Nella mitologia greca si pensava che fosse il Dio Eolo ad avere il compito di controllare i venti, custodendoli in una grotta e liberandoli su richiesta. La sua storia è nota in particolare dall'incontro con Ulisse che, di ritorno da Troia, viene accolto dal dio dei venti con tutti gli onori. Il dio dei venti gli dona un otre colmo di venti sfavorevoli alla sua navigazione, sigillato affinché lui e il suo equipaggio possano tornare sani e salvi sull'isola di Itaca. Purtroppo i marinai approfittano del sonno del loro capitano per aprire l'otre e scatenare tutte le tempeste.
Struttura dell'atmosfera
L'atmosfera è l'involucro gassoso che circonda la Terra. Questa è composta di aria secca (78% azoto e 21% ossigeno), vapore acqueo e pulviscolo.
I componenti atmosferici sono compressi dalla forza di gravità, e vanno a formare, dall'alto verso il basso, quattro strati:
termosfera, spesso strato esterno con temperature elevatissime
mesosfera, strato con temperature più basse rispetto agli altri
stratosfera, strato contenente l'ozono che assorbe i raggi ultravioletti
troposfera, sottile strato di circa 20km di altezza dove nascono tutti fenomeni che ci interessano.
Vento e pressione
La pressione atmosferica è il peso dell'aria che preme sulla superficie terrestre e si misura con uno strumento chiamato barometro. Al livello del mare misura appunto 1 ATM (atmosfera), mentre diminuisce salendo di quota; di seguito riporto, per conoscenza, la conversione in altre unità di misura della pressione a volte più utilizzate.
1 ATM = 760 mmHg = 101325 Pa = 1,01325 bar = 1.013,25 hPa (o millibar)
Mentre ai poli e all'equatore sono tendenzialmente permanenti, sul resto del globo terrestre queste le pressioni possono variare soprattutto in funzione delle temperature. In questo modo si vengono a creare :
zone di alta pressione (o anticicloniche), caratterizzate da tempo stabile e alta visibilità;
zone di bassa pressione (o cicloniche), tipiche del brutto tempo.
Nelle carte meteo queste sono indicate rispettivamente con le lettere H (high) e L (low), e sono circondate da isobare concentriche, linee che uniscono punti di uguale pressione.
Il vento rappresenta la spostamento di masse di aria dalle prime zone verso le seconde, meccanismo finalizzato a riequilibrare la differenza di pressione.
La differenza di pressione tra due isobare (in genere 5mb), rapportata alla loro distanza, è detta gradiente barico. Per intenderci, più sono vicine le isobare maggiore sarà l'intensità del vento.
Tuttavia la traiettoria del vento non è una linea dritta H--->L, questo perché entrano in gioco altre forze che vanno a modificarne la direzione.
Forze coinvolte
Quello che noi percepiamo è il risultato finale della somma di diverse forze, con intensità e direzioni tra loro diverse:
forza di gradiente, dovuta alla distribuzione disuniforme della pressione atmosferica, ed è direttamente proporzionale alla vicinanza delle isobare;
forza centrifuga, dovuta al fatto che le masse d'aria si muovono lungo la curvatura terrestre, motivo per cui diventa trascurabile soltanto in prossimità dell'Equatore;
forza d'attrito, dovuta allo scorrere lungo la crosta terrestre (infatti presente soltanto nei primi mille metri di quota), riduce la velocità fino a dimezzarla;
forza di Coriolis, dovuta alla rotazione terrestre ossia dal fatto che i luoghi all'Equatore ruotano più velocemente rispetto ai poli, devia la direzione del vento (verso destra nell'emisfero Nord, verso sinistra nell'emisfero Sud).
Da quest'ultima deriva la legge di Buys-Ballot: ponendoci con le spalle al vento avremo la bassa pressione avanti a sinistra e l'alta pressione dietro a destra. Per la precisione, questo vale per noi che viviamo nell'emisfero boreale, avviene il contrario per chi vive nell'emisfero australe.
In navigazione
Anche in assenza di vento, quando ci muoviamo in barca percepiamo un vento apparente in direzione opposta a quella di navigazione, e di intensità proporzionale alla velocità della barca. Lo sentiamo anche quando andiamo in moto, in bici o semplicemente corriamo.
Perciò non bisogna confondersi: il vento reale è soltanto quello effettivo, per intenderci quello percepibile da fermi.
Vento apparente e vento reale sono detti venti relativi, e la loro somma vettoriale è chiamata vento assoluto, informazione finale che ci serve conoscere ai fini della navigazione.
Misure
La velocità del vento si misura in nodi, ossia miglia/orarie. Siccome il miglio nautico corrisponde a 1.852 metri (circa 2 chilometri), il linea di massima si può dire che un nodo equivale a circa 2 km/h.
In base all'intensità il vento reale viene catalogato all'interno di uno dei livelli della Scala Beaufort, da non confondere con la Scala Douglas che invece misura l'altezza significativa delle onde, e quindi lo stato del mare.
Lo strumento con cui si misura l'intensità del vento si chiama anemometro, mentre quello che indica la direzione si chiama anemoscopio.
Oltre a intensità, durata e direzione, quando parliamo di vento in mare un parametro importante è il fetch, ossia la superficie di mare aperto su cui spira il vento con direzione e intensità costante (fetch geografico) ed entro cui avviene la generazione del moto ondoso (fetch effettivo).
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