CORSO ISTRUTTORE PRIMO LIVELLO ALTURA FIV
Cervia 01 - 07 Novembre 2014
Meteorologia Nautica
Riccardo Spanu
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Corso Primo Livello Fiv
Sapere
1° Modulo
Saper fare
2° Modulo “Tutor”
Sapere Far Fare
3° Modulo
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Programma Prima Parte:
Introduzione
1. L’atmosfera e la sua circolazione
2. La Carta Sinottica
3. Le Nubi
4. Vento e Brezze
6. Correnti e Maree
7. Onde e Frangenti
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Introduzione
Chi esce in mare deve conoscere la meteorologia:
- per la SICUREZZA,
- per la pianificazione della crociera o della regata,
- per prepararsi ad affrontare il tempo duro,
- per la pianificazione della rotta.
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Trovarsi in mare con, colti improvvisamente da un
temporale con tuoni e fulmini è una situazione
sicuramente poco piacevole e difficile da gestire.
Navigare in sicurezza significa anche valutare se è il
caso di uscire o meno.
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Ricordate sempre di osservare bene la zona dove vi trovate
La morfologia della costa può avere effetti notevoli sulle
condizioni dei venti locali. Alte scogliere o promontori
possono incanalare una brezza di terra, incrementandone
la velocità e cambiandone la direzione.
E’ consigliato di dotare la propria barca di “stazioncina”
meteorologica per la corretta analisi del meteo
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1. L’atmosfera e la sua circolazione
L’atmosfera è una massa aeriforme che avvolge
la terra, costituita da un miscuglio di gas, è composta
all'incirca per il 78% di azoto, per il 21% di ossigeno e
per l'1% di argon, più altri componenti in quantità
minori, vapore acqueo e pulviscolo.
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L’atmosfera si distingue per tre peculiari caratteristiche
fisiche:
la pressione
la temperatura
l’umidità
La pressione atmosferica rappresenta il peso della
colonna d’aria che sovrasta una superficie unitaria, si
misura con il barometro e la sua unità di misura è
l’Hecto Pascal: 1 HPa = 1 mb (millibar).
La pressione atmosferica varia di continuo, ciò è
dovuto a cause diverse come il passaggio di fronti, lo
stabilirsi di depressioni o anticicloni.
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La differenza della temperatura dell’aria da un luogo
ad un altro dipende dalla latitudine, dalla natura del
terreno, dalla diversa distribuzione delle terre e delle
acque.
Essendo l’aria trasparente, essa non viene riscaldata
direttamente dal sole, ma riceve il calore dalla
superficie terrestre.
Di giorno,l’aria sarà più calda sulla terra che sul mare,
di notte viceversa.
Per umidità si intende la misura della quantità di
vapore acqueo contenuto nell’atmosfera. L’umidità è
espressa in % fra la quantità di vapore contenuto in un
volume d’aria e la massima concentrazione alla stessa
temperatura. L’umidità relativa si misura con
l’igrometro.
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L’umidità dell’aria è in stretta relazione con la
temperatura: più la temperatura è elevata, più grande è
la quantità di vapore acqueo che l’aria può contenere.
La variazione di questi tre elementi determina le
condizioni del tempo meteorologico.
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L'aria sovrastante le regioni calde, riscaldandosi si dilata,
diventa più leggera e si innalza, assumendo una pressione
(un peso) minore.
Ne deriva che nelle zone più calde la pressione è più bassa
che nelle regioni più fredde dove l'aria, raffreddandosi e
quindi diventando più densa, assume una pressione
maggiore.
Avremo, pertanto, bassa pressione nelle regioni più calde,
alta pressione nelle regioni più fredde.
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Il vento dovrebbe, a prima vista, soffiare dalle alte
verso le basse pressioni con direzione normale ai
paralleli; invece si orienta come in figura.
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Questo perché la rotazione della Terra introduce una
forza, detta forza di Coriolis che tende a far deviare
ogni cosa mobile verso la destra del proprio
movimento nell'emisfero nord e, verso la sinistra del
proprio movimento, nell'emisfero sud.
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2. La Carta al Suolo “Sinottica”
Saper interpretare una carta Sinottica è fondamentale
per capire cosa sta succedendo dal punto di vista
meteo.
