BREVE CORSO SULLA PREVISIONE DELLA NEBBIA E DEGLI STRATI

Terza lezione

Sommario:

Condizioni favorevoli per la nebbia da irraggiamento

Idealmente, affinché possa formarsi nebbia da irraggiamento, la massa d'aria dovrebbe essere stabile, umida negli strati più bassi, secca al di sopra, e sotto una copertura nuvolosa durante il giorno, con cielo sereno di notte. I venti dovrebbero essere leggeri, le notti  lunghe, e la sottostante superficie umida.

Un'area di alta pressione, stazionaria, subsidente, fornisce le migliori premesse per venti leggeri, cieli sereni, stabilità, ed aria secca alle quote superiori. Se l'aria fosse passata su una superficie acquea, o se avesse giaciuto su un suolo in precedenza umidificato da un fronte di precipitazioni attivo, la superficie umida causerebbe un incremento del punto di rugiada negli strati più bassi dell'aria. Inoltre, lunghe notti contrapposte a corti giorni, in autunno ed in inverno, costituiscono condizioni favorevoli alla formazione della nebbia da irraggiamento.

Condizioni favorevoli alla nebbia d'irraggiamento-avvezione

Freddo e umido sono elementi descrittivi adatti per masse d'aria che si formano in tarda estate o nel primo autunno nei quadranti occidentali delle Bermuda High. Fredde e umide sono anche le ciclogenesi che lasciano la costa orientale degli Stati Uniti, così come il flusso meridionale associato alle alte polari continentali che si sono spostate verso l'oceano.

Se questa massa d'aria si muove verso l'entroterra (sostituendo aria continentale calda e secca), potrebbe raffreddarsi sino alla saturazione per irraggiamento, nel corso delle lunghe notti autunnali,  con conseguente formazione di nebbia o strati. La nebbia è circoscritta alle aree costiere, estendendosi nell'entroterra per 150-250 miglia, in relazione alla velocità del vento. Sulla costa orientale, essa è limitata alle regioni tra gli Appalachi e l'Oceano Atlantico.

In tardo autunno ed in inverno, quando i gradienti continentali di temperatura vanno intensificandosi, e la temperatura del suolo è divenuta più fredda dell'acqua adiacente, aria di origine polare in movimento si raffredda per avvezione sopra il suolo più freddo, ma anche per irraggiamento. Se l'aria possiede una sufficiente umidità, nebbia e strati possono formarsi. Durante le ore d'insolazione, il riscaldamento può dissipare interamente sia la nebbia che gli strati. Se questo non accade, il riscaldamento, insieme al vento che sta avvettando l'aria, innalza un'inversione per turbolenza e allora nubi stratiformi o stratocumuliformi si formano alla base dell'inversione. Di notte, se l'aria subisce un nuovo raffreddamento ed il gradiente di pressione al suolo è debole, un'inversione al suolo può sostituire l'inversione per turbolenza, e perciò la nebbia può nuovamente formarsi in prossimità del suolo. Ad ogni modo, se il gradiente barico è forte, il raffreddamento irrobustirà  l'inversione. Sotto tali condizioni, le nubi stratiformi o stratocumuliformi si presenteranno proprio durante le ore diurne, ma non con basi basse.

Nel tardo autunno ed in inverno, le nebbie d'avvezione-irraggiamento si verificano in tutti quei posti del continente raggiungibili da aria marittima o da aria continentale di ritorno modificata. Questo accade principalmente sulla metà orientale degli Stati Uniti. Comunque, poiché le masse d'aria tropicali non si spingono fino alle alte latitudini, in inverno come in estate, la frequenza di tali nebbie sono molto minori nelle regioni settentrionali del Paese. Tuttavia, in presenza di alte continentali calde, ampie e in lento movimento, sulla parte orientale del Paese, le nebbie possono estendersi ovunque dal golfo del Messico al Canada.

Condizioni favorevoli alla nebbia ed agli strati da sollevamento lungo un pendio

La nebbia e gli strati da sollevamento lungo un pendio (scorrimento ascendente) si verificano in quelle regioni in cui le terre sono caratterizzate da un dolce declivio, e in quelle aree  accessibili dalle masse d'aria stabili ed umide. In Nord America, le aree in cui maggiormente si riscontrano queste condizioni sono le Grandi Pianure degli Stati Uniti e del Canada e le regioni pedemontane orientali degli Appalachi.

Le condizioni sinottiche necessarie per la formazione di questo tipo di nebbia o strati sono costituite da presenza di aria umida e di vento con una componente inclinata verso l'alto. Gli strati non vengono trasportati sulla stazione come una compatta cortina. Essi si formano progressivamente in alto. La differenza di tempo che intercorre fra la prima comparsa di strati e la costituzione del ceiling solitamente va da mezz'ora a due ore; tuttavia talvolta, gli strati possono non formare affatto un ceiling. Una procedura molto utile consiste nel controllare ogni ora le osservazioni effettuate dalle stazioni circostanti, specialmente di quelle poste a sud-est. Se qualcuna di queste stazioni inizia a riportare strati, le possibilità che si formino strati sulla vostra stazione sono alte.

Condizioni favorevoli alla formazione di nebbia frontale

Le nebbie frontali sono di tre tipi: prefrontali (da fronte caldo), postfrontali (da fronte freddo) e da passaggio frontale.

