ELEMENTI DI METEOROLOGIA.

ELEMENTI DI METEOROLOGIA.
Riassumere in poche righe la amplissima scienza della meteorologia, è una impresa non
fattibile, mi limiterò dunque a dare delle indicazioni di massima ricordando che è
indispensabile integrare quanto riportato sulla dispensa con le informazioni reperibili
attraverso un valido testo di meteorologia.
Bisogna chiarire subito che la meteorologia, diventata ogni giorno più attendibile, non è una
scienza esatta.
In realtà la meteorologia si basa su dei modelli matematici esatti ma dovendo “prevedere il
futuro” tali previsioni possono a volte discostarsi dalla realtà.
L’alternarsi delle condizioni metereologiche è dovuto alla somma dei seguenti fattori:
• Irraggiamento solare
• Differente densità tra oceani e terre emerse
• Rotazione terrestre.
Questi tre fattori, provocano lo spostamento di masse d’aria.
Tale spostamento è alla base di tutti i fenomeni metereologici.
Sintetizzando: il Sole, riscalda le acque e la terra (in modo diverso, a causa della differente
densità) l’aria a sua volta viene riscaldata per contatto. L’aria diventa più leggera e sale
verso l’alto lasciando il posto ad altra aria più fredda.
Lo spostamento tra aria calda e fredda genera il vento.
L’affermazione relativa al fatto che l’aria calda è pù leggera di quella fredda, sottintende che
l’aria ha un suo peso.
Tale peso fu determinato da Evangelista Torricelli ed il valore medio della pressione dell’aria
al livello del mare è di 760 m. di mercurio.
Dunque ricordarsi sempre di associare a
Aria Calda = Bassa Pressione
Aria Fredda =Alta Pressione.
E’ utile ricordare l’esempio delle tazze da caffè:
In caso di Alta pressione su una zona, potremo immaginare che sulla zona vi sia una “tazza”
rovesciata.
In caso di Bassa Pressione avremo invece l’immagine di una tazza rivolta verso l’alto.
Questi esempi che possono apparire risibili, possono aiutare mnemonicamente a ricordare il
significato di Alta Pressione (High) e Bassa Pressione (Low).
Tutti i fenomeni atmosferici avvengono in un sottilissimo strato dell’atmosfera la Troposfera,
la zona dell’atmosfera più prossima alla superficie terrestre.
In questa zona, la pressione atmosferica diminuisce di 1hPa (hectoPascal) ogni 8,5 mt.
Attenzione, la misura in hectopascal sostituisce la più nota ed ancora comunemente usata
millibar a livello internazionale.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
760 millibar = 1 hectoPascal
Misura eseguita al livello del mare alla latitudine 45° ed alla temperatura di 0° Centigradi.
Il vento
A causa del movimento delle masse d’aria si genera il vento. I venti si dirigono sempre dalle
zone ad alta pressione a quelle a bassa pressione.
Il principio è quello delle superfici equipotenziali, l’atmosfera cerca di colmare gli squilibri tra
zone di aria più pesante e quelle con aria meno pesante.
Lo spirare del vento è di fondamentale importanza per la navigazione, sia a vela che a
motore, è grazie, o meglio a causa, dello spirare del vento che si formano onde.
Sovente i venti vengono distinti in base alla loro natura:
Venti periodici o sinottici (Alisei)
Venti costieri (Brezze di mare e di terra)
Venti locali (caratteristici di alcune zone in funzione della particolare conformazione
orografica Bora)
Il vento, a causa della rotazione terrestre, viene deviato verso destra nell’emisfero
settentrionale e verso sinistra nell’emisfero meridionale.
Tale comportamento è spiegato e dimostrato in modo matematico dalla legge di Coriolis.
Ci limiteremo esclusivamente al suo enunciato:
la traiettoria di un fluido in movimento libero sulla superficie terrestre viene deviata, a
causa della rotazione terrestre, verso destra nell’emisfero settentrionale e verso sinistra
nell’emisfero meridionale.
Effetto tipico della legge di Coriolis, sono gli Alisei ed i monsoni.
Il vento fluisce sempre da una zona ad alta pressione verso una zona a bassa pressione,
punta dritto verso il centro della bassa pressione.
A causa dell’effetto provocato dalla legge di Coriolis per uscire dall’alta pressione, devia
verso destra creando una traiettoria a spirale in senso orario mentre per poter entrare in
una bassa pressione, percorre una traiettoria a spirale in senso antiorario.
Buys Ballot esprime una regola per cui il vento tende a defluire dal centro delle alte
pressioni verso la periferia in senso orario per confluire verso il centro delle basse pressioni
in senso antiorario.
