Prima di evidenziare le differenze tra alta e bassa pressione bisogna introdurre il concetto di pressione. Si identificano zone di alta o bassa pressione grazie alla misurazione dei loro valori attraverso un barometro. Parlando di pressione ed agenti atmosferici si fa sempre riferimento alla troposfera, la parte più bassa dell’atmosfera, che determina più del 70% della sua massa totale.
La pressione
La pressione è uguale al rapporto tra la forza e la superficie su cui essa agisce. Nel caso dell’atmosfera la forza è generata dal peso dell’aria che, grazie alla forza gravitazionale, viene spinta sulla superficie terrestre. La sua variazione è determinata da diverse circostanze e fenomeni fisici:
– L’altitudine;
– La temperatura dell’aria;
– L’umidità dell’aria;
Altitudine
La pressione è tanto più bassa quanto più aumenta l’altitudine. Infatti la colonna d’aria che grava su una località in montagna sarà minore di quella che grava su una località al livello del mare. Quindi generalmente le zone di bassa pressione sono quelle più vicine al livello del mare. Fisicamente si avrà un peso e una forza minore, che agiscono su una stessa unità di superficie stabilita.
Temperatura dell’aria
Per quanto riguarda il riscaldamento dell’aria, esso proviene dal sole e per di più dalle onde corte che una volta che raggiungono la superficie terrestre, in parte vengono riflesse. Una volta riflesse, la lunghezza d’onda aumenta e quindi il calore viene trattenuto dalla troposfera, non riuscendo ad oltrepassarla.
Il riscaldamento di una massa d’aria comporta la sua espansione e quindi la sua densità diminuisce. Diminuendo si sposterà verso l’alto. Il peso dell’aria risulterà tanto maggiore quanto più diminuisce la temperatura. Considerando una stessa unità di superficie il peso esercitato sarà maggiore se generato da una massa d’aria fredda, più densa. La densità equivale al rapporto tra la massa di un corpo ed il suo volume.
Umidità dell’aria
Una massa d’aria è definita umida quando contiene vapore acqueo. Perciò risulterà più leggera della stessa massa si aria secca. Il vapore acqueo sostituirà altri gas presenti nell’aria, che risultano più pesanti. Dunque l’aria umida, a parità di temperatura, è più leggera dell’aria secca che è composta da gas come azoto, ossigeno…
Differenza di alta e bassa pressione atmosferica
Le zone in cui la pressione è alta, vengono chiamate anticicloni o aree anticicloniche, mentre le zone di bassa pressione sono chiamate cicloni o aree cicloniche. La differenza di alta e bassa pressione è relativa: infatti si considera la differenza di pressione che c’è tra una zona ed i luoghi ad essa adiacente. Prevalentemente in Italia la differenza dei valori di alta e bassa pressione oscillano tra i 970 hPa e i 1050 hPa. (hpa è l’unità di misura della pressione adottata dal SI)
La differenza di pressione atmosferica può scaturire vari fenomeni fisici osservabili nella vita quotidiana:
– Formazione di venti;
– Formazione di precipitazioni;
– Perturbazioni meteorologiche;
I venti
Ovunque è presente una differenza di pressione atmosferica si formano i venti. L’aria presente nelle zone di alta pressione tende a scendere nelle zone di bassa pressione. Avviene quindi un trasferimento d’aria tra le due zone. L’aria si sposta dalle aree anticicloniche a quelle cicloniche.
Considerando la brezza, un tipo di vento, può essere di terra, quando durante la notte l’aria del mare scaldandosi sale e l’aria della terra si sposta verso il mare; può essere di mare quando durante il giorno l’aria della terra si scalda e sale e di conseguenza l’aria del mare si sposta verso la terra.
Le precipitazioni
La differenza di pressione atmosferica provocherà uno spostamento di aria umida in zone dove l’aria è più secca. Nel momento in cui le goccioline d’acqua presenti nelle correnti umide, che formeranno le nuvole nelle parti alte della troposfera, diventeranno troppo grandi da non poter più essere sostenute dall’aria, si avranno le precipitazioni.
Perturbazioni metereologiche
Quando la differenza di alta e bassa pressione è permanente, le attività meteorologiche sono perlopiù stabili. Gli anticicloni favoriscono buone condizioni atmosferiche, data la presenza di pressione elevata, l’aria più densa si muove verso il basso e verso l’esterno riscaldandosi. La sua umidità diminuirà e dunque non ci sarà la formazione di nuvole. I cicloni al contrario generano un movimento verso l’interno e la conseguente risalita dell’aria. Raffreddandosi avviene la formazione di perturbazioni. Ne sono un esempio i cicloni extratropicali (incontro di aria fredda e secca con aria calda e umida).