L'atmosfera terrestre è un sistema estremamente complesso dove, alle volte, la distinzione tra causa ed effetto non è sempre chiara o possibile. Per quanto riguarda la relazione tra pressione al suolo e il vento (o le precipitazioni) si può comunque dire che alle piccole scale (indicativamente su distanze inferiori a 10 km) è il movimento delle masse d'aria, del vento, che determina la pressione, mentre su larga scala (indicativamente su distanze superiori a 100 km) è la pressione che determina il movimento delle masse d'aria e le precipitazioni.

Questa apparente contraddizione, con la quale però ci rapportiamo spessissimo anche se inconsapevolmente, è intimamente legata al significato fisico della pressione. Dal punto di vista fisico, infatti, la pressione è il risultato della frequenza e dell'intensità degli urti che avvengono tra le molecole che compongono i volumi d'aria e racchiude in se due componenti: una statica (legata alla quantità d'aria che si ha in un fissato volume) e una dinamica (legata alle accelerazioni del volume d'aria). Il tutto è molto simile a quello che accade in una folla di persone che si accalca davanti ad un portone, pensiamo a titolo d'esempio a quanto accade in uno stadio prima di una importante partita o concerto. Chi si trova davanti al portone si sente schiacciato contro l'entrata anche se la colonna di persone che si accalca non si sposta, questo perché i piccoli movimenti casuali di ogni singola persona nella fila, anche se non comportano uno spostamento ordinato, si trasmettono, accumulandosi, per raggiungere il loro massimo effetto proprio nei pressi del cancello. Questa è la componente statica della pressione.

Quando il portone si apre, o se la colonna di persone si mette in movimento per qualche ragione, allora chi si trova nei pressi del cancello si sentirà spingere maggiormente se la folla accelera verso il portone o, al contrario, sentirà una pressione minore se la folla si allontana dal cancello. Questa è la componente dinamica della pressione, cioè dovuta al movimento d'insieme, in particolare alle accelerazioni delle masse d'aria. Per sua natura, la componente dinamica è tipica delle piccole scale infatti, nella nostra atmosfera, accelerazioni rilevanti si osservano solo su aree ridotte e per tempi brevi.

Tornando al problema se nasca prima il campo della pressione o i movimenti delle masse d'aria, in base a quanto sopra detto, su scale superiori ai 100 km la pressione sarà sostanzialmente legata alla componente idrostatica, cioè alla quantità di aria che si trova sopra un fissato punto. Ampie aree di bassa pressione al suolo sono zone nelle quali vi è meno aria; aree di alta pressione sono, al contrario, zone nelle quali vi è molta aria. L'aria, pertanto, tenderà a fluire da zone di alta pressione verso zone di bassa pressione perché nelle zone di alta pressione le molecole si urtano con più frequenza o rilevanza rispetto a quello che accade nelle zone di bassa pressione. Questo è il motivo per cui, a ragione, chi si occupa di previsioni meteorologiche considera i centri di alta e bassa pressione come i motori dell'atmosfera, in quanto essi determinano il movimento dell'aria, cioè da dove e verso dove soffierà il vento. Il movimento delle masse d'aria, a sua volta, determina quelle che sono le perturbazioni atmosferiche (ad esempio, massa d'aria fredda che spinge aria calda da origine ai fronti freddi, figura 1).

Figura 1

A scale inferiori a 10 km, è invece l'accelerazione delle masse d'aria che produce aumenti e diminuzioni della pressione. Questo è anche il motivo per cui gli aerei possono volare (è la depressione che si forma sopra le ali degli aerei in movimento orizzontale a creare la portanza, quindi a sostenerli in aria) ed è la depressione che si forma quando il vento soffia contro le vele delle navi a creare la spinta in avanti (un vero e proprio risucchio) che porta le barche a vele a raggiungere velocità maggiori quando sono di bolina rispetto a quando hanno il vento in poppa. In atmosfera questo capita frequentemente nelle celle temporalesche, dove in tempi brevi si hanno rapide variazioni della velocità verticale. In questi casi, solitamente sotto alla corrente ascendente si ha una depressione (accelerazione delle masse d'aria verso l'alto), mentre sotto alla corrente discendente (accelerazioni della massa d'aria verso il basso), solitamente accompagnata da precipitazioni intense, si ha un aumento della pressione. Questi picchi di alta pressione sono anche conosciuti come “nasi dei temporali” per il tipico segnale che lasciano sui barogrammi (figura 2, il minimo di pressione corrisponde alla corente ascendente, il massimo relativo seguente corrisponde alla corrente discendente).

Figura 2

Un esempio interessante di questi picchi di pressione è mostrato in figura 3a,b,c, dove è mostrata una cella temporalesca molto intensa (figura 3a), ancorché isolata, che ha interessato la cittadina di Cormons, nel Friuli orientale. Questa cella temporalesca ha prodotto grandi quantità di pioggia in breve tempo (figura 3b); queste precipitazioni hanno provocato forti accelerazioni verso il basso delle masse d'aria (effetto di trascinamento), quindi un repentino aumento della pressione, prontamente rilevato dai barometri (figura 3c).

Figura 3a

Figura 3b

Figura 3c

L'ultimo aspetto che merita di essere chiarito prima di concludere è come mai la componente dinamica della pressione agisca solo sulle piccole scale. Questo è spiegabile considerando il fatto che, quanto un volumetto d'aria accelera il suo movimento, esso produce alle sue spalle una depressione che tende a contrastare l'accelerazione che l'ha generata. Questo è, ad esempio, il motivo per cui i lunotti posteriori delle automobili si sporcano più di quanto non succeda alla parte anteriore dei veicoli. Tanto più piccolo sarà il volumetto d'aria che accelera, tanto più facilmente i flussi laterali riusciranno a compensare la depressione che alle spalle del volumetto si forma a seguito della sua accelerazione. Questa depressione indotta non sarà pertanto in grado di contrastare l'accelerazione che l'ha generata. Le cose cambiano se il volume che accelera è esteso, in questo caso i flussi laterali non riusciranno a compensare la depressione indotta e, se il volumetto è sufficientemente esteso, questa depressione può anche compensare totalmente l'accelerazione che l'ha generata. Questo meccanismo di compensazione fa si che la componente dinamica della pressione sia significativa solo per piccole scale, cioè per volumi d'aria di estensione inferiore ai 10 km.