Stau e foehn. Lo stau e il foehn. Alcuni esempi e record di caldo in VdA. Cenni sui venti catabatici

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1 Stau e foehn Lo stau e il foehn Alcuni esempi e record di caldo in VdA Cenni sui venti catabatici

2 STAU E FOEHN IL FOEHN La stessa massa, dopo aver valicato la montagna, riscende sul versante sottovento, ma senza il suo carico di umidità, in gran parte precipitato sotto forma di pioggia o neve sul versante dello STAU.. Il cielo è generalmente sgombro da nuvole salvo nubi lenticolari, l aria è secca e, nelle valli, spira un vento spesso tiepido chiamato FOEHN. LO STAU Quando una massa d aria umida si solleva in modo forzato sul versante sopravento di una catena montuosa si ha un effetto chiamato STAUS TAU.. Il cielo è coperto e vi sono precipitazioni diffuse, anche nevose durante l inverno. Al contrario di quanto spesso si crede, il foehn non è però necessariamente un vento caldo! Più precisamente, è un vento che attraversando una catena montuosa si scalda e diminuisce il proprio contenuto di umidità. In pratica, a parità di quota, nel versante sottovento l aria si ritrova più calda e secca che nel versante sopravento, senza alcun riferimento al valore assoluto se in origine l aria è molto fredda, si potrà parlare di foehn freddo!

3 Venti di caduta caldi Nel caso in cui l aria discende da un dislivello verticale notevole ( 1000 m), l effetto di riscaldamento adiabatico è notevole (γ a ~ 1.0 C/100m) T = 10 C/Km Questo avviene quando una massa d aria è costretta a svalicare una catena montuosa: dopo lo svalicamento, essa tende a riportarsi all altezza iniziale In questo caso, le velocità del vento possono essere anche molto intense ( g Z dove Z è il dislivello) Perché il fenomeno possa iniziare ci deve essere una notevole differenza di pressione (~ 10 hpa) fra i due versanti della catena Quando il fenomeno inizia, nelle località sottovento vi possono essere riscaldamenti improvvisi di 5-20 C Esempi di venti di caduta caldi: Foehn (Alpi, Italia e Svizzera) Chinook (Montagne Rocciose, USA) Zonda (Ande, Argentina) Santa Aña (California, USA)

4 Foehn e stau Foehn e stau - L'aria in ascesa lungo il versante sopravento si raffredda secondo l'adiabatica secca fino a che non è satura. - Raggiunto il LCL, il raffreddamento avviene secondo l'adiabatica satura, ed il vapore acqueo in eccesso condensa formando nubi a barriera sul versante sopravento (effetto stau); le nubi possono raggiungere un notevole spessore e dar luogo a precipitazioni. Si chiama muro del foehn il cuscinetto di nubi che appare sulle creste, visto dal versante sud, e in generale dal versante sottovento di una catena montuosa. - L aria giunta sulle creste priva dell'acqua condensata e precipitata è quindi diventata più secca, e discende sul versante sottovento riscaldandosi per espansione adiabatica seguendo l'adiabatica secca; dato che è secca, generalmente non vi sono nubi sul versante sottovento.

5 Il muro del foehn Sullo spartiacque delle Alpi (al confine con Francia, Svizzera o Austria a seconda delle correnti) si forma il cosiddetto muro del foehn, identificabile dall improvvisa scomparsa della banda nuvolosa. Spesso nella zona sottovento il moto ondulatorio verticale delle masse d aria favorisce la formazione di onde di gravità identificabili dalla presenza di nuvolosità di tipo lenticolare a bande.

6 Il muro del foehn In Valle d Aosta, quando venti umidi da NW impattano sullo spartiacque delle Alpi (confine con Francia e Svizzera), si forma il cosiddetto muro del foehn, identificabile dall improvvisa scomparsa della banda nuvolosa nel versante sottovento, a qualche km (o decina di km) di distanza dal crinale, in funzione del tasso di umidità e dell intensità delle correnti. Nella zona sottovento il moto ondulatorio verticale delle masse d aria può favorire la formazione d onde di gravità identificabili dalla presenza di bande di nubi lenticolari ( altocumuli lenticolari ). Il viceversa (nubi e precipitazioni in Valle d Aosta e ampie schiarite con clima secco e mite sul versante estero) può accadere con correnti meridionali, in particolare sud-orientali. Una curiosità: spesso il foehn è più caldo sul versante nord delle Alpi, in quanto la massa d aria, provenendo da sud, è già calda in origine Nota: può esistere anche il foehn senza avere effetto stau sul versante opposto della catena, vale a dire con condizioni di bel tempo in entrambi i versanti. In tal caso l effetto foehn è dovuto allo schiacciamento dell aria fino nel fondovalle dopo che nel versante sopravento era transitata al di sopra di uno strato di aria più fredda e stabile. E comunque sempre necessario un notevole divario di pressione fra i due versanti!

