Rivista Ligure di Meteorologia 10 - Le inversioni termiche

E' noto che salendo in quota la temperatura scende, ma di quale entità è questo abbassamento?
Quando l'aria è in stato di quiete, immobile, la temperatura scende di 6°C ogni 1.000 m. Se al livello del mare la temperatura è di 20°C a 4.000 m sarà di -4°C. Ma questa regola ha le sue eccezioni, e può capitarci di osservare, durante un’escursione in montagna, che in uno strato d'aria dello spessore da pochi metri fino a qualche centinaio la temperatura sale.
La causa più comune é un forte irraggiamento termico notturno. A causa del cielo sereno, durante la notte si produce un forte raffreddamento del suolo che a sua volta raffredda il sottile strato d’aria a contatto con esso. Se l’umidità é sufficientemente elevata e la temperatura dell’aria diminuisce oltre la temperatura di rugiada si ha la condensazione e quindi la formazione di nebbia. Più in alto, lontano dal suolo l’aria rimane calda. Questa situazione é caratteristica delle pianure, famose le nebbie della pianura padano-veneta, e spesso l’alpinista osserva dall’alto la penetrazione di queste nebbie nella parte inferiore delle valli.
Un’altra causa d’inversione termica e di nebbie conseguenti è invece tipica della montagna. Quando non vi sono venti e l’atmosfera é in stato di quiete, l’aria fredda, notoriamente più pesante, si raccoglie nella notte nei fondovalle e nelle conche. Durante i mesi autunnali e invernali il calore del sole non é sufficiente a scaldare i fondovalle e di conseguenza far salire l’aria fredda e umida, per cui questa ristagna in fondo alla valle anche per tutto il giorno e di conseguenza la nebbia non si dissipa. In questa situazione é più freddo il fondovalle delle vette, le quali godono dell’irraggiamento solare per tutto il giorno. In inverno é facile trovare i fondovalle ancora innevati e i pendii soleggiati in quota completamente spogli. Questo fenomeno è la spiegazione degli insediamenti di pendio dei villaggi che incontriamo nelle valli delle Alpi.

mongolfiera.gif (2258 byte) Quale meccanismo fisico è alla base di questi fenomeni? Supponiamo di essere su una mongolfiera in cui l'aria calda contenuta all'interno sia 65°C, e partiamo con una temperatura al suolo di 20°C in una situazione di inversione termica (i valori indicati sono paradossali, in realtà le inversioni avvengono con valori di pochi gradi, e anche meno). Man mano che saliamo di quota la temperatura dell’aria circostante sale, e quando raggiunge i 65°C la densità dell'aria all'interno e' uguale a quella dell'esterno, e ci fermiamo. Più in alto, a 70°C, la temperatura riprende normalmente a scendere con il crescere della quota, ma la nostra mongolfiera é bloccata sotto l'inversione termica: nella stessa situazione si trova la nebbia.

Nella doppia immagine a fianco e' ben visibile il fenomeno della nebbia, l'inversione termica avviene a 150 metri e vi sono 5 gradi di differenza dal suolo, la nebbia non supera l'inversione termica. Nelle pianure molto umide, sui laghi o lungo i fiumi si possono avere inversioni termiche ad un solo metro di altezza con strati di nebbia sottilissima.

La nebbia e la foschia si possono considerare come delle vere e proprie nubi al suolo. Vediamo le loro definizioni (tratte da: Che tempo farà, di Edmondo Bernacca, Oscar Mondadori):

nebbia: sospensione di piccolissime (pressoché microscopiche) goccioline di acqua in prossimità del suolo, tale da ridurre, per convenzione internazionale, la visibilità orizzontale a meno di 1 Chilometro.

foschia: sospensione nell’atmosfera di goccioline d’acqua microscopiche abbastanza disperse in modo da consentire una visibilità orizzontale superiore a 1 Chilometro.

Se l’inversione termica si forma in quota, la sua presenza influenza direttamente le nubi. La formazione di un’inversione termica in quota può essere causata da uno scorrimento di aria calda sopra ad uno strato freddo: in questo caso si ha la formazione di uno strato di nubi le cui sommità non supereranno mai l'inversione termica. Si possono avere anche più inversioni termiche, sviluppate in altezza, ciascuna con il suo strato di nubi.

Caso tipico, di frequente osservazione in montagna nella stagione calda, è l’impatto di una cellula temporalesca con l’inversione termica in quota. Nell’immagine di sinistra si vede una bellissima nube temporalesca (Cumulonimbus, Cb) la cui sommità, continuamente alimentata da correnti verticali, si allarga e si addensa sotto l'inversione termica.

Nell’immagine di destra uno strato di nubi alla quota di circa 900 m, al di sotto vi e' una giornata umida, piovigginosa e fredda, sopra e' una giornata primaverile e calda, ideale per una bella escursione, allietata dal pensiero che alcuni amici non sono venuti perché … il tempo è brutto!
La fotografia a destra è stata scattata il 14 febbraio 1998 dalla vetta del Monte Leco (1.072 m), in provincia di Genova, dove avevamo cielo sereno, una temperatura di +22°C e calma di vento: una splendida giornata primaverile.
Contemporaneamente al Passo della Bocchetta (772 m) a poca distanza, il cielo era coperto, la temperatura di +8°C e il vento moderato da sud, una uggiosa e fredda giornata invernale.
I dati sono stati personalmente registrati.