuare le zone di accelerazione della corrente a getto note come Jet Streak.
Un jet-streak significativo è un’area in cui il vento supera i 100 nodi (circa 170 km/h) Nelle vicinanze del Jet streak possiamo individuare le zone caratterizzate da moti ciclonici ascensionali. In modo simile ad un’auto che accelera uscendo da una curva così anche la corrente a getto rinforza nell’entrare in un tratto rettilineo anche breve. Nel punto in cui la corrente a getto accelera consegue una rarefazione del volume d’aria che si ammassa avanti in direzione del moto della corrente medesima. In questa zona – definita divergente – si verifica una fuoriuscita d’aria che comporta un’alleggerimento della colonna sottostante. In accordo al principio di conservazione di massa tale svuotamento viene compensato dal richiamo di aria che risale convergendo nei bassi strati. Ecco quindi che al suolo la pressione inizia a calare. Nella bassa troposfera il moto rotatorio ciclonico tende a distorcere le isoterme. La deformazione del campo termico provoca un contrasto tra masse d’aria fisicamente differenti: nella depressione iniziamo ad individuare un fronte caldo ed un fronte freddo. Quando l’aria è umida ed instabile, specialmente in estate, ove il getto accelera vengono esaltati i moti convettivi. Se una massa d’aria viene risucchiata dall’alto è ulteriormente facilitata la formazione di potenti celle temporalesche. E' importante ricordare: - Ad una zona di divergenza del getto corrisponde al suolo una zona di convergenza - La compensazione all'alleggerimento della colonna d'aria avviene dal basso, essendo la sovrastante stratosfera molto stabile. - La divergenza è una grandezza espressa come massa d'aria (dell'ordine della milionesima frazione di 1 kg) che fuoriesce orizzontalmente nel tempo di un secondo. - Individuare le zone di divergenza della corrente a getto permette di prevedere lo sviluppo di una depressione. | | Come individuare la corrente a getto? | | | Analisi del Jet Streak
-In un tratto abbastanza rettilineo una volta individuato il Jet Streak si consideri l'asse del getto, detto core della corrente. Seguendo l'immagine qui a fianco si suddivida il core in quattro quadranti perpendicolari passanti per l’asse del getto. Ebbene in corrispondenza dei quadranti anteriore sinistro e posteriore destro avremo una fuoriuscita d’aria (divergenza). Nei rimanenti due quadranti avremo invece un riempimento d’aria (convergenza) con moti discendenti. L’ orientamento dei vettori divergenza e convergenza è influenzato dalla componente della forza di Coriolis che si assomma al moto della corrente.
- In presenza di una curvatura del getto è invece necessario valutare l’esatta posizione del Jet Streak
| | | La posizione del Jet Streak in una saccatura - Se il getto si trova prima (ad Est) dell’asse di saccatura la medesima colmerà spostandosi verso NordEst.
- Se il getto si trova dopo (ad Ovest) dell’asse di saccatura la medesima si approfondirà spostandosi verso SudEst
- Se il getto si trova sul gomito in corrispondenza dell’asse di saccatura avremo il massimo approfondimento della medesima. In questo caso avremo divergenza e moti ascensionali a Nord del Jet Stream e convergenza a Sud.