In parole povere, le basse pressioni si spostano sempre da W verso E
Vedremo il vento ruotare in senso orario nel caso di una bassa pressione a Nord della nostra
posizione mentre vedremo ruotare il vento in senso antiorario quando la bassa pressione è a
Sud della nostra posizione.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
DEFINIZIONE
VELOCITÀ
DESCRIZIONE
EQUIVALENTE DEL MARE AL
DEL VENTO
LARGO
ALTEZZA
PROBABILE DELLE
ONDE
nodi
media
max
-
-
0.1
0.1
0.2
0.3
0.6
1.0
1.0
1.5
2.0
2.5
fino a 1
0 Calma
1 Bava di vento
1- 3
2 Brezza leggera
4- 6
3 Brezza tesa
7 - 10
4 Vento
moderato
11 - 16
5 Vento teso
17 - 21
Il mare è liscio
come l'olio e il
fumo sale
verticalmente.
Leggere
increspature sulla
superficie
assomiglianti a
squame di pesce.
Ancora non si
formano creste
bianche di
schiuma.
Ondine minute,
ancora molto
corte ma ben
evidenziate. Le
creste non si
rompono ancora
ma hanno
aspetto vitreo.
Ondine grandi
con creste che
cominciano a
rompersi con
schiuma di
aspetto vitreo. Si
notano alcune
"pecorelle" con la
cresta bianca di
schiuma.
Onde piccole con
tendenza ad
allungarsi. Le
pecorelle sono
più frequenti.
Onde moderate
dalla forma che si
allunga. Le
pecorelle sono
abbondanti e c'è
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
possibilità di
spruzzi.
6 Vento fresco
22 - 27
7 Vento forte
28 - 33
8 Burrasca
34 - 40
9 Burrasca forte 41 - 47
10 Tempesta
48 - 55
Onde grosse
(cavalloni) dalle
creste imbiancate
di schiuma. Gli
spruzzi sono
probabili.
I cavalloni si
ingrossano. La
schiuma formata
dal rompersi delle
onde viene
"soffiata" in
strisce nella
direzione del
vento.
Onde
moderatamente
alte. Le creste si
rompono e
formano spruzzi
vorticosi che
vengono
risucchiati dal
vento.
Onde alte con le
creste che
iniziano a
frangere. Strisce
di schiuma che si
fanno più dense.
Gli spruzzi
possono ridurre
la visibilità.
Onde molto alte
sormontate da
creste (marosi)
molto lunghe. Le
strisce di
schiuma tendono
a compattarsi e il
mare pare tutto
biancastro. I
frangenti sono
molto più intensi
a la la visibilità è
ridotta.
3.0
4.0
4.0
5.5
5.5
7.5
7.0
10.0
9.0
12.5
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
11 Tempesta
violenta
56 - 63
12 Uragano
Oltre 64
Onde enormi che 11.5
potrebbero anche
nascondere alla
vista le navi di
piccole o medie
dimensioni. Il
mare è tutto
coperto da
banchi di
schiuma. Il vento
nebilzza la
sommità delle
creste e la
visibilità la
visibilità è ridotta.
L'aria è piena di 14.0
spruzzi e la
schiuma
imbianca il mare
completamente.
La visibilità è
molto ridotta.
Le Nubi
16.0
-
Il riscaldamento dei mari dovuto all’irraggiamento solare, provoca una evaporazone dei
liquidi. Tale evaporazione e successiva condensazione provoca il formarsi delle nuvole.
Il vapore acqueo è sempre presente nell’aria, determinandone l’umidità:
Umidità assoluta = peso in gr. del vapore acqueo presente in 1mcubo d’aria
Umidità relativa = quantità di vapore acqueo presente in un volume d’aria rispetto alla
quantità massima che lo stesso volume può contenere 100%
L’umidità dell’aria dipende dalla sua temperatura, in parole semplici più l’aria è calda più
vapore acqueo può contenere.
Ad una data temperatura non può essere contenuta più di una certa quantità di vapore
acqueo (il limite di saturazione del 100% non può essere superato). Questo limite è detto
Punto di Rugiada.
Il raffreddamento dell’aria, raggiunto il limite di saturazione determina la creazione delle
nubi.
Ovviamente più l’aria è umida meno ha bisogno di salire per saturarsi.
Nelle basse pressioni, vi è un movimento ascendente dell’aria e quindi si ha la Formazione
delle Nubi.
Nelle alte pressioni, viceversa, essendo presente un movimento discendente si ha un
Dissolvimento delle Nubi.
