Il ciclone in meteorologia è una regione atmosferica in cui la pressione atmosferica è minore di quella delle regioni circostanti alla stessa altitudine. In generale è un'area di bassa pressione individuabile a livello del mare (quindi su una superficie ad altitudine costante) da isobare decrescenti verso il punto minimo, detto Centro del ciclone (o punto di minimo); su una superficie a pressione costante, da isoipse decrescenti verso il centro. In esso si ha convergenza d'aria nei bassi strati, conseguente ascesa e divergenza in quelli superiori.
Nell'emisfero boreale, nel ciclone l'aria è soggetta ad un sistema di venti circolanti in senso antiorario, mentre nell'emisfero australe in senso orario a causa del moto di rotazione terrestre e alla forza di Coriolis, ovunque con una componente di moto convergente verso il centro.
Cicloni extratropicali[]
La depressione d'Islanda vista dal satellite
Il ciclone delle medie ed alte latitudini o ciclone extratropicale è più comunemente denominato depressione e fu studiato per la prima volta da Bjerkens, la cui teoria, che si basa sullo scontro tra masse d'aria diversa e sui fronti, è detta appunto teoria frontologica.
Sono i più grandi vortici atmosferici e possono estendersi su aree del diametro fino a qualche migliaio di chilometri. Di solito le isobare che lo individuano presentano forma di "V" che si dipartono dal centro, dette saccature.
Secondo il modello concettuale-teorico della scuola norvegese, il ciclone extratropicale ha un 'ciclo di vita' suddiviso in varie e distinte fasi:
Esso nasce dall'ondulazione del fronte polare, zona di separazione tra l'aria fredda polare e l'aria calda tropicale. L'aria fredda e l'aria calda si muovono lungo la stessa direttrice, ma con verso opposto; l'ondulazione si produce per la diversa densità delle due masse d'aria: la fredda maggiormente densa si incunea sotto la calda. Il fronte polare, a causa dell'ondulazione e del moto vorticoso prodotto nella zona, assume da una parte il carattere di fronte d'avanzata dell'aria calda (fronte caldo) , dall'altra di fronte d'avanzata dell'aria fredda (fronte freddo) separati dal settore caldo (nell'insieme detti sistema frontale).
Nel successivo stadio l'ondulazione si amplifica, il ciclone si approfondisce (diminuzione della pressione atmosferica), il settore caldo comincia a restringersi per l'avvicinarsi del fronte freddo al fronte caldo e la circolazione dei venti si intensifica.
Lo stadio d'occlusione (L = minimo di bassa pressione)
L'ulteriore amplificazione fa si che il fronte freddo raggiunga quello caldo creando lo stadio di occlusione in cui gran parte dell'aria del settore caldo viene sospinta in alto e la depressione raggiunge la sua massima profondità.
Successivamente inizia la fase di invecchiamento o senescenza del ciclone (colmamento del deficit pressorio), con il progressivo dissolvimento dei fronti in quanto l'aria che circola nella depressione è oramai interamente fredda e rimescolata.
Le famiglie di cicloni extratropicali[]
I cicloni extratropicali sono spesso organizzati in famiglie nelle quali ogni depressione è separata dalla successiva da un promontorio o anticiclone mobile prevalentemente freddo ad intervalli medi di 5-7 giorni. A questa successione di configurazioni di alta e bassa pressione corrisponde in quota una successione di saccature e promontori che nell'insieme costituiscono ondulazioni del flusso d'aria, solitamente occidentale (westerlies), che circonda le medie latitudini.
All'inizio del ciclo evolutivo di una famiglia di cicloni le ondulazioni sono relativamente poco ampie ed i cicloni sono particolarmente mobili. Alla fine del ciclo evolutivo le ondulazioni del flusso troposferico raggiungono la massima ampiezza coinvolgendo l'intera fascia delle medie latitudini nella quale, pertanto, nella parte settentrionale si isolano circolazioni anticicloniche calde ed in quelle meridionali circolazioni cicloniche fredde.
Il clima dell'emisfero boreale è influenzato dal vortice polare, area ciclonica che staziona in modo quasi permanente nell'area attorno al Polo nord; a livello europeo svolge un ruolo fondamentale sulla dinamica atmosferica anche la depressione d'Islanda.
I cicloni extratropicali nel bilancio termico terrestre[]
I cicloni extratropicali sono un fattore importante nel bilancio termico terrestre: sono responsabili in larga misura degli interscambi d'aria fra le alte e le basse latitudini, che sono un aspetto tipico della circolazione atmosferica. Come tutti i vortici atmosferici sono quindi indice di rimescolamento turbolento dell'atmosfera a grande scala. Le depressioni delle medie latitudini vi determinano anche la distribuzione delle precipitazioni.
