Fenomeni atmosferici spiegati con la scienza| Italianglot:63 (1)

Ciao e ben ritrovati, carissimi amici di Italianglot! Con l'episodio di oggi chiudiamo un ciclo che ho cominciato all'inizio di questo mese e in cui ho deciso di parlarvi dello stesso argomento da tre punti di vista diversi. L'argomento sono i fenomeni atmosferici e ritengo che ripetere più volte e soprattutto approfondire uno stesso tema a diversi livelli di difficoltà può essere molto utile per interiorizzarlo e memorizzare più facilmente tutta una serie di espressioni che vi aiuteranno a esprimervi senza problemi su quell'argomento.

Ho cominciato dunque questo ciclo con un video della serie Storie semplici per principianti - che potete trovare sul mio canale YouTube - dal titolo Arturo e le previsioni del tempo. Come sapete, la serie Storie semplici per principianti è rivolta soprattutto a studenti che hanno cominciato a imparare l'italiano da non molto tempo e quindi cerco di trattare ogni argomento utilizzando un vocabolario molto semplice. Questo episodio però può essere utile un po' a tutti, perché avrete a disposizione una lista di espressioni che normalmente noi italiani usiamo per parlare del tempo atmosferico nella nostra vita di tutti i giorni. Qualche settimana dopo ho poi pubblicato un altro video, sempre sul mio canale YouTube, intitolato Capire le previsioni del tempo in italiano. Con questo video ho cercato invece di rivolgermi a studenti di livello intermedio-avanzato, perché ho elencato tutta una serie di espressioni un po' più tecniche che utilizzano i meteorologi in TV, alla radio o sui giornali quando parlano del tempo atmosferico. E oggi, come vi ho anticipato, chiudiamo il ciclo con questo episodio del podcast in cui rivedremo quegli stessi fenomeni atmosferici, ma dal punto di vista scientifico. Cercheremo perciò di rispondere a domande del tipo: perché si formano le nuvole? Perché piove? Come mai nevica? Cos'è il vento? E tanto altro ancora.

Ricordate che sul mio sito italianglot.com troverete la trascrizione completa dell'episodio, la lista dei vocaboli e delle espressioni più importanti spiegati in dettaglio, alcuni test di comprensione e tantissimi altri esercizi. E per questo episodio in particolare anche diverse illustrazioni che vi aiuteranno a comprendere meglio i fenomeni di cui stiamo per parlare.

Cominciamo con la temperatura. Perché in certi momenti o in certi luoghi fa più caldo e in altri fa più freddo? Per prima cosa, tutto il calore presente sul nostro pianeta arriva dal Sole. Sono i raggi solari che ci riscaldano. Dal punto di vista scientifico si parla di radiazione solare. Il Sole cioè irradia nello spazio una quantità di energia termica di 5,2 quadrilioni di Kcal (chilocalorie) al minuto, ovvero una quantità pari al numero 52 seguito da 23 zeri. La caloria è un'unità di misura del calore, la stessa che viene usata per misurare l'energia termica che viene prodotta dagli alimenti che ingeriamo. Quando mangiamo una mela del peso di 100 grammi, ad esempio, viene prodotta nel nostro organismo una quantità di calore di 52 Kcal. Ecco, il Sole produce in un minuto una quantità di calore centomila miliardi di miliardi più grande di quella di una mela. Tuttavia, solo la metà circa della radiazione solare riesce ad arrivare effettivamente sulla superficie terrestre, perché la restante metà viene bloccata dall'atmosfera: una parte viene riflessa dagli strati di nubi e una parte viene assorbita da polveri, ceneri vulcaniche e da gas che si trovano nell'aria come l'anidride carbonica o l'ozono. Ecco perché, quando il buco dell'ozono si allarga, entra maggiore radiazione solare e aumentano le temperature sul nostro pianeta.

