Fronte freddo, caldo e occluso: i "giochi" atmosferici delle masse d'aria

Fronte freddo, caldo e occluso: i "giochi" atmosferici delle masse d'aria

Tra i protagonisti delle vicende meteorologiche, oggetto di monitoraggio e delle previsioni del tempo alle medie latitudini, ci sono sicuramente quelli che vengono chiamati fronti. Specie alle latitudini intermedie, i contrasti e il "braccio di ferro" tra masse d'aria calda sub-tropicale (che tentano di salire di latitudine) e masse d'aria polare (che cercano di scendere) generano, distruggono e alimentano queste figure atmosferiche di estrema importanza ed interesse.

Come anche riportato nel nostro glossario, ci sono vari tipi di fronti, che ora andremo ad elencare. I più "classici" sono quello caldo, freddo e occluso, che spesso trovate anche indicati graficamente nelle mappe meteorologiche. Come concetto di base il fronte non è altro che una linea di demarcazione tra due masse d'aria con caratteristiche (temperatura, umidità) più o meno diverse. La circolazione atmosferica continuamente sposta tali masse d'aria, formatesi in regioni e territori con caratteristiche fisiche e morfologiche di vario tipo e che non si mescolano tra di loro, se non in maniera molto parziale proprio laddove si interfacciano (il fronte, appunto). Ma andiamo con ordine:

Fronte freddo

Si ha quando una massa d’aria fredda avanza a contatto con la superficie terrestre e si "incunea" in una zona occupata da masse d’aria più calde, alzandole vigorosamente (vedi prima figura). Il rapido sollevamento dell’aria calda genera nubi di tipo cumuliforme, in genere cumulonembi. Se l’atmosfera è instabile si formano nubi convettive imponenti e si possono avere temporali o linee burrascose. Le burrasche sono continui temporali che precedono il fronte da 80 a 450 km e in genere si dispongono parallele al fronte stesso. La loro presenza può prolungare il periodo di cattivo tempo associato al fronte. In condizioni di stabilità, invece, davanti e dietro al fronte si possono formare nubi di tipo stratus o cumuli non molto pronunciati.

Dopo il suo passaggio le possibili piogge possono ritardare la schiarita del cielo, ma si hanno condizioni sicuramente meno violente. I fronti freddi tendono ad essere energici e possono viaggiare a velocità che possono toccare i 65 km/h, il loro passaggio può essere questione di ore. I fronti che si muovono più veloci portano in genere un tempo più violento che però si attenua subito dopo il suo passaggio. L’inclinazione di un fronte freddo va da 1/30 a 1/100, quindi piuttosto forte. Prima del suo arrivo la pressione è in diminuzione, poi si manifesta un brusco aumento. La temperatura invece, prima dipende dalla massa d’aria calda presente, poi avviene una forte diminuzione. Inoltre, un fronte freddo porta aria più asciutta e visibilità ottