Proprietà dell'Aria

Approfondire queste proprietà ci permetterà di comprendere meglio gli eventi atmosferici che ci circondano. Prima di tutto è utile ricordare che l'aria è una miscela di gas che circonda il nostro pianeta, è fondamentale per la vita sulla Terra e gioca un ruolo cruciale nelle dinamiche meteorologiche. L'aria è composta principalmente da azoto (circa il 78%) e ossigeno (circa il 21%), con tracce di altri gas come argon, anidride carbonica e vapore acqueo. Andiamo ora a vedere alcune sue proprietà: 

Temperatura: l'aria ha una temperatura che è determinata da diversi fattori tra i quali l’altitudine e la presenza di irraggiamento solare al suolo. Durante il giorno, quando il Sole è alto nel cielo, la superficie terrestre assorbe l'energia solare e si riscalda. Questo riscaldamento viene poi trasmesso all'aria circostante per conduzione e convezione. Man mano che si scalda l’aria è meno densa e quindi più leggera,l’aria calda e meno densa tende a salire verso l'alto, mentre l’aria più fredda essendo più densa tende a scendere verso il basso. Questo movimento verticale del fluido è noto come "circolazione convettiva". Il fenomeno della circolazione convettiva è quello che genera le nubi a sviluppo verticale durante i temporali estivi. Su Windy possiamo visualizzare la temperatura dell’aria al livello del mare o ad altitudini differenti semplicemente scorrendo sulla barra dell’altitudine presente a destra. 

Umidità: l'umidità dell'aria è una misura della quantità di vapore acqueo presente nell'atmosfera. Il vapore acqueo presente nell’aria è invisibile, ciò che spesso viene definito vapore in presenza di nubi o nebbia è già dell’acqua che ha raggiunto il punto di condensazione.L'umidità dell'aria viene spesso espressa in termini di "umidità relativa" (UR). Questo valore rappresenta la percentuale di vapore acqueo presente nell'aria rispetto alla quantità massima che l'aria potrebbe contenere a una determinata temperatura e pressione senza condensare. Ad esempio, un'umidità relativa del 50% indica che l'aria contiene la metà del vapore acqueo necessario per saturare l'aria a quella temperatura. Ricordiamo che il vapore acqueo presente nell’atmosfera è invisibile fino a che l’aria non diventa satura e non raggiunge il cosiddetto dew point o punto di rugiada. 

Il punto di rugiada è la temperatura alla quale l'aria deve raffreddarsi affinché il  vapore acqueo presente inizi a condensare causando la formazione di nebbia, nuvole o rugiada. Durante l’estate, quando l’umidità relativa dell’aria è molto alta  la temperatura di rugiada può superare anche i 20°. Più l’aria è calda maggiore sarà la quantità di vapore acqueo che essa può può contenere. Anche su Windy abbiamo la possibilità di visualizzare il punto di rugiada da un apposito layer: 

Aria Stabile e aria instabile: gradiente termico verticale 

Oltre alle precedenti proprietà dell’aria è necessario conoscere il comportamento dell’aria nell’atmosfera e i suoi movimenti. Come abbiamo visto l’aria più calda presente al suolo tende a salire generando dei moti convettivi. A questo concetto dobbiamo aggiungere il concetto di gradiente termico verticale che indica il cambiamento di temperatura dell’aria al variare della quota. Se l’aria presente al suolo si raffredda di 1° o più ogni 100 metri l’aria si dice instabile mentre se si raffredda meno si dice stabile. Ecco di seguito le caratteristiche dei due tipi di aria:

Aria Stabile - Condizioni Meteo Stabili: In un'atmosfera stabile, solitamente si osservano condizioni meteorologiche stabili. Il cielo tende a essere sereno con poche nuvole, il vento è leggero e costante, e la visibilità potrebbe essere buona ma con presenza di foschia per il persistere del particolato su una stessa zona.

Scarso Sviluppo Verticale: L'aria stabile impedisce la formazione di movimenti verticali significativi. Questo significa che l'ascensione dell'aria calda e l'affondamento dell'aria fredda sono limitati. 

Aria Instabile - Condizioni Mutevoli: In un'atmosfera instabile, le condizioni meteorologiche possono cambiare rapidamente e in modo imprevedibile. Questo può portare a nuvole minacciose, temporali, venti irregolari e pioggia.

Sviluppo Verticale: L'aria instabile promuove il movimento verticale dell'aria. L'aria calda inizia a salire rapidamente, creando correnti ascensionali, mentre l'aria fredda scende altrettanto velocemente.

Possibili Eventi Meteorologici Intensi: L'instabilità atmosferica può portare a eventi meteorologici più intensi, come temporali, grandinate e forti raffiche di vento. 

Nel prossimo articolo andremo a vedere come si muove l’aria tra un'area di alta e bassa pressione e andremo a scoprire  come nascono e si evolvono i fronti, aree di discontinuità tra due masse d’aria con caratteristiche di pressione, umidità e temperatura differenti.