Ora, l'energia solare che effettivamente arriva sulla superficie terrestre viene assorbita dal terreno, dalle acque del mare e così via e poi questa stessa energia viene emessa di nuovo verso l'alto riscaldando l'aria. Questo calore resta intrappolato nell'atmosfera e non viene disperso nello spazio sempre perché i gas e gli strati di nubi lo bloccano. È come se la Terra fosse circondata da una cappa di vetro isolante, simile ai vetri di una serra, ed è per questo che questo fenomeno è stato chiamato effetto serra. L'effetto serra è maggiore all'equatore dove l'atmosfera è più spessa e quindi è minima la quantità di calore che riesce a superare questa barriera e a perdersi nello spazio ed è molto minore ai poli dove invece l'atmosfera è più sottile e dunque si perde più calore di quanto non se ne riceva dal Sole. È per questo motivo che la temperatura media della Terra non continua ad aumentare all'infinito, ma esiste un cosiddetto equilibrio termico. Ciò nonostante, negli ultimi decenni un elemento di disturbo è intervenuto a rompere questo equilibro e sta aumentando l'effetto serra: l'anidride carbonica. Questo gas ha un'altissima capacità di bloccare il calore emesso dalla Terra e di aumentare conseguentemente le temperature medie del pianeta. Ecco perché tutte le misure che si stanno prendendo per combattere il fenomeno del riscaldamento globale riguardano principalmente la riduzione di emissione di CO2 che è uno dei principali gas di scarico delle industrie, delle automobili, e così via.

Ritornando alla domanda del motivo per cui in certi momenti e in certe zone del pianeta fa più caldo o più freddo, dobbiamo considerare altri fattori, oltre all'effetto serra. Uno di questi è l'inclinazione dei raggi solari. Provate a fare questo esperimento: prendete una torcia elettrica e chiudetevi in una stanza completamente al buio. Ora puntate la torcia elettrica verso una parete in modo che il raggio di luce sia perpendicolare alla parete stessa e vedrete un cerchio molto luminoso. Adesso puntate la torcia lateralmente, in modo che il raggio non sia perpendicolare, ma inclinato. Noterete che più inclinate il raggio, più il cerchio di luce si allarga e allo stesso tempo diminuisce anche la sua luminosità. La luce diventa sempre più fioca. Ecco, allo stesso modo si comportano i raggi solari. Quando i raggi sono perpendicolari, concentrano tutta la luce e quindi tutto il calore su una superficie minore e quindi quell'area della Terra si riscalda molto di più, mentre quando i raggi sono inclinati, il calore si distribuisce su un'area più vasta che perciò si riscalda di meno.

Poiché l'asse intorno al quale la Terra ruota su se stessa è inclinato rispetto al sole, i raggi solari raggiungono la superficie terrestre con inclinazioni diverse sia in base alla latitudine sia in base al momento dell'anno e all'ora del giorno. In particolare, a mezzogiorno i raggi del sole sono perpendicolari rispetto all'equatore e sempre più inclinati man mano che si va verso i poli. È questo perciò il momento della giornata in cui la Terra si riscalda di più (maggiormente all'equatore e in misura via via minore verso i poli dove, come sappiamo, fa generalmente più freddo). Nel corso dell'anno, invece, intorno al 21 giugno, il polo nord è rivolto verso il sole e i raggi solari sono perpendicolari al tropico del Cancro, motivo per cui fa più caldo nell'emisfero nord, l'emisfero boreale (dove inizia l'estate e si parla quindi di solstizio d'estate), e più freddo nell'emisfero sud, l'emisero australe (dove inizia l'inverno e si parla quindi di solstizio d'inverno). La situazione è invertita intorno al 21 dicembre, quando è il polo sud a essere rivolto verso il sole. I raggi solari sono perpendicolari al tropico del Capricorno e quindi farà più caldo nell'emisfero australe dove inizia l'estate e più freddo nell'emisfero boreale dove inizia l'inverno.

Un altro fattore che influenza la temperatura dell'aria è l'altitudine. Abbiamo detto infatti che l'aria si riscalda con il calore che viene riemesso dalla terra e dai mari dopo averlo ricevuto dal sole. Per questo, quanto più saliamo di quota, tanto minore sarà il calore. Tutti sappiamo che l'aria si fa più fresca quando andiamo in montagna. Oltretutto, mentre il terreno e le rocce si riscaldano molto più intensamente e rapidamente durante il giorno o d'estate, i mari e i laghi si riscaldano più lentamente. Allo stesso modo, il terreno e le rocce si raffreddano più velocemente di notte e d'inverno e i bacini d'acqua perdono il calore accumulato più lentamente. Abbiamo perciò temperature più estreme e grandi escursioni termiche nelle zone interne dei continenti e temperature più miti e minime escursioni termiche nelle zone vicine al mare o ai grandi laghi.

