Come la pressione barometrica sull’oceano influenza il tempo sulla terraferma

La pressione barometrica è la forza esercitata sulla superficie terrestre dalla massa dell’aria sopra di essa. La quantità di pressione in qualsiasi luogo sulla superficie del pianeta è legata alla temperatura, all’elevazione e alla gravità. L’aria più calda è meno densa di quella più fredda. Le masse d’aria più fredde hanno una pressione più alta e le masse d’aria più calde hanno una pressione più bassa. L’atmosfera è riscaldata dalla radiazione solare, più vicino all’equatore e meno ai poli. La circolazione atmosferica risulta dall’alleggerimento di questo squilibrio di riscaldamento ed è ulteriormente complicata dalla rotazione terrestre.

Nell’emisfero settentrionale, i venti intorno a un sistema di bassa pressione ruotano in senso antiorario; in un sistema di alta pressione, i venti ruotano in senso orario (questo è invertito nell’emisfero meridionale). Questi sistemi di pressione sono uno dei maggiori contributi ai modelli di previsione del tempo.

Molti dei dati che entrano nella previsione del tempo provengono dai satelliti, ma i satelliti non possono misurare direttamente la pressione. I modellisti devono invece fare affidamento sulle misurazioni di piccole boe alla deriva che offrono poco controllo del posizionamento. I veicoli di superficie senza equipaggio (USV) Saildrone registrano in situ le osservazioni meteorologiche e oceaniche tra cui la velocità e la direzione del vento, l’umidità, la temperatura del mare e dell’aria, la clorofilla, l’altezza e la direzione delle onde e, naturalmente, la pressione barometrica.

I dati dei Saildrone vengono utilizzati per comprendere meglio i cambiamenti che avvengono nell’ecosistema oceanico, convalidare altre piattaforme di campionamento e migliorare le previsioni meteorologiche. L’app Saildrone Forecast per iOS è il primo strumento meteorologico a integrare i dati raccolti dai saildroni in previsioni ad altissima risoluzione, e ora include la pressione atmosferica globale come sovrapposizione della mappa.

Applicazione meteo Saildrone Forecast per iPad
L’app Saildrone Forecast per iPad mostra le previsioni di vento e pressione nell’Oceano Pacifico su un periodo di 12 ore.

Chiunque abbia mai guardato le previsioni del tempo al telegiornale locale ha avuto almeno un’introduzione casuale alla pressione barometrica (a volte indicata anche come pressione atmosferica o semplicemente pressione dell’aria). I meteorologi indicano spesso sistemi di alta pressione che suggeriscono bel tempo e sistemi di bassa pressione che, a seconda di dove vivi, possono significare temporali, bufere di neve, uragani o tornado.

La radiazione solare riscalda il pianeta; parte di questo calore viene poi trasferito all’atmosfera. Gli oceani, che coprono il 72% della superficie terrestre, assorbono la maggior parte della radiazione solare che raggiunge il pianeta, e le correnti oceaniche aiutano anche a distribuire il calore dai tropici più caldi ai poli (l’oceano e l’atmosfera fanno circa la metà di questo lavoro). Le differenze di pressione dell’aria possono essere amplificate quando l’aria si muove attraverso aree più calde e più fredde dell’oceano o attraverso i confini terra/oceano. La maggior parte delle precipitazioni sulla terraferma deriva dall’umidità introdotta nelle masse d’aria sull’oceano. Oltre alla temperatura, ai venti e alle correnti, la pressione atmosferica influenza la quantità di gas che l’acqua superficiale può contenere, ed è anche usata nel calcolo delle pressioni parziali di CO2 nell’atmosfera e nell’oceano superficiale.

Lo strumento più comunemente usato per misurare la pressione barometrica è un barometro aneroide, che consiste in una piccola scatola ermetica che si comprime o si flette quando la pressione dell’aria sale e scende spostando un ago lungo un quadrante di facile lettura. Nell’oceano, il Global Drifter Program (GDP) dispiega dei drifter di superficie, piccole sfere rotonde attaccate a un drogue e dotate di un termometro e un barometro. Una volta dispiegati, i dispositivi vanno alla deriva con le correnti oceaniche registrando temperatura, pressione e posizione per circa 18 mesi (la durata media delle batterie a cella D che alimentano i sensori), prima di diventare relitti.

Saildrone che raccoglie dati nell'oceano
Gli USVsildrone raccolgono una varietà di misure atmosferiche e oceanografiche tra cui pressione barometrica, temperatura dell’aria e dell’acqua, umidità, radiazione, salinità, clorofilla, forza e direzione del vento e delle correnti, altezza e periodo delle onde.

Come parte del pacchetto di sensori standard, gli USV Saildrone portano un sensore di pressione assoluta capacitivo, che utilizza un sottile pezzo di metallo inserito tra due piastre rigide. Quando la pressione dell’aria cambia, la piastra cambia forma, quindi aumenta o diminuisce la capacità, che viene convertita in un segnale elettrico che può essere misurato. I saildrones sono alimentati dal vento e dal sole e navigano autonomamente secondo i waypoint prescritti. Possono essere lanciati e recuperati da qualsiasi bacino, e sono progettati per eseguire più missioni nelle condizioni oceaniche più difficili.

Saildrone Forecast visualizza la pressione dell’aria come isobare – linee disegnate sulla mappa che collegano punti di uguale pressione. I valori di pressione sono indicati sulle isobare in millibar; la pressione media a livello del mare è 1013,25 millibar. Le isobare sono utili per localizzare forti gradienti di pressione (identificabili da una stretta impacchettatura delle isobare). Gradienti di pressione più grandi indicano venti forti, mentre gradienti più piccoli e graduali indicano venti più leggeri.

Previsioni per iPhone che mostrano pressione e temperatura
Previsioni per iPhone che mostrano gli strati di nuvole e temperatura con sovrapposta la pressione.

La sovrapposizione della pressione dell’aria si trova sul pannello dei livelli e può essere visualizzata con qualsiasi altro livello della mappa – prova ad attivarla sopra il livello del vento per una spiegazione visiva di come i gradienti di pressione indicano la forza del vento. (Nota: la pressione dell’aria è meglio visualizzata con lo zoom; se sei troppo vicino alla mappa potresti non vedere i gradienti delle isobare). Sul livello della temperatura, muovi lo scrubber avanti e indietro o riproduci un Time Loop e guarda come i cambiamenti di pressione influenzano il tempo nella tua zona. Con il livello Nuvola e la sovrapposizione della pressione dell’aria selezionati, puoi guardare come il tempo che ha origine nell’oceano viene trasportato sulla terraferma.

I recenti aggiornamenti dell’applicazione includono anche un rendering migliorato del livello Nuvola utilizzando dati a più alta risoluzione, nonché barre del vento e frecce di corrente migliorate. Un sistema ottimizzato di ingestione dei modelli presenta i nuovi dati di previsione nell’app più rapidamente.

Scarica gratuitamente Saildrone Forecast dall’App Store per iPhone e iPad. Domande? Leggi le FAQ di Saildrone Forecast. Come sempre, accogliamo i tuoi commenti mentre continuiamo a reinventare l’esperienza delle previsioni del tempo.

Scarica Saildrone Forecast gratuitamente dall’App Store per iPhone e iPad.

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