Le nubi assumono aspetto forma consistenza diversa e si possono suddividere in base alla
loro conformazione in:
• Nubi Cumuliformi (nubi a sviluppo verticale)
• Nubi Stratificate (nubi a sviluppo orizzontale)
Oppure in base alla loro altezza dal suolo:
• Nubi alte( sopra i 6000 metri) Cirri, Cirrocumuli, Cirrostrati
• Nubi medie (sopra i 2000 metri) Altocumuli, Altostrati, Nembostrati
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
•
Nubi basse (sotto i 2000 metri) Stratocumuli, Strati,Cumuli, Cumulonembi
In breve alcune categorie di nuvole sono foriere di condizioni avverse,
Pioggia = Altostrati , Nembostrati, Strati
Rovesci Violenti= Cumulonembi.
Nebbia
Negli strati al suolo si ha sovente la formazione della nebbia ciò è determinato dal
raffreddamento dell’aria umida che si satura.
Può assumere diverse forme:
1. Nebbia da irraggiamento (forte raffreddamento del suolo durante la notte che
satura la zona di aria vicino al terreno “nebbia del cacciatore”
2. Nebbia da avvezione (aria calda e umida spinta da una brezza su una superficie
più fredda. E’ il classico tipo delle nebbie marine, aria calda continentale spinta
sulla superficie del mare più fredda.
3. Nebbia da evaporazione ( Si forma sull’acqua quando la temperatura dell’acqua è
molto superiore a quella dell’aria circostante esempio classico nebbia dei mari
tropicali).
Fronti di Depressione
Si definisce Fronte il confine al suolo tra due masse d’aria diverse.
I fronti possono essere :
1. Caldi (Composti da aria calda)
2. Freddi (Composti da aria fredda)
3. Occlusi (Quando il fronte freddo raggiunge il fronte caldo)
Fronte freddo, più veloce, tende ad incunearsi sotto quello caldo che procede più
lentamente.
Quando il fronte freddo raggiunge il fronte caldo, si genera un fronte occluso che ha scarsa
capacità di movimento e tende ad esaurirsi in zona.
Fronte caldo: Si genera con un abbassamento della pressione, provoca venti caldo umidi dai
settori meridionali formazioni di altostrati ed nembostrati.
Pioggie intense e prolungate.
Fronte freddo: Si genera con un innalzamento di pressione, venti asciutti e settentrionali,
formazione di altocumuli e cumulonembi.
Temporali e precipitazioni.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
CARTA SINOTTICA
Carta geografica di una regione sulla quale sono riportati i valori delle grandezze
meteorologiche misurate in un dato istante (pressione, vento, umidità, visibilità, copertura
del cielo, tipo di nubi, precipitazioni ecc.). I valori di pressione sono raffigurati come isobare,
attraverso cui si identifica la presenza di cicloni e/o anticicloni. I valori di temperatura sono
rappresentati tramite isoterme. Inoltre sulle carte sinottiche sono possono essere indicate le
posizioni dei fronti.
e carte sinottiche, se riferite alla superficie del mare, riportano tutte quelle grandezze
osservabili al suolo, come la pressione, la temperatura il vento e i fenomeni.
Altre carte sinottiche sono quelle in quota e sono riferite a livelli di pressione standard
(1000, 925, 850, 700, 500, 300, 250, 200, 150, 100 hPa). Esse riportano le grandezze
misurate dai radiosondaggi (geopotenziale, temperatura, umidità vento) a quei livelli.
CICLONE
Massa d'aria caratterizzata da un centro di bassa pressione attorno al quale l'aria circola in
senso antiorario nell'emisfero boreale e orario nell'emisfero australe. I cicloni possono
spostarsi orizzontalmente. Alle medie latitudini (30° - 60° N o S) i cicloni sono detti
extratropicali e hanno diametri dell'ordine di migliaia di chilometri. Essi generano forti venti,
moti ondosi , formazioni di nuvole con precipitazioni anche temporalesche. Sono dovuti
all'incontro di masse di aria fredda e secca con masse d'aria calda e umida.
Nella fascia a cavallo dell'equatore (da 30° N a 30° S) i cicloni sono detti tropicali, hanno
diametro di alcune centinaia di chilometri e possono generare venti fino a 200 Km/h. Al
centro del ciclone tropicale è presente l'occhio del ciclone, con diametro da 3 a 20 km, dove
regna una calma totale. I cicloni tropicali, quando diventano di forte intensità, sono chiamati
uragani (Golfo del Messico, Caraibi, Florida) o tifoni (Giappone, Pacifico occidentale).