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| La diffluenza delle isoipse Spesso poco prima del passaggio dell'asse di saccatura le isopise tendono leggermente ad aprirsi a ventaglio, o meglio l'aria tende a diffluire verso l'esterno. In questo caso - così come capita lungo un fiume i cui argini si aprono progressivamente - nel punto centrale del flusso (core) la massa tende a rarefarsi. Anche in questo caso è presente una divergenza del getto a cui corrisponde al suolo una potenziale frontogenesi. E' quello che accade quando il getto esce dallo stretto gomito della saccatura prima iniziare l'accelerazione durante la risalita verso NordEst. La diffluenza delle isoipse aggiunge di fatto un modesto contributo di divergenza alla corrente a getto. E' infatti la presenza del Jet Streak il fattore maggiormente coinvolto nella genesi di importanti moti ascensionali. | | Un esempio pratico: il treno di onde perturbate | | | Spesso le zone di divergenza del getto si possono individuare sul braccio ascendente di una saccatura. Quando la corrente a getto risale il bordo occidentale di un’Onda di Rossby in corrispondenza delle aree di divergenza si forma un treno di ondulazioni più corte note come Onde di Bjerknes. Questo tipo di moto armonico si genera quindi lungo il tratto ascendente di un onda più ampia a scala continentale. Come possiamo notare nell'immagine accanto: lungo le Onde di Bjerknes si genera una famiglia di cicloni extratropicali che si spostano rapidamente da SudOvest verso NordEst in seno alla corrente a getto. Le depressioni più "vecchie" in fase di colmamento le troviamo poco prima della cresta dell'Onda di Rossby; le depressioni più "giovani" nascono e si sviluppano poco prima del cavo d'onda. E' proprio laddove il getto esce dalla curva a gomito che inizia l'accelerazione e quindi aumenta la divergenza. Contrariamente dopo il transito dell'asse di saccatura prevalgono i moti discendenti con aumento dei geopotenziali. A questo punto l'espansione verso oriente di un promontorio anticiclonico "chiude" il treno perturbato. L'ondulazione di Bjerknes trasla verso oriente seguendo il pulsare della corrente a getto. Il treno perturbato avanza lentamente in coincidenza con la traslazione dell'Onda di Rossby che essendo molto ampia ha anche un periodo piuttosto lungo. Per questa ragione un osservatore che si trova sotto il braccio sudoccidentale di una corrente a getto può assistere ad una fase di maltempo insistente. | | La corrente a getto vista dal satellite |  | La presenza della corrente a getto in questa immagine è evidenziata da quella banda biancastra e sfilacciata che ho indicato con la freccia. Si tratta di un lungo sentiero di cirri densi e fibrosi con traiettoria sudoccidentale. Probabilmente lungo quel breve tratto rettilineo evidenziato dalle nubi il getto è in accelerazione (Jet Streak). A NordEst della traccia della corrente a getto sono favoriti i moti ascendenti e convettivi. L'asse della saccatura è disposto dal Canale della Manica verso il Golfo di Guascogna, pertanto il getto si trova sul suo braccio ascendente. La presenza della scia di cirri evidenzia quei vortici turbolenti che si formano in prossimità del getto. I piloti di linea riconoscono queste nubi che indicano la cosiddetta turbolenza in aria chiara (CAT), pericolosa per la condotta del volo. | | | Questa "immagine da manuale" mostra la formazione di un treno di onde di Bjerknes che percorre il lungo braccio ascendente della corrente a getto. Le pulsazioni di intensità della corrente (Jet Streak) favoriscono la formazione di una famiglia di cicloni extrtropicali. Si notano addirittura 5 vortici depressionari: sulle Canarie c'è l'elemento più giovane, mentre sul Mare del Nord si nota l'occlusione dell'elemento più vecchio. Il getto contorna il bordo occidentale dell'onda di Rossby costituita da un'alta pressione di stampo subtropicale con elevati geopotenziali sull'Italia. |  | Questa vecchia fotografia ripresa dal Meteosat 5 rievoca la storica grandinata che ha colpito Erba (CO) all'inizio dell'estate 1996. La pulsazione di una veloce corrente a getto tesa da Ovest ha risucchiato dall'alto l'aria calda ed instabile presente sulla nostra regione. L'innesco convettivo di natura orografica sulla Pedemontana è stato esaltato dal Jet Streak. I temporali a supercella si sono rigenerati percorrendo lunghe distanze fino a raggiungere il Veneto.
| | | Quest'ultima immagine in dettaglio dal satellite polare mostra una serie di violenti temporali ad asse obliquo che si sono generati tra la Sicilia e la Calabria. I lunghi pennacchi bianchi protesi verso Est sono le incudini trascinate dall'intensità delle correnti al limite della troposfera. I cumulonembi ad asse obliquo evidenziano una accelerazione del getto che amplifica la violenza dei moti convettivi. Anche in questo caso la presenza di una veloce corrente a getto sopra una colonna d'aria instabile può contribuire alla formazione di temporali a supercella. |
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