Le linee dette Isobare rappresentano punti di uguale
pressione, le lettere rappresentano le zone di Alta e
Bassa pressione.
Sono inoltre evidenziati i tipi di fronti in arrivo (caldo,
freddo, occluso).
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Vediamo adesso la carta di analisi al suolo
“SINOTTICA”
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Zone di Alta e Bassa pressione
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Fronte caldo
Si ha un fronte caldo quando una massa d'aria più calda (quindi anche più umida)
si avvicina ad una più fredda (e meno umida). In questo caso l'aria calda, più
leggera, sale sopra quella fredda, raffreddandosi e causando anche piogge leggere
o nevicate al passaggio del fronte. L'aria fredda sottostante, perché più pesante
(ovvero densa), fa più attrito sul terreno e quindi si sposta lentamente. Per questo
motivo i fronti caldi e le perturbazioni che li accompagnano possono durare anche
alcuni giorni.
Fronte freddo
Si ha un fronte freddo quando una massa d'aria fredda (quindi meno umida ma
più densa) si avvicina ad una massa più calda e pertanto più leggera e più umida.
In questo caso l'aria fredda si incunea sotto quella calda, facendola salire.
Lungo il fronte si possono generare fenomeni meteorologici anche violenti, come
temporali, vento forte, tempeste e bufere, ma i fronti freddi passano velocemente,
anche in poche ore, lasciando dopo il loro passaggio aria fredda e asciutta. Il
fronte freddo può essere lento o veloce (ma sempre più veloce di quello caldo).
Le nubi caratteristiche del fronte freddo sono a sviluppo verticale cumuli e
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cumulunembi,
Fronte stazionario
Si ha un fronte stazionario quando di due masse d'aria a contatto nessuna delle
due riesce a sostituire l'altra. Si ha pertanto una situazione di stallo con eventuali
fenomeni precipitativi che possono durare anche molti giorni simili a quelli di un
fronte caldo, finché o il fronte si dissolve oppure si tramuta in un fronte caldo o un
fronte freddo.
Fronte occluso
Si ha un fronte occluso quando un fronte freddo (quindi più veloce) raggiunge un
fronte caldo. Il fronte occluso può essere a carattere caldo o a carattere freddo, a
seconda delle temperature: se un fronte freddo a 5 °C raggiunge un fronte caldo a
7 °C che sovrasta una massa d'aria a 3 °C, entrambi salgono sopra quest'ultima,
generando una situazione simile al fronte caldo. Se invece il fronte freddo ha l'aria
più fredda di tutte si incunea sotto tutte e due le masse d'aria generando una
situazione simile al fronte freddo.
I fenomeni del fronte occluso sono però più violenti (spesso genera temporali) e
persistenti. Sulle carte meteorologiche difficilmente si fa la distinzione fra i due tipi
di fronti occlusi: se c'è nel fronte occluso a carattere caldo i semicerchi sono pieni
e i triangoli vuoti, in quello a carattere freddo i triangoli pieni e i semicerchi vuoti.
Il fronte occluso a carattere caldo però è più frequente.
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Ancora un riepilogo
.
immagine Fronte Freddo
Simbolo sinottico
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immagine Fronte caldo
Simbolo sinottico
In via generale possiamo affermare che:
- il tempo cattivo si associa alla bassa pressione;
- il tempo bello e soleggiato all'alta pressione;
- se le isobare sono molto ravvicinate, il vento soffierà
FORTE;
- se le isobare sono molto distanti tra loro, il vento sarà
debole o addirittura assente.