7 Questo non è foehn 25/10/2007: due tipi di tempo molto diversi a nord (sereno in montagna, nubi basse e nebbie nel plateau) e a sud (nubi e precipitazioni deboli diffuse) delle Alpi Non sempre si tratta di stau / foehn, in questo caso sono due masse d aria diverse separate dalla catena montuosa senza che si inneschi il meccanismo del foehn. Locali episodi di foehn si sono verificati alcune ore più tardi nella Tarantaise, nei dintorni di Bourg Saint Maurice.

8 La situazione tipica del foehn sul versante meridionale delle Alpi Presenza di un estesa area di alte pressioni sull oceano Atlantico e di una depressione localizzata tra il Mar Ligure, l Italia del Nord ed il Mare Adriatico Formazione di un profilo a naso lungo le Alpi (naso del foehn) con forte gradiente barico Disposizione delle isobare lungo la montagna

9 LE ALPI - BARRIERA METEOROLOGICA ILLUSRTRAZIONE DI EPISODI DI FOEHN DEL 20 FEBBRAIO 1999

10 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEL FOEHN FORTI CORRENTI DA NORD-OVEST OVEST IN QUOTA TRANSITANO SULLE ALPI CON NUBI CHE SI ADDOSSANO SUL VERSANTE SOPRAVENTO

11 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEL FOEHN FORTI CORRENTI DA NORD-OVEST OVEST IN QUOTA TRANSITANO SULLE ALPI CON PRECIPITAZIONI SUL VERSANTE SOPRAVENTO ED ASSENZA DELLE STESSE SUL VERSANTE SUD

12 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEL FOEHN CROSS SECTION CON INFORMAZIONI PARAMETRICHE RELATIVE AL VERSANTE SOPRAVENTO

13 CARATTERISTICHE PRINCIPALI DEL FOEHN CROSS SECTION CON INFORMAZIONI PARAMETRICHE RELATIVE AL VERSANTE SOTTOVENTO

14 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO PARTICELLA D ARIA A 200 m DI QUOTA A + 5 C E 65% DI UMIDITA RELATIVA

15 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO RISPETTO ALLA PARTICELLA INIZIALE SI HANNO 8 C IN MENO PER 800 m DI ASCENDENZA; VALE A DIRE UN RAFFREDDAMENTO DI 1 C/100 m LA PARTICELLA D ARIA A 1000 m DI QUOTA A - 3 C E 100% DI UMIDITA RELATIVA CONDENSAZIONE

16 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO LA PARTICELLA D ARIA A 2000 m DI QUOTA A - 8 C E 100% DI UMIDITA RELATIVA NUBI E PRECIPITAZIONI RISPETTO ALLA PARTICELLA A 1000 m SI HANNO 5 C IN MENO PER 1000 m DI ASCENDENZA; VALE A DIRE UN RAFFREDDAMENTO DI 0.5 C/100 m

17 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO LA PARTICELLA D ARIA A 3000 m DI QUOTA A - 13 C CON 100% DI UMIDITA RELATIVA NUBI E PRECIPITAZIONI RISPETTO ALLA PARTICELLA A 2000 m, SI HANNO 5 C IN MENO DOPO ALTRI 1000 m DI ASCENDENZA; VALE A DIRE UN RAFFREDDAMENTO PARI A VALE A DIRE UN RAFFREDDAMENTO PARI A 0.5 C/100 m (DETTO PSEUDO ADIABATICO)

18 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO LA PARTICELLA D ARIA A 3800 m DI QUOTA A - 17 C CON 100% DI UMIDITA RELATIVA, MA ORMAI L ASCENDENZA È FINITA, LE PRECIPITAZIONI CESSANO ED IL DISSOLVIMENTO DELLE NUBI DA LUOGO AL MURO DEL FOEHN RISPETTO ALLA PARTICELLA A 3000 m SI HANNO 4 C IN MENO PER 800 m DI ASCENDENZA; VALE A DIRE UN RAFFREDDAMENTO DI 0.5 C/100 m

19 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO RISPETTO ALLA PARTICELLA A 3800 m SI HANNO 8 C IN PIÙ PER 800 m DI DISCESA; VALE A DIRE UN RISCALDAMENTO PIÙ INTENSO RISPETTO ALLA FASE DI ASCESA LA PARTICELLA D ARIA A 3000 m DI QUOTA A - 9 C CON 75% DI UMIDITA RELATIVA, LE NUBI SONO DEL TUTTO DISSOLTE E L ATMOSFERA ASSUME UNA CERTA NITIDEZZA A CAUSA DELLA RIDUZIONE DEL TASSO DI UMIDITÀ NUVOLA LENTICOLARE

