mercoledì 13 ottobre 2010

Il vento che ci prende "in giro"... (parte 3)

Riassunto delle puntate precedenti:
l'aria dovrebbe procedere dalle zone di alta pressione a quelle di bassa pressione, ovvero dalle zone in cui la forza che agisce è maggiore a quelle in cui è minore (sempio bottiglietta di plastica). Eppure nella realtà il vento non segue questa semplice regoletta, perchè la Terra ruota e questo genera uno "spostamento" alla destra del moto (nell'emisfero Nord), puro effetto della forza di Coriolis.
RISPOSTA TEST 1: se dobbiamo colpire un oggetto, dovremmo mirare verso la nostra sinistra, perchè poi ci sarà il nostro amichetto Coriolis a spostare il proiettile verso destra dove staziona il nostro bersaglio.
RISPOSTA TEST 2: tecnicamente la rotaia destra è sempre più soggetta ad usura rispetto a quella sinistra per colpa dell'effetto di Coriolis! Conseguenza di ciò, diremo noi, sarà la sua sostituzione prima di quella sinistra. Ciò è vero finchè non ci ricordiamo che nel viaggio di ritorno, il moto sarà invertito... e poichè il treno tenderà sempre verso destra, finirà per consumare la rotaia sinistra nel tragitto di ritorno. Questo effetto è ridotto alle nostre latitudini, ma in Scandinavia per esempio, in zone in cui (per vari motivi) non è lo stesso il numero di treni in transito nei due versi di percorrenza, l'usura di uno solo dei due binari è molto più marcata.


Torniamo a noi e cerchiamo di capire come può tutto ciò influire sul vento:
questa forza di Coriolis, questa forza cioè che sposta verso destra, ha alcune simpatiche proprietà:
  1. Non influenza la velocità: il proiettile sparato quindi, viene solo deviato e non accelerato nè decellerato.
  2. E' influenzata dalla latitudine: quindi al Polo è massima questa tendenza allo spostamento (infatti l'effetto sui binari si osserva in Scandinavia più che in Italia). All'equatore tale forza deviante non esiste e poco lontano da quest'ultimo è quasi trascurabile.
  3. E' influenzata dalla velocità del corpo, quindi tanto più il proiettile è veloce, tanto più è deviato; se ovviamente il proiettile è fermo sul nostro palmo, non inizierà a rotolare su un lato... e per fortuna!!!
Dopo tutte queste (importanti? mmm... lunghe? mmm... ok, noiose!) premesse, proviamo ad applicare, mappa del tempo alla mano, quanto discusso finora!
 Eccoci allora pronti ad iniziare!
Le righe nere orizzontali rappresentano una serie di zone a pressione costante... e quindi procedendo dal basso verso l'alto ci portiamo da alta pressione (maggiore di 1010 hPa) a bassa pressione. Le linee verticali tratteggiate stanno ad indicare cosa accade ad istanti successivi.
La freccia rossa rappresenta la forza della pressione; e poichè le linee nere orizzontali sono equidistanziate, questa forza rimane sempre costante. E' come se per un certo verso, la nostra mano garantisse alla bottiglietta di plastica (che abbiamo tra le mani), sempre la stessa presa!
La freccia verde, invece, è la forza di Coriolis che come vediamo è sempre diretta verso destra rispetto al moto (freccia rossa). Inoltre come abbiamo detto (3 proprietà) dipende dalla velocità del corpo: più è veloce, più questa forza è intensa! Ma la velocità a cui l'aria  fuoriesce dalla nostra bottiglietta rimane sempre costante se, come abbiamo detto, non serriamo la presa attorno ad essa... un po' come l'aria che esce da un palloncino che si sta sgonfiando!! Quindi la freccia verde è anch'essa sempre uguale a sè stessa in questo caso di linee orizzontali equidistanziate.

Nel primo istante la forza di pressione spinge l'aria a tagliare le linee orizzontali (queste linee orizzontali si chiamano isobare, che in greco significa stessa pressione, infatti ha simile prefisso -iso- del triangolo isoscele che ha gli stessi 3 lati uguali, ed il suffisso -bare- del barometro che misura la pressione). Eppure poichè all'inizio l'aria è ferma, e quindi la sua velocità nulla, anche la forza di Coriolis lo è.
Nel momento stesso in cui l'aria si muove sotto l'effetto della forza di pressione, interviene Coriolis a deviarla verso destra... così nell'istante successivo, accanto alla freccia rossa, troviamo quella verde. Dalla composizione delle due forze, nasce la freccia azzurra, che rappresenta la direzione effettiva del moto.
Nel terzo istante considerato accade la stessa cosa indicata all'istante precedente.... e così via! Ma fino a quando questo batti e ribatti tra forze prosegue?

Il quarto ed ultimo istante mostra la condizione necessaria per far sì che tutto pervenga all'equilibrio: quando il vento diventa parallelo alle isobare, lasciando l'alta pressione sulla destra (troviamo i valori di 1020 hPa) e la bassa pressione sulla sinistra (troviamo i valori di 990 hPa), tutto termina. Perchè?
Se il vento continuasse ad essere deviato verso destra, finirebbe per andare verso una zona a pressione maggiore e finirebbe per violare uno dei principi fondamentali della fisica. Non potremmo mai chiedere che l'aria spazzata via dalla bottiglietta di plastica che stringiamo in mano, possa rientrare!
La freccia nera sta a ricordare come il vento dovrebbe essere diretto se non ci fosse la forza di Coriolis a deviarlo: ovvero da A a B, da alta pressione a bassa pressione. Nel momento in cui il vento inizia a soffiare, si esercita su di esso la forza deviante verso destra che pone il vento parallelamente alle isobare. Qui le isobare non sono quelle linee in bianco, ma quelle formate dai vari colori (poi spiegheremo perchè): vediamo quindi la freccia verde partire da A come la freccia nera, e poi deviare pesantemente verso destra, incanalandosi tra le due linee tratteggiate e prendendo la stessa direzione delle frecce blu che iniziano a roteare attorno al nucleo di bassa pressione! Prevedere la direzione del vento diventa veramente facile!

 CONSIGLIO PRATICO:
Se l'alta pressione si trova sempre alla destra del vento e la bassa pressione sempre alla sua sinistra, allora ANCHE NOI possiamo ricavare la posizione reciproca di entrambi i colossi barici ponendoci spalle al vento!!
Supponiamo che soffi lo Scirocco! Se ci poniamo spalle al vento, sulla destra verso il mare, troviamo l'alta pressione, mentre sulla nostra sinistra verso l'entroterra, troviamo la bassa pressione. Quindi poichè sappiamo che il movimento delle basse pressioni è da Ovest verso Est, allora possiamo affermare che effettivamente il tempo brutto (bassa pressione) presente alla nostra sinitra (poste sempre le spalle al vento) è in avvicinamento e potrebbe farci visita col suo bel carico di pioggia!
Tutto molto semplice. Spalle al vento: a destra bel tempo, a sinistra cattivo tempo! SEMPRE!


Proseguiremo poi per capire altri dettagli e curiosità riguardo il vento... c'è qualche altra malefatta in agguato per noi?

A presto!

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