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Ecco come possiamo fare delle previsioni dalla lettura degli strumenti:
• Pressione con valori medi e umidità del 60-80%: Tempo variabile
• Pressione alta e umidità normale: Tempo bello
• Pressione bassa, umidità e temperatura con valori alti: Tempo brutto
• Pressione in aumento, umidità e temperatura in diminuzione: Tendenza al bello
• Pressione in diminuzione, umidità e temperatura in aumento: Tendenza al brutto
• Pressione che diminuisce rapidamente: Previsto tempo brutto di breve durata
e di forte intensità
• Bassa pressione che diminuisce ancora rapidamente: Probabile tempesta in
arrivo
• Pressione in lenta diminuzione: Cattivo tempo di lunga durata
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Aria Fredda
Aria Calda
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Ecco come possiamo fare delle previsioni dall’osservazione diretta:
• Cielo sereno, o poco nuvoloso con venti leggeri e a regime di brezza di
provenienza dal primo e quarto quadrante: Tempo bello
• Formazioni verticali di nuvole (cumulonembi, cirri, o cirrostrati), con venti dal
II° e III° quadrante: Un progressivo peggioramento del tempo
• Se i venti modificano la propria provenienza ruotando in senso antiorario: Il
tempo cambia in peggio
• Se i venti modificano la loro provenienza ruotando in senso orario: Il tempo è
in miglioramento
• Cielo notturno sereno, con stelle molto brillanti, e mattino limpido ma di
azzurro intenso: Previsti venti forti
• La luna contornata da un alone e pressione bassa: Pioggia in arrivo
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4. Vento e Brezze
Possiamo definire il Vento come aria in movimento, è il
moto quasi orizzontale che l'aria compie rispetto alla
superficie terrestre.
Come abbiamo visto si genera dalla differenza di
pressione atmosferica tra zone diverse, rappresenta
uno dei parametri meteorologici più significativi per la
navigazione marittima.
Il navigante può misurare l’intensità del vento in m/s
(Metri al secondo) trasformati per praticità un Nodi con
il seguente rapporto:
1 m/s = 1.943 Nodi
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Cosa possiamo “Capire” in questa foto?
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BREZZE
Un aspetto fondamentale per chi opera in
mare è conoscere le Brezze.
Il meccanismo che forma la brezza di mare
è alquanto semplice.
Poiché il mare si scalda più lentamente
della terra, si crea una grande differenza di
temperatura
L’aria che staziona sulla terra, più calda e
quindi più leggera, sale, lasciando posto
all’aria fredda che stazionava sul mare.
Questo forma un movimento convettivo di
aria dal mare verso la terra, formando
quella che chiamiamo brezza di mare:
questo fenomeno accade quando c’è
irradiazione solare, cioè di giorno.
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Ecco la brezza di giorno che proviene dal mare:
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Di notte invece, il processo si inverte e si forma un
movimento di aria dalla terra verso il mare chiamato,
appunto, brezza di terra.
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Un pò di cose pratiche sul vento:
Sappiamo che il vento risente degli ostacoli della
superficie terrestre, che provocano un aumento o una
sua diminuzione di velocità, lo fa “adagiare” o lo
deforma in base alla configurazione locale.
Urtando contro la costa, è obbligato a seguirne
l'andamento creando un flusso deviato.
Per esempio, lungo le coste occidentali dell'Istria il
vento di SE (Scirocco) assume la direzione sud.
Lungo le coste tirreniche, in presenza di venti da W
(Ponente), il flusso assume un andamento parallelo
alla costa, aumentando in velocità.
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E’ facilmente intuibile che quando il vento s’incanala
fra due isole o fra due promontori montagnosi, si crea
una “strozzatura”, il flusso orizzontale, quindi rinfresca
e diviene turbolento: esempi tipici?
le Bocche di Bonifacio e lo Stretto di Messina.
Se il canale è fra coste quasi pianeggianti, si
producono intensi vortici.
Fuori dal canale, il mare può essere anche calmo.
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Nelle zone sottovento ad un rilievo montuoso si avrà
un flusso di aria discendente (effetto catabatico) il
quale manterrà calmo il mare adiacente se si tratta di
aria calda (essendo più leggera tenderà a mantenersi
in alto); se il vento è freddo, oltrepassato il rilievo
montuoso, stramazza impetuosamente seguendo
l’andamento del terreno.
Praticamente
tramontana.
ciò
che
determina
la
bora
e
la
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Conoscere il vento e il moto ondoso superficiale da
questi determinato è per chi naviga è rilevante.
I due fenomeni sono talmente connessi che nell'uso
comune si tende a confondere "forza del vento" e
"forza del mare" identificandoli come un fenomeno
unico.
Come ovvio gli effetti negativi del vento sono molto più
importanti in mare piuttosto che sulla terraferma ove gli
ostacoli e l'assenza del moto ondoso rendono
sopportabili venti di velocità più elevata.
