Negli ultimi due rapporti abbiamo spiegato cos'è esattamente un vento di Foehn e come influenza la situazione meteorologica generale.
Breve riassunto degli articoli precedenti:
- Nei Paesi di lingua tedesca, un vento di caduta caldo e secco si chiama Foehn. Si verifica sul versante sottovento di una catena montuosa, ad esempio quando le masse d'aria passano sopra una montagna o una catena montuosa a causa di forti venti.
- Questo passaggio è causato dalle differenze di pressione dell'aria tra il versante sopravvento e quello sottovento di una catena montuosa.
- La situazione meteorologica generale in Europa ha un'influenza decisiva sui meccanismi di formazione del vento di Foehn.
Caso di studio: le Alpi svizzere
In Svizzera, a seconda del flusso del vento, si possono individuare quattro principali situazioni meteorologiche su larga scala: vento occidentale, Bise, Foehn settentrionale e meridionale. Durante le tipiche situazioni di Foehn meridionale, c'è un'area di alta pressione (H) a sud-est delle Alpi (ad esempio Lugano) e un'area di bassa pressione (L) nel nord della Svizzera (ad esempio Zurigo). Ciò determina una corrente d'alta quota da sud a sud-ovest sulle Alpi. La pressione dell'aria sull'Altopiano centrale è significativamente più bassa di quella sul versante meridionale delle Alpi. Maggiore è la differenza di pressione, maggiore è la forza del gradiente di pressione e più forte è il flusso del vento di compensazione.
Effetto del Foehn
L'effetto del Foehn è mostrato in modo esemplare il 26 febbraio 2024, data in cui ha prevalso un Foehn da sud. Gli screenshot mostrano i meteogrammi per Altdorf (versante nord delle Alpi) e Bellinzona (versante sud delle Alpi). Per Altdorf, si nota un'alta velocità del vento, assenza di precipitazioni, copertura nuvolosa nell'alta troposfera e la temperatura diurna più alta della settimana (14°C). Per Bellinzona invece, la situazione è quasi opposta: velocità del vento media, precipitazioni per tutto il giorno, copertura nuvolosa con base delle nuvole nella bassa troposfera e temperature significativamente più basse rispetto al resto della settimana. Una delle ragioni di questi contrasti è il Foehn meridionale. Questo vento di caduta caldo e secco provoca raffiche fortissime nelle valli alpine settentrionali ed è responsabile di un drastico aumento della temperatura al suo arrivo.
La seguente illustrazione spiega perché il vento di Foehn può contribuire a un riscaldamento localizzato sul lato sottovento di un piede di montagna. L'immagine mostra sei fasi:
1) Immaginiamo una particella d'aria che scorre sulle Alpi da Bellinzona a sud (alta pressione) ad Altdorf a nord (bassa pressione). Quando la particella d'aria sale, inizialmente subisce un raffreddamento adiabatico secco in media di -0,98°C per 100 metri. Si definisce secco perché la particella d'aria è insatura, il che significa che l'umidità relativa è inferiore al 100% e la particella d'aria può continuare ad assorbire acqua. Per adiabatico si intende il processo termodinamico in cui non c'è scambio di energia termica tra particella d'aria e ambiente circostante.
2) Più una particella d'aria sale, più diventa fredda e meno acqua può immagazzinare. A un certo punto la particella d'aria è satura (UR = 100%). A questa altitudine iniziano a formarsi il punto di rugiada e le nubi. L'altezza a cui si verifica questo fenomeno è nota anche come livello di condensazione (LCL). Da questo punto in poi, l'aria non sale più in modo secco ma umido adiabatico, il che significa che la temperatura media di raffreddamento si riduce a -0,65°C ogni 100 metri. Questo perché il calore latente viene rilasciato durante la salita adiabatica umida e l'aria si raffredda meno. In questo caso, il calore latente è l'energia rilasciata nell'ambiente durante il cambiamento della fase gassosa (vapore acqueo) a quella liquida (acqua).
3) Sul versante sopravvento delle Alpi si verificano precipitazioni orografiche prima che la particella d'aria raggiunga la cresta della montagna. A questo punto si nota un'impressionante muro del Foehn ad Altdorf.
4) Una volta che la massa d'aria raggiunge il lato sottovento (lato nord delle Alpi), la particella d'aria è costretta a scendere. Poiché ha già rilasciato precipitazioni e si sta riscaldando a causa della discesa, il livello di condensazione viene raggiunto prima, cioè a un livello più alto rispetto al versante sopravvento della montagna. Da questo momento in poi, l'umidità relativa è di nuovo inferiore al 100%. Man mano che la particella d'aria diventa insatura, ritorna a un gradiente adiabatico secco in media di +0,98°C ogni 100 metri.
5) A causa della forma delle Alpi, l'aria nella media troposfera è fortemente vorticosa. Si formano le cosiddette onde di lee, che sono responsabili della formazione delle tipiche nubi (ad esempio nubi di rotore, „pesci" del Foehn o stratocumuli lenticolari).
6) Nel complesso, l'aria in discesa si riscalda di più di quella che si è raffreddata durante la salita. Le masse d'aria in discesa (subsidenza) portano alla dissoluzione delle nubi e al cielo sereno. Poiché, in sostanza, l'intera discesa è ora adiabatica secca, l'aria calda che ne deriva ad Altdorf è responsabile dell'aumento delle temperature nella zona.