Nebbia prefrontale

Le nebbie prefrontali (da fronte caldo) si verificano nelle masse d'aria stabili di origine polare continentale (cP) quando aria calda piovosa scorre sopra aria fredda. La pioggia innalza il punto di rugiada della massa d'aria cP di quella quantità sufficiente per produrre nebbia. In genere, l'intensità del vento è debole, e l'area più favorevole alla formazione di questo tipo di nebbia è quella posta tra le vicinanze di un minimo secondario e il centro principale della depressione. Probabilmente l'area nordoccidentale degli Stati Uniti è la regione dove prevale questo tipo di nebbia. La nebbia prefrontale costituisce un elemento importante lungo il Golfo e le pianure costiere dell'Atlantico, il Midwest, e nelle vallate dei monti Appalachi. Una regola empirica per la previsione del ceiling nel corso di nebbie prefrontali è questa: se i venti di gradiente sono superiori ai 25 nodi, il ceiling solitamente sarà intorno ai 300 piedi o di più durante le ore notturne.

Nebbia postfrontale

Come per la nebbia prefrontale, anche quella postfrontale (da fronte freddo) è causata dalle precipitazioni. Nebbie di questo tipo sono comuni quando fronti orientati da est ad ovest sono divenuti quasi stazionari e l'aria polare continentale dietro il fronte è stabile. Nebbie del genere sono frequenti nel Midwest. Nebbia, o nubi stratiformi, possono prevalere per distanze considerevoli dietro il fronte freddo se detto fronte produce precipitazioni.

Nebbia da passaggio frontale

Durante il passaggio di un fronte, la nebbia può formarsi temporaneamente se i venti che si accompagnano al fronte sono molto deboli e le due masse d'aria sono prossime alla saturazione. Inoltre, nebbia temporanea può formarsi se l'aria è improvvisamente raffreddata su suolo umido per il passaggio di un fronte freddo piovoso. Alle basse latitudini, la nebbia può formarsi in estate se la superficie è sufficientemente raffreddata per evaporazione della pioggia che è caduta durante il passaggio del fronte, purché l'aumento di umidità nell'aria e il raffreddamento siano tali da permettere la formazione di nebbia.

Condizioni favorevoli alla formazione della nebbia marina

Le nebbie marine sono nebbie d'avvezione che si formano nelle masse d'aria calde ed umide raffreddatesi fino a saturazione durante il transito sopra superfici acquee più fredde. L'acqua più fredda può risultare come corrente ben definita, oppure come graduale raffreddamento lungo la latitudine. Il punto di rugiada e la temperatura subiscono una graduale variazione quando la massa d'aria si muove al di sopra di acqua più fredda. La temperatura dell'aria presso la superficie scende decisamente, e tende a raggiungere la temperatura dell'acqua. Anche il punto di rugiada tende a raggiungere la temperatura dell'acqua, ma con un andamento più lento. Se il punto di rugiada della massa d'aria è inizialmente più alto della acqua più fredda che viene attraversata, e se il processo di raffreddamento va avanti per un tempo sufficiente, la temperatura dell'aria alla fine si porterà fino al punto di rugiada, e ne risulterà nebbia. Comunque, se il punto di rugiada iniziale è minore della temperatura dell'acqua più fredda, la formazione della nebbia diventa improbabile. In una massa d'aria moventesi verso settentrione o in una massa d'aria che ha precedentemente attraversato una corrente oceanica calda, il punto di rugiada dell'aria è inizialmente più alta rispetto all'acqua fredda posta a nord, e la nebbia si potrà formare, a patto che si verifichi un fetch sufficiente.

La rapidità della diminuzione della temperatura è in larga parte dipendente dalla velocità con cui la massa d'aria si muove attraverso la superficie marina, che, in breve, è dipendente sia dalla distanza delle isoterme sia dalla velocità dell'aria normalmente ad esse.

Il dissolvimento della nebbia marina richiede un cambiamento nella massa d'aria (un fronte freddo). Un movimento della nebbia marina verso un'area con terreno più caldo conduce ad una rapida dissipazione. Sotto riscaldamento, la nebbia dapprima si solleva, formando una coperta di strati; poi, con ulteriore riscaldamento, questa copertura nuvolosa si disperde in stratocumuli, e infine in nubi di tipo convettivo oppure evapora totalmente. Un incremento della velocità del vento può sollevare la nebbia marina, formando una copertura di strati, specialmente se la differenza tra temperatura dell'aria e del mare è piccola. Su acque molto fredde, le nebbie marine dense possono persistere anche in presenza di venti forti.

Condizioni favorevoli alla nebbia ghiacciata

Quando la temperatura dell'aria è all'incirca sotto i -25°F, il vapore acqueo presente nell'aria non appena condensa,  si trasforma rapidamente da gocciolina in cristalli di ghiaccio. La sospensione di cristalli di ghiaccio presso il suolo assume la denominazione di "nebbia ghiacciata".

La nebbia ghiacciata appare maggiormente sulle regioni artiche, ed è soprattutto di natura "artificiale", in quanto conseguente all'attività umana. Infatti, si forma localmente in prossimità degli insediamenti e dei campi di volo dove vengono combusti carburanti a base di idrocarburi. Quando la temperatura dell'aria è prossima ai -30°F o meno, spesso la nebbia ghiacciata si forma rapidamente nei gas esausti degli aeroplani, delle automobili o di altri tipi di motori a combustione. Quando il vento è assente o debole, un aeroplano può generare, nel corso dell'atterraggio o del decollo,  nebbia ghiacciata sufficiente a ricoprire la pista ed una parte del campo di volo. In relazione alle condizioni atmosferiche, le nebbie ghiacciate possono persistere per periodi che vanno da pochi minuti a molti giorni.

Esiste anche una nebbia velata artica sottilissima formata di cristalli di ghiaccio e che persiste come foschia sulle ampie distese dei bacini artici nel periodo invernale; questa foschia impalpabile può estendersi verso l'alto per buona parte della troposfera, similmente a nubi cirriformi con la base raggiungente il suolo.

Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta

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