Meteo-didattica: le inversioni termiche

MeteoWeb

galavernaaNelle ultime due nottate, complice la stagione che stiamo vivendo, un cielo sereno e l’assenza di vento, si è verificato un fenomeno meteorologico tipico soprattutto delle giornate invernali, sotto condizioni di alta pressione: l’inversione termica. In altre parole sono state registrate temperature minime più basse nelle aree pianeggianti o nelle conche interne, rispetto alle limitrofi aree montuose e/o collinari. Numerose sono state le località interessate da questo fenomeno anche nella notte appena trascorsa: prendiamo ad esempio il caso della Ciociaria (provincia di Frosinone).

Fig.1 - Le temperature minime registrate questa mattina su alcune località della provincia di Frosinone (lineameteo.it)
Fig.1 – Le temperature minime registrate questa mattina su alcune località della provincia di Frosinone (lineameteo.it)

Come si può notare dalla Fig.1 (lineameteo.it), sono state registrate temperature minime di -1.4°C, -0.5°C e -0.3°C, a Frosinone, Isola del Liri e Sora, rispettivamente, città queste ad una quota compresa tra i 200-300 m s.l.m. circa. Nella stessa zona, nonostante la quota decisamente maggiore, la colonnina di mercurio non è scesa sotto i 4.1°C a Pescosolido (550 m s.l.m.) e addirittura si è fermata a “soli” -0.4°C a Campocatino, a ben 1802 m s.l.m.

Ma cerchiamo di capire quali “meccanismi” si nascondono sotto questo, apparentemente bizzarro, fenomeno della Natura. Dato che l’atmosfera, più che dalla radiazione diretta del Sole, è riscaldata dal calore irradiato dalla superficie terrestre, è naturale che la sua temperatura sia massima al livello del suolo e diminuisca con il crescere dell’altezza. Infatti, nella troposfera, che costituisce lo strato più basso dell’atmosfera, la temperatura diminuisce quasi regolarmente di circa 0.6-0.8 °C ogni 100 metri di altezza. Il tasso di diminuzione della temperatura riferito ad un certo tratto di altezza, prende il nome di gradiente termico verticale dell’atmosfera.

La regola secondo la quale la temperatura si abbassa con l’aumentare della distanza dell’atmosfera dalla superficie terrestre, subisce però alcune eccezioni, denominate appunto inversioni termiche. Queste consistono nel fenomeno opposto, ovvero nell’aumento della temperatura con l’altezza. Le inversioni termiche possono verificarsi in prossimità del suolo e anche in quota. Le inversioni al suolo si possono avere quando, nelle notti invernali (nelle prime ore del mattino, in situazioni di cielo notturno sereno), il suolo si raffredda intensamente e rapidamente, e raffredda l’aria a contatto con esso.

La Terra irradia calore verso lo spazio ed il suolo si raffredda (con formazione di brina e nebbie mattutine); l’aria che si trova ad un’altezza maggiore può risultare quindi più calda di quella sottostante. La temperatura, dal livello del suolo fino ad una certa quota (100-200 metri), invece di diminuire, aumenta, per poi tornare a diminuire regolarmente alle quote superiori. In altri termini, si ha un’inversione termica al suolo, nel caso in cui ad uno strato di atmosfera stabile al suolo, segue uno strato instabile in quota (Fig.2). Il gradiente di temperatura si presenta positivo vicino al suolo (atmosfera stabile), e diviene negativo salendo di quota.

Fig.2 - Da sinistra: inversione termica al suolo, inversione termica in quota e contemporanea presenza di entrambe le inversioni lungo la verticale
Fig.2 – Da sinistra: inversione termica al suolo, inversione termica in quota e contemporanea presenza di entrambe le inversioni lungo la verticale

Le inversioni in quota possono verificarsi quando, ad una certa altezza, si trova una massa d’aria più calda di quella sottostante. L’inversione termica in quota, oltre che dal ciclo giornaliero di irraggiamento solare (inversioni termiche radiative, prima al suolo e poi in quota) può essere originata da fenomeni di arrivo di masse d´aria ad alta pressione (inversioni per subsidenza, in quota). La presenza di un incremento di pressione porta ad un effetto di riscaldamento per compressione dei livelli di atmosfera inferiori (Fig.2).

L’inversione per subsidenza ha la caratteristica di potersi prolungare nel tempo, rispetto ai fenomeni di inversione radiativa, che hanno cicli giornalieri e durata di poche ore. E’ quindi potenzialmente più pericolosa per il verificarsi di episodi acuti di inquinamento. Avviene con una certa frequenza nel periodo invernale in aree urbane, zone spesso soggette a calma di vento. Un fenomeno che si può osservare in condizioni di alta pressione in quota è la presenza, in contemporanea, di inversione al suolo, di tipo radiativo, ed in quota, di subsidenza (Fig.2).

Come ci ricorda quindi anche questo fenomeno, nella meteorologia, ma forse un po’ in tutti i fenomeni della Natura, non esistono regole…….e anche in montagna non è detto faccia sempre più freddo!

Condividi