20 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO RISPETTO ALLA PARTICELLA A 3000 m SI HANNO 10 C IN PIÙ PER 1000 m DI DISCESA; VALE A DIRE UN RISCALDAMENTO DI 1 C/100 m (DETTO RISCALDAMENTO ADIABATICO SECCO) LA PARTICELLA D ARIA A 2000 m DI QUOTA A 1 C CON < 40% DI UMIDITA RELATIVA, LE NUBI SONO DEL TUTTO DISSOLTE E L ATMOSFERA ASSUME UNA GRANDE NITIDEZZA A CAUSA DELL ULTERIORE RIDUZIONE DEL TASSO DI UMIDITÀ

21 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO RISPETTO ALLA PARTICELLA A 3000 m SI HANNO 28 C IN PIÙ PER 2800 m DI DISCESA; MENTRE NELLA FASE ASCENDENTE ERANO SOLO 9 C IN MENO. ALLA FINE I PROCESSI DIVERS I DI RAFFREDAMENTO E DI RISCALDAMENTO FANNO SI CHE SI ABBIA UNA DIFFERENZA DI 14 C A PARIT À DI QUOTA. IN PARTENZA 5 C, ALL ARRIVO 19 C CON UMIDITÀ RELATIVA INFERIORE A 20%. ECCO PERCHÉ SI DICE CHE IL FOEHN È UN VENTO CALDO E SECCO

22 STAU E FOEHN LE CARATTERISTICHE FISICHE DI ENTRAMBI I FENOMENI ATTRAVERSO LE DIFFERENTI FASI DELL INTERO PROCESSO RAFFREDAMENTO PSEUDO RISCALDAMENTO ADIABATICO SECCO ADIABATICO O ADIABATICO CORISPONDENTE A 1 C/100 m, CIO È IL SATURO. IL SUO VALORE TIENE DOPPIO RISPETTO AL GRADIENTE CONTO DELLA PRODUZIONE DI ASCENZIONALE DELL ADIABATICA CALORE LATENTE GENERATO SATURA CHE È DI 0.5 C/100 m DALLA CONDENSAZIONE

23 IL FOEHN VENTO CALDO E SECCO CHE PROVOCA UN NETTO RIALZO TERMICO ED UN CALO IGROMETRICO NELLE FASCE ALTIMETRICHE PIU BASSE UN CASO INVERNALE

24 IL FOEHN VENTO CALDO E SECCO CHE PROVOCA UN NETTO RIALZO TERMICO ED UN CALO IGROMETRICO NELLE FASCE ALTIMETRICHE PIU BASSE UN CASO ESTIVO

25 Il Foehn Gradiente adiabatico secco

26 IL CALDO RECORD DOVUTO AL FOEHN In VdA, almeno nel fondovalle, i valori di caldo record sia estivo che invernale non li porta lo scirocco o comunque il vento meridionale, bensì il foehn, vento del nord Evento del gennaio 2007: record di caldo in gennaio a St-Christophe dal 1974 ad oggi: T min 19/1: + 14 C T max 20/1: C A Verres il 19/1 T max: C (misurazioni dal 2002) A Morgex il 20/1 T max: C (misurazioni dal 1994) A Courmayeur il 19/1 T max: C Sono i valori record per il mese di gennaio da quando esistono le misurazioni nelle nostre stazioni automatiche, e si tratta di valori decisamente estivi.

27 T min del mattino del 29/12/ C a St-Christophe 8 C a Morgex 27 C a Punta Helbronner La sera, cessato l effetto foehn -11 C a St-Christophe -11 C a Morgex -25 C a Punta Helbronner UN CASO DI FOEHN FREDDO

28 Venti catabatici Aria fredda pesante tende a scendere lungo i versanti montuosi (rimane fredda nonostante la compressione adiabatica) Normalmente si tratta di venti deboli ( 5 m/s) ma in alcuni casi si incanalano in valli strette ove, per il teorema di Bernoulli, acquistano velocità considerevoli Esempi di venti catabatici Mistral: dalla Valle del Rodano, in Francia, verso il Mar Ligure Tramontana: in Liguria porta il freddo dalla pianura padana Bora: dalla Jugoslavia e Dalmazia verso il Mare Adriatico Venti catabatici in Antartide e Groenlandia: dai freddi altopiani verso gli oceani