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5. Le Onde e i Frangenti
La superficie del mare è percorsa da onde che, prodotte
dall’azione del vento, si propagano secondo la direzione di
quest’ultimo.
Elementi di un’onda:
Lunghezza: distanza fra due creste successive
Velocità: spazio, in metri, percorso dalla cresta in un
secondo
Periodo: intervallo di tempo (in secondi) fra il passaggio di
due creste rispetto ad un punto fisso
Ripidità: rapporto fra altezza e lunghezza.
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Il concetto di onda viene spesso travisato dai non
addetti ai lavori.
Chiariamo subito che un’onda è uno spostamento
di energia e non di materia.
Questo concetto è ben evidente se si pensa alle
onde radio, non c’è nulla che si sposti eppure noi
riceviamo segnali a molti Km di distanza.
In mare questo vuol dire che l’acqua, e ciò che vi
galleggia sopra, non si sposta al passaggio di
un’onda, essendo solo il mezzo in cui si propaga la
perturbazione.
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Dando la classica frustata ad una corda vincolata
ad un muro si vede chiaramente che la corda resta
ferma al suo posto, oscilla solo attorno al suo
punto di equilibrio, mentre l’onda si muove fino alla
parete.
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Quello che succede è solo un’oscillazione attorno alla
posizione iniziale.
Esempio classico è quello del tappo di sughero che
galleggia, salendo e scendendo al passaggio delle onde,
senza però avanzare di un centimetro.
Ma tutti noi abbiamo visto un surfista, che avanza
velocemente su di un onda! come si può spiegare
Bene, finché l’onda non frange vale il discorso appena fatto.
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Quando però l’onda diventa troppo alta e ripida la sua
cresta precipita verso il basso creando quel famoso baffo di
schiuma che altro non e’ che un FRANGENTE.
E’ il il vero pericolo per chi naviga.
Onde non frangenti di 10 metri di altezza non sono
assolutamente pericolose (se non per il mal di mare)
mentre frangenti anche piccoli possono causare gravi
danni.
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Adesso sappiamo che una barca investita da un'onda
NON frangente semplicemente si alza e si abbassa.
Con onde alte si crea un movimento sicuramente
spiacevole, ma non esiste pericolo per la barca.
Ma se c’e Frangente…..
Esiste un reale pericolo!!!!
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In caso di frangenti osservate sempre queste regole:
- non fidatevi delle onde frangenti anche se piccole,
cercate di farvi prendere di poppa per evitare di venir
traversati, evitate di farvi portare in surf dalla cresta
del frangente.
- con vento forte ogni tante onde normali appare un
frangente, quindi attenzione.
- anche un frangente piccolo può traversare una
barca, coricarla di fianco e trascinarla.
- la barca senza vele si traversa al mare ed è più
indifesa ai frangenti, se potete portate sempre un po' di
tela
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Il fetch
Tratto di mare libero nel quale il vento spira con direzione e velocità
costante
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Onda interazione tra vento e corrente
Vento e corrente marina con direzione
uguale: l’onda aumenta di velocità,
diminuisce l’altezza. Meno ripida
Vento e corrente marina con direzione
contraria:l’onda diminuisce la velocità
e la lunghezza, aumenta la sua altezza.
Maggiore ripidezza
Il cambio della marea può modificare
rapidamente lo stato del mare: onda di
60 m alta 1,3m scontrandosi con una
corrente di 3 nodi assume una
lunghezza di 40m e una altezza di 2m,
la sua velocità diminuisce da 18 a 14
nodi
La corrente marina del bacino del
mediterraneo, generata dalla differenza
di salinità con l’oceano Atlantico, entra
dallo stretto di Gibilterra, devia a destra
(Coriolis) e ha una velocità di circa 1
nodo
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6. LE CORRENTI E LE MAREE
Con il termine correnti marine viene indicato il
movimento di massa d'acqua.
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Con il termine correnti marine ci si riferisce al
movimento di massa d'acqua non collegato alla
marea o al moto ondoso.
Le correnti, di cui il navigante nota solo l'effetto
superficiale, esistono lungo tutta la massa d'acqua,
e talvolta solo in determinati strati senza causare
effetti visibili in superficie.