Passiamo alla prossima domanda. Perché soffia il vento? Per capirlo, dobbiamo prendere in considerazione la pressione dell'aria. Eh sì, perché anche l'aria, che è una miscela di vari gas e di vapore acqueo, ha un suo peso e conseguentemente esercita una certa pressione su tutto ciò che si trova al di sotto di essa. Tre sono i fattori che possono far variare la pressione che l'aria esercita su una certa zona della Terra:

1. Il primo è la temperatura. Quando l'aria si riscalda, si dilata, diventa meno densa e quindi più leggera. Ad alte temperature dell'aria corrisponde quindi una minore pressione. Al contrario, l'aria fredda è più densa e dunque più pesante e questo vuol dire che a basse temperature corrisponde una maggiore pressione.

2. Il secondo fattore è l'umidità. Quanta più umidità c'è nell'aria, tanto minore è la sua pressione. Abbiamo detto infatti che l'aria è una miscela di gas e vapore acqueo. Poiché il peso di una molecola d'acqua è minore del peso totale di una molecola di ossigeno e di una di azoto, quanto più vapore acqueo c'è in un certo volume d'aria, tanto minore sarà il suo peso e dunque la sua pressione. Sì, perché, per trovare spazio in quel volume d'aria, il vapore acqueo ha dovuto allontanare e prendere il posto delle molecole di ossigeno e di azoto.

3. L'ultimo e terzo fattore è l'altitudine. Più saliamo di quota, più diminuisce la massa atmosferica che si trova sopra di noi. L'aria diventa più rarefatta e di conseguenza diminuisce anche la pressione.

Ora, esistono sul pianeta zone di forma più o meno circolare in cui la pressione dell'aria decresce andando dalla periferia del cerchio verso il suo centro, dove l'aria è più calda, più umida e dunque più leggera. Queste zone di bassa pressione si chiamano anche cicloni. La differenza di pressione crea uno spostamento vorticoso d'aria che va dall'esterno del cerchio verso il centro e qui sale verso l'alto.

Esistono poi zone, sempre di forma approssimativamente circolare, in cui la pressione cresce andando verso il centro. Al centro l'aria è più secca, più fredda e dunque più pesante. Queste zone di alta pressione si chiamano anche anticicloni. Questa massa d'aria ad alta pressione si sposta perciò stavolta verso il basso e diverge, sempre vorticosamente, verso le zone circostanti a pressione più bassa.

La presenza di zone con pressione differente sul nostro pianeta provoca dunque, come abbiamo visto, spostamenti di masse d'aria che si muovono parallelamente alla superficie terrestre per cercare di ristabilire un equilibrio nella pressione e cioè abbassare la pressione dove è alta e aumentare la pressione dov'è bassa. Gli spostamenti dell'aria dalle zone anticicloniche a quelle cicloniche sono proprio i venti.

Sulla Terra ci sono aree in cui la pressione non varia mai, perché la temperatura resta più o meno la stessa durante tutto l'anno. Ad esempio, ai poli, dove la temperatura è sempre intorno allo zero, ci sono due aree anticicloniche permanenti. Le due zone polari sono cioè aree di alta pressione.

Al di sotto dei poli ci sono due fasce chiamate subpolari che, per la presenza di grandi masse oceaniche che evaporando rendono l'aria più umida e quindi più leggera, sono due zone permanentemente cicloniche, ovvero di bassa pressione.

Scendendo ancora verso l'equatore troviamo di nuovo due fasce di alta pressione, dunque anticicloniche, che vengono chiamate subtropicali e infine, intorno all'equatore, dove le temperature medie sono sempre al di sopra dei 20°C, abbiamo una fascia permanentemente di bassa pressione, una zona ciclonica equatoriale.

Cosa significa tutto questo? Che a livello globale avremo dei venti permanenti che soffiano sempre dalle zone di alta pressione verso quelle di bassa pressione. E infatti esistono dei venti che soffiano dai poli verso la fascia subpolare e che vengono chiamati venti orientali polari. Si chiamano orientali perché provengono da est. In particolare, al polo nord partono da nord-est e vanno a sud-ovest e al polo sud partono da sud-est e vanno a nord-ovest. Dalle fasce di alta pressione subtropicali soffiano altri venti che vanno sempre verso le fasce subpolari e che vengono chiamati venti occidentali, stavolta perché provengono da ovest. In particolare, partono da sud-ovest nell'emisfero boreale e da nord-ovest nell'emisfero australe. Infine, sempre dalle fasce di alta pressione subtropicali soffiano dei venti verso la fascia di bassa pressione equatoriale. Vengono chiamati venti tropicali orientali o alisei.