I sistemi nuvolosi e le precipitazioni non sono uniformemente ripartiti nella depressione, ma solitamente organizzati lungo fasce parallele alle zone frontali. In generale nella parte anteriore della depressione i sistemi nuvolosi sono a grande sviluppo orizzontale e a vari livelli. Nella parte posteriore prevalgono le nubi a sviluppo verticale; le precipitazioni (rovesci o temporali) sono discontinue. Fra la parte anteriore e quella posteriore di solito si individua una zona intermedia in cui le condizioni climatiche sono relativamente migliori, la nuvolosità è scarsa e c'è assenza di precipitazioni.
Interazione tra cicloni ed orografia[]
Lo schema sopra descritto è abbastanza valido se il ciclone si muove su aree omogenee come gli oceani, mentre l'interazione tra l'aria e l'orografia terrestre modifica la distribuzione dei sistemi nuvolosi e delle precipitazioni. Le catene montuose modificano vistosamente anche la distribuzione della pressione al livello del mare e di conseguenza anche la circolazione atmosferica negli strati più bassi.
Quando il flusso medio atmosferico si svolge perpendicolarmente a un sistema orografico esteso orizzontalmente, tale che l'aria non riesca ad aggirarlo agevolmente, nel versante sopravento si sviluppa alta pressione, mentre nel versante sottovento si sviluppa bassa pressione. La barriera alpina è una delle cause principali delle depressioni che nascono nelle regioni settentrionali italiane, sul Mar Ligure e sul Mare Adriatico settentrionale.
Le sorgenti di calore che da maggio a settembre si riscontrano sul Mare Mediterraneo sono una causa concomitante per la genesi di depressioni che interessano l'Italia. Nella valle Padana in estate si creano depressioni di natura essenzialmente barica, dovute al riscaldamento del suolo; tali depressioni, seppur modeste, sono causa di violenti temporali, spesso accompagnati da grandinate e raffiche di vento.
Cicloni tropicali[]
Il Ciclone Catarina, visto dalla Stazione Spaziale Internazionale il 26 marzo 2004.
Il ciclone delle latitudini inferiori, detto ciclone tropicale assume varie denominazioni a seconda delle regioni dove si manifesta. Può estendersi su aree del diametro di poche centinaia di chilometri ed è tra le più violente perturbazioni atmosferiche.
I cicloni tropicali si originano tra i 5° ed i 20° di latitudine, a nord e a sud dell'equatore, sugli oceani ad ovest dei continenti, anche se non si generano sull'Oceano Atlantico a sud dell'equatore. I cicloni tropicali del pacifico occidentale sono denominati tifoni, in particolare quelli che interessano l'Australia occidentale sono chiamati willy-willy, mentre quelli delle Filippine baguiros. Fatto salvo l'Oceano Indiano, il Mare Arabico ed il Golfo del Bengala, alle restanti latitudini, i cicloni tropicali prendono il nome di uragani.
Il ciclone tropicale è caratterizzato da isobare piuttosto circolari e da venti fortissimi che superano spesso i 100 km/h. In funzione della massima intensità del vento, l'Organizzazione Meteorologica Mondiale parla di
- Depressione tropicale se il vento è minore di 63 km/h
- Tempesta tropicale se il vento è compreso tra 63 e 118 km/h
- Uragano se il vento supera i 118 km/h
I venti normalmente aumentano verso l'interno in direzione del centro ma non convergono fino ad esso, divenendo tangenti ad un cerchio di diametro variabile tra 5 e 30 km chiamato occhio del ciclone, dove i venti sono deboli o addirittura regna la calma.
La pressione atmosferica, all'approssimarsi di un ciclone tropicale, diminuisce rapidamente, alla periferia è circa 1020 millibar, nell'occhio può raggiungere i 950 mbar. In un ciclone tropicale, l'occhio ha nuvolosità scarsa e frammentaria, intorno si sviluppano ammassi nuvolosi compatti ed estesi verso l'alto fino alla tropopausa, mentre lateralmente si estendono per qualche centinaio di chilometri. Le piogge che accompagnano i cicloni tropicali sono a carattere torrenziale.
L'energia dei cicloni tropicali deriva dal calore liberato negli imponenti processi di condensazione del vapore acqueo. Sono stati individuati importanti fattori quali il calore proveniente dai mari, l'esistenza di modeste perturbazioni nelle correnti orientali costituenti gli alisei, che consente una locale interruzione dello stato di equilibrio verticale che determina l'imponente estensione di moti ascendenti fino alla tropopausa.
I cicloni tropicali appena formati muovono verso ovest o nord-ovest nell'emisfero australe, viaggiando a velocità di 20-40 km/h, giunti a 20°-30° di latitudine spesso cambiano direzione piegando a nord-est nell'emisfero boreale o sud-est in quello australe. Proseguendo tendono ad assumere le caratteristiche delle depressioni delle medie latitudini o si esauriscono. Nel caso che questi cicloni giungano in terraferma, pur diminuendo la loro intensità, provocano ingenti danni per la violenza dei venti, per le piogge torrenziali e le mareggiate. Sono inoltre pericolosi per la navigazione.
Voci correlate[]
Bibliografia[]
- Violenze dell'Atmosfera - Jean Louis Battan - Monografie Scientifiche Zanichelli.