Le correnti sono presenti prevalentemente in acque
profonde ed in mari aperti.
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Possiamo distinguere le correnti in:
Correnti di marea con ciclo temporale ben definito.
Correnti marine che sono permanenti (stazionarie)
possono essere classificate in base alle cause che le
creano (correnti di gradiente e correnti di deriva)
oppure in relazione alla temperatura dell'acqua
(correnti calde o fredde).
Correnti stagionali (o semipermanenti)
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Quello che noi notiamo maggiormente è il moto
orizzontale delle correnti superficiali che è causato
dall'azione combinata di:
correnti di gradiente
correnti di deriva.
Le correnti di gradiente sono dovute alla differenza
di pressione su luoghi diversi della superficie del
mare ed alla differenza di densità delle masse
d'acqua adiacenti.
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Le correnti di deriva sono dovute all'azione di
trascinamento creato dall'attrito esistente tra la
massa d'aria in movimento (vento) e la massa
d'acqua superficiale del mare.
I forti venti costanti come gli alisei dell’ Oceano
Atlantico, o i monsoni dell'Oceano Indiano, sono la
causa di correnti di deriva costanti
L 'intensità della corrente di deriva a regime è pari
a circa l'1,5 % della velocità del vento che l'ha
generata, velocità che dipende dall'ampiezza dello
specchio d'acqua sopravvento e libero da ostacoli,
denominato fetch.
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Il moto orizzontale della
massa d'acqua
superficiale è quello di
maggior interesse per il
diportista.
Pertanto ogni volta che
dobbiamo navigare
occorre informarsi
anche delle correnti e
della possibile
formazione del fetch
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Adesso parliamo delle maree
Le maree sono spesso trascurate dai navigatori
mediterranei perché, nel nostro piccolo mare
chiuso, sono di modesta entità.
Chi invece si trova a navigare in mari come la
Manica, dove il livello del mare può variare di
alcuni metri, non può assolutamente ignorare
questo fenomeno: esistono infatti porti accessibili
solo con alta marea e isole che diventano
terraferma quando scende la marea.
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A determinare le maree è in primo luogo la luna che ha una
sua attrazione gravitazionale.
Visto che la terra per tre quarti è liquida riesce a deformarsi.
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Visto che la luna esercita una certa attrazione sulla terra lo
farà anche il sole, infatti quando il sole e la luna sono in
congiunzione "tirano" dalla stessa parte, la forza di
attrazione sarà maggiore
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quando sole e luna sono in congiunzione o in opposizione
avremo le maree sizigiali, ovvero le massime escursioni.
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Come abbiamo visto lo spostamento di queste enormi
masse di acqua provoca correnti di marea, che non
seguono una regola generale ma sono influenzate da
molteplici fattori, raccomandiamo pertanto di raccogliere
informazioni sia dai portolani che da specifiche carte.
Questo vale soprattutto se si naviga in bassi fondali, negli
stretti o vicino alla foce dei fiumi.
In questi casi infatti si possono formare delle correnti molto
forti e improvvise a causa di una inversione di marea.
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Uno degli strumenti più attendibili per la misurazione
della corrente marina è il radar costiero in HF.
Si tratta di un dispositivo rivolto alla determinazione
della direzione ed intensità delle correnti marine
superficiali in un’area costiera basato sulla
trasmissione verso la superficie marina di un segnale
elettromagnetico ad alta frequenza e sulla ricezione del
segnale riflesso dalla superficie stessa.
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La misurazione delle correnti è effettuata con diversi
metodi, tra i più utilizzati vi è la mappa dinamica delle
correnti ricavata dalle osservazioni SeaSonde.
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Il monitoraggio è necessario sia per la navigazione che
per il rischio Ambientale.
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La deriva, che in genere non viene avvertita in
navigazione. Si rileva con punti nave successivi. Può
causare, specie nelle navigazioni più lunghe errori di
“fuorirortta” pertanto occorre compensare l’errore.
I metodi per tenere conto della corrente in genere si
basano sulla soluzione grafica del triangolo della
corrente.
Nella pratica della navigazione, si ritraccia la nuova Pv
(Prora Vera) correggendola con i gradi che abbiamo
rilevato riportando la corrente sulla carta.
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Fine prima parte
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