Sulle onde di Bjerknes

Vorrei mi si spiegasse il meccanismo di formazione delle onde di Bjerknes e il motivo per cui esse si formano solamente sul ramo ascendente delle onde di Rossby. Grazie.
Vincenzo D'Angeli
13 maggio 2005
Nella parte superiore dello strato di atmosfera ove noi viviamo e operiamo (troposfera) l'aria viaggia da ovest verso est (vedasi domanda Nubi in contromano). Il flusso dei venti non avviene però semplicemente lungo i paralleli ma seguendo un percorso con vari meandri rivolti alternativamente a nord e a sud. I meandri prendono il nome di onde planetarie (vengono anche chiamate onde lunghe) e possono essere ben descritte dalle equazioni che regolano l'evoluzione dell'atmosfera. Le onde planetarie sono estremamente ampie e ne bastano due o tre per coprire un intero emisfero. Queste onde sono generalmente stazionarie, cioè i meandri sono grossomodo sempre nella stessa posizione e, anche se risolvendo le equazioni che regolano l'atmosfera riusciamo a descriverne l'evoluzione, non è ancora del tutto chiaro quale sia la loro origine. Quasi certamente, comunque, la disposizione dei continenti e l'orografia giocano un ruolo molto importante.

Sovrapposti ai meandri planetari del vento, esistono altre ondulazioni, leggermente più piccole, che prendono il nome di onde sinottiche. Di queste ondulazioni minori ce ne sono mediamente da sei a otto in un emisfero ed esse nascono e si sviluppano a seguito di piccole inomogeneità nella temperatura e pressione atmosferica sulle onde planetarie maggiori. Le ondulazioni sinottiche rientrano nella classe delle onde lunghe e, alcune volte, vengono anche chiamate onde di Rossby dal nome del celebre meteorologo Carl-Gustav Rossby (1898-1957). Le onde sinottiche o di Rossby non sono stazionarie ma si propagano da ovest verso est, cioè gradualmente vanno a coprire porzioni di emisfero sempre più a est fino a dissiparsi. Le onde di Rossby hanno la caratteristica di avere un minimo di velocità sul vertice dell'ondulazione stessa, in altre parole il ramo discendente (verso sud) è caratterizzato da una decelerazione del vento mentre il ramo ascendente (verso nord) è caratterizzato da un'accelerazione del vento. Poiché l'aria non può scomparire, se il vento decelera lungo il ramo discendente (verso sud) significa che in questo ramo entra più aria di quanta ne esca, pertanto si verrà a creare un accumulo di aria, cioè un'alta pressione al suolo. Al contrario, sul ramo ascendente (verso nord), esce più aria di quanta ne entri, pertanto si ha la creazione di una zona di bassa pressione al suolo.

La creazione di zone di alta e bassa pressione mette in moto tutta un serie di effetti dinamici per i quali l'aria al suolo tenderà convergere verso il centro delle basse pressioni e a divergere dal centro di alta pressione con la formazione dei fenomeni indicati nella domanda Nubi sulle zone di bassa pressione. Le zone di bassa pressione che si formano sul ramo ascendente delle onde di Rossby prendono il nome, soprattutto in Italia, di cicloni o onde di Bjerkness dal nome del fisico Jacon Bjerkness (1897-1975), anche se la loro dinamica fu studiata in modo particolare anche da altri ricercatori quali R. C. Sutcliffe e Sverre Pettersen.

Fulvio Stel Unione Meteorologica del Friuli Venezia Giulia