ANTICICLONE
Porzione dell'atmosfera in cui la pressione aumenta progressivamente dai margini verso il
centro determinando un caratteristico moto rotatorio delle masse d'aria. Le masse d'aria
ruotano, a causa della forza di Coriolis, in senso orario nell'emisfero boreale ed in senso
antiorario in quello australe. Sull'Europa si riconoscono due anticicloni detti semipermanenti
perché nel corso dell'anno occupano posizioni quasi fisse:
•
Anticiclone delle Azzorre, centrato solitamente sulle isole Azzorre, quando si espande
lungo i paralleli arriva ad interessare l'intera Europa mediterranea, garantendo
periodi anche lunghi di tempo stabile, soleggiato e secco. Quando si espande lungo i
meridiani, arrivando fino alla latitudine delle Isole Britanniche, favorisce la discesa di
aria fredda dal Mare del Nord verso il Mediterraneo occidentale, dando luogo e
periodi di tempo freddo e perturbato sull'Italia;
•
Anticiclone russo, area di altra pressione centrata solitamente sulla Russia europea.
In inverno si spinge spesso verso sud est fino ad interessare le regioni italiane,
portando temperature rigide soprattutto sulle regioni adriatiche e su quelle
settentrionali.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
CARTE METEOROLOGICHE
I centri meteorologici diffondono carte sinottiche (schematiche della situazione di una vasta
zona) attuali o previste, relative ai diversi elementi meteorologici fondamentali. Le carte
sinottiche possono riferirsi al suolo oppure in quota. Il titolo della carta riporta il tipo di
analisi, la data e la ora di emissione, la stazione emittente, l'eventuale periodo di validità.
Sulla carta vengono riportati valori della pressione ridotti al livello del mare; unendo tutti i
punti di uguale pressione vengono disegnate le varie isobare, normalmente di 4 in 4 hPa, o
talvolta di 5 in 5.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
Dalla configurazione barica si evidenziano:
L (ciclone): area di basse pressioni con isobare chiuse e concentriche, di valore
decrescente verso il centro.
H (anticiclone): area di alte pressioni con isobare chiuse, di valore crescente verso il
centro.
Promontorio: area di alta pressione, incuneata tra due basse, a forma di U.
Saccatura: area di bassa pressione, incuneata tra due alte, a forma di U.
Sella: zona d'incrocio tra due cicloni e due anticicloni, disposti a croce.
Abbiamo tre tipi di fronti:
fronte caldo: L'aria calda più leggera sovrasta lo strato d'aria fredda.
fronte freddo: L'aria fredda si incunea sotto lo strato d'aria calda.
Il fronte freddo, incuneandosi nei bassi strati, si muove più velocemente
del fronte caldo che, sovrapponendosi all'aria fredda che lo precede, risulta rallentato.
Approfondendosi la depressione, il fronte freddo tende a raggiungere il fronte caldo, e si
crea
il fronte occluso: In questa fase le depressione perde energia, si colma e sparisce.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
Esercitazione di Carteggio N° 4:
Carta Da punta Tagliamento a Pola:
Condizioni metereologiche:
Calma di mare e di vento, visibilità 18 miglia
Imbarcazione a motore dotata di apparecchiatura radar non completamente affidabile
Alle ore 20.00 riconoscete otticamente il Faro di Punta Sdobba che rilevate per Rlv 280 ed il
Faro di Porto Aurisina che rilevate per Rlv 065.
Siete intenti in operazioni di pesca e non vi curate di rifasare ne il punto nave ne curate la
navigazione. Dopo due ore, alle 22.00 accendete il radar che non essendo pienamente
efficiente non consente una esatta e sicura determinazione riconoscete otticamente una luce
con le seguenti caratteristiche : 6 Scintillii + 1 Lampo di luce ed il vostro radar indica una
distanza di 3 Miglia ed un Rlv 270.
• Indicare il Faro
• Posizionare il punto
• Tracciare la rotta percorsa dalle 20.00 alle 22.00
• Indicare la velocità stimata
Dopo aver rifasato il punto riprendete la navigazione con Rv 090 velocità 3 Knots.
Alle 24.00 il radar va definitivamente in avaria, procedete sulla stessa rotta impostata per altri
30 minuti ed essendo ormai in prossimità della costa eseguite un punto nave con rilevamenti
ottici riconoscendo dalle caratteristiche riportate sulle carta i seguenti segnalamenti luminosi:
• Lampi gialli di 3 sec. Rlv 130
• 9 Scintillii di 15 sec Rlv 150
Posizionate il punto nave delle 03.00 ed indicare se si trova sulla rotta stimata o meno.
Rifasare il punto.
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti