Circolazione Generale atmosfera

La Circolazione Generale dell'atmosfera è generata dai raggi solari che riscaldano con diversa intensità la superficie terrestre del pianeta. Le latitudini più basse sono riscaldate più dei poli poiché su questi ultimi l'angolo di incidenza è maggiore e il calore si disperde su una superficie di spazio più grande ed è minore. Questo provoca una differenza di temperatura nell'atmosfera fra i poli e l'equatore.

Per riequilibrare il differente gradiente termico su scala planetaria l'atmosfera terrestre spinge le masse d'aria a spostarsi tra l'equatore e i poli. Lo spostamento non è però diretto, bensì intervallato da zone di bassa e alta pressione semi-permanenti. Se la Terra fosse immobile, senza un moto di rotazione e con un territorio omogeneo, le masse d'aria si sposterebbero in linea retta dall'equatore ai poli, nella sola faccia del pianeta esposta al Sole. Si verificherebbe una circolazione ideale d'aria. Il primo a teorizzarla fu Hadley nel 1735.

In realtà, nella Terra i continenti e gli oceani d'acqua sono distribuiti in modo irregolare. Inoltre, il moto di rotazione terrestre devia le masse d'aria in direzione opposta, tramite la Forza di Coriolis. Pertanto, lo spostamento delle masse d'aria calda dall'equatore ai poli non avviene in modo lineare.

La Circolazione Generale atmosferica è suddivisa in tre celle di circolazione, tra loro confinanti, per ciascun emisfero del pianeta.

La cella di Hadley ( sistema equatoriale )

La cella di Hadley, detta anche sistema equatoriale, si estende dalla fascia equatoriale a quella tropicale. La cella prende il nome dello scienziato inglese G. Hadley che nel XVIII secolo spiegò la circolazione dell'aria su scala planetaria. È una cella caratterizzata da moti convettivi in cui l'aria calda delle regioni equatoriali ( bassa pressione ) ascende fino alla bassa troposfera. A causa del riscaldamento solare si crea una corrente ascensionale calda che lascia in basso una zona di bassa pressione, detta calma equatoriale, nei pressi dell'equatore ( latitudine 0° ). Una volta in alta quota, le correnti calde si spostano progressivamente verso le medie latitudini.

Durante lo spostamento verso nord la massa d'aria si raffredda e ridiscende verso la superficie terrestre in corrispondenza delle latitudini subotropicali, fra le latitudini 25-35° dell'emisfero boreale e australe. Si creano due aree anticicloniche sopra gli oceani ( es. anticiclone delle Azzorre ) ossia delle zone di alta pressione tropicale. Una volta raggiunta la bassa quota, la massa d'aria fredda comincia a spostarsi nuovamente verso le zone di bassa pressione, verso l'equatore ( alisei ) e le regioni subpolari ( controalisei o venti occidentali ).

La cella di Ferrel ( sistema temperato )

La cella di Ferrel, detta anche sistema temperato, si estende sulle medie latitudini. Dalla zona di alta pressione tropicale ( 25°-35° latitudine ) le masse d'arie si spostano verso le basse pressioni subpolari poste alle medie latitudini ( 35°-60° latitudine ) dando luogo ai venti occidentali ( controalisei ). Sono detti 'occidentali' perché provengono da ovest, da sud-ovest nell'emisfero boreale e da nord-ovest nell'emisfero australe, per effetto della rotazione terrestre ( Forza Coriolis ).

La cella di Ferrel è caratterizzata da un flusso di correnti d'aria di tipo zonale. I venti occidentali sono molto forti nell'emisfero australe poiché la superficie è prevalentemente oceanica. Nell'emisfero boreale, invece, i continenti ostacolano il passaggio dei venti, riducendo la loro potenza. Una volta raggiunta la zona di bassa pressione subpolare, la massa d'aria si riscalda e ascende nuovamente verso l'alto. Si creano delle correnti d'aria ascensionali. Quando la massa d'aria raggiunge l'alta quota, comincia a raffreddarsi e si sposta progressivamente verso i tropici e i poli.

La cella polare ( sistema polare )

La cella polare, detta anche sistema polare, si estende sulle alte latitudini subpolari fino al circolo polare artico. La massa d'aria calda sopra la zona di bassa pressione subpolare comincia a salire verso l'alto. La massa d'aria in alta quota comincia a raffreddarsi e si sposta verso il circolo polare ( artico o antartico ) dove, in virtù del minore irraggiamento solare, torna a cadere a bassa quota.

Viene così a crearsi una zona di alta pressione polare sui poli. Una volta giunta al suolo la massa d'aria sposta verso le zone di bassa pressione subpolare, dando vita a freddi di bassa quota che si spostano da est verso ovest, detti venti polari ( o venti orientali ). Sono detti 'orientali' in quanto provengono da est.

Le correnti a getto e le zone di calma

Nelle zone di confine tra le celle si formano delle correnti a getto e delle zone di calma. Le correnti a getto sono venti molto forti che si formano in alta quota tra 5 mila e 7 mila metri. Si tratta di correnti occidentali che si muovono da ovest verso est seguendo i paralleli, deviando per effetto del moto di rotazione terrestre ( forza Coriolis ).

Nell'alta troposfera le aree di bassa e alta pressione si invertono. Ad esempio, l'alta troposfera sopra l'equatore è caratterizzata da alta pressione, mentre in bassa quota si registra una situazione di bassa pressione. Allo stesso modo, nella troposfera sopra i poli si verifica una situazione di bassa pressione. Quindi nell'alta troposfera le masse d'aria tendono a spostarsi dall'equatore verso i poli, in modo opposto rispetto a quanto accade nella bassa troposfera, a bassa quota.

Le correnti a getto più importanti sono quella subtropicale al 30° di latitudine e quella del fronte polare tra il 50° e 80° di latitudine. Le correnti a getto influiscono sulla formazione degli anticicloni nelle medie latitudini.

Le zone di calma, invece, sono venti deboli e irregolari di bassa quota che hanno origine nelle zone di alta pressione. Le principali zone di calma sono la calma equatoriale ( equatore ), la calma subtropicale ( 35° di latitudine ) e la calma polare ( 65° di latitudine ).