El nino: genesi e formazione del fenomeno (parte 2)

El Nino, TERZA PARTE CLICCA QUI

El nino: genesi e formazione del fenomeno.

Come annunciato nella prima parte, ho deciso di dividere l’articolo in più parti in quanto per una migliore conoscenza della genesi di questo fenomeno c’è bisogno di conoscere antecedentemente alcuni argomenti fondamentali come: L’irraggiamento solare e la circolazione a scala globale, parte della teoria di Ekman,  fenomeno dell’up welling  e onde di kelvin. Argomenti molto importanti in quanto la combinazione di questi elementi portano alla genesi del  fenomeno di El Nino. Oggi andremo a trattare quella parte che riguarda parte della teoria di Ekman e del fenomeno dell’up welling.

spirale di ekman

www.centrometeoligure.it

Spirale e trasporto di Ekman: per ottenere determinati risultati e  per semplificare  la trattazione matematica Ekman assunse una serie di ipotesi che sono:

  1.  Mare infinitamente grande e profondo.
  2. Nessun confine.
  3. Vento persistente.
  4. Condizione barotropica.
  5. Coefficiente di turbolenza verticale nullo.
  6. f costante.

Saltando la trattazione matematica e, per semplicità, immaginando la colonna d’acqua suddivisa in strati,  Ekman trovò che quando un vento soffia  per  un tempo sufficientemente lungo ad una certa intensità  su una  superficie di mare abbastanza ampia, il moto che se ne genera è governato dalla forza di Coriolis e dagli attriti. Ne deriva che lo strato più superficiale si muove a 45° rispetto la direzione del vento, mentre man mano che la profondità aumenta la velocità diminuisce a causa degli attriti, di conseguenza anche l’effetto della forza di coriolis viene man mano attenuato.

Come risultato ad ogni “strato” inferiore la deviazione dovuta alla forza di coriolis  è minore e quindi la corrente risulta deviata di un certo angolo rispetto a quella superficiale.  Generalmente la direzione netta di spostamento della massa d’acqua può variare dai 45° superficiali fino a 90° rispetto alla direzione in superficie. Ora semplificando ulteriormente, immaginiamo di integrare la colonna d’acqua interessata dal fenomeno appena citato otteniamo il trasporto di Ekman, che nel nostro emisfero è diretto a 90° a destra della direzione del  vento.

up welling

www.noaa.com

L’Up welling: Immaginiamo di avere una costa orientata lungo un asse che va da Nord a Sud e un vento che spira anch’esso da Nord e quindi parallelamente alla costa. Avremo che il trasporto di Ekman essendo a 90° a destra rispetto la direzione del vento si dirigerà verso il largo, generando quella che  chiamiamo una inclinazione della superficie libera del mare.

Quello che succede è che all’inclinazione della superficie libera generata dal trasporto di Ekman nello strato superficiale (in questo caso negativa) corrisponde  l’innesco di  un gradiente di pressione, (proprio come succede  in atmosfera) che va  a bilanciare lo squilibrio creato in superficie. Per  semplificare ulteriormente l’argomento potremo immaginare la situazione che si viene a creare in questo modo: Nella zona di costa in cui avviene lo spostamento di masse d’acqua verso il largo abbiamo divergenza superficiale, come conseguenza  abbiamo che verticalmente ad essa e  in profondità abbiamo un richiamo di acque profonde e quindi convergenza. Quando condizioni del genere persistono per molto tempo oppure sono molto intense abbiamo che  le acque profonde più fredde e ricche di nutrienti giungono fino alla superficie determinando il fenomeno dell’up welling. Il fenomeno contrario invece è detto dawn welling. Qui finisce la seconda parte, dal prossimo articolo inizieremo a trattare e a vedere come  gli argomenti appena accennati servano per  la comprensione delle dinamiche che governano il fenomeno di El nino.

Articolo a cura di Luca Mennella. 


Articolo di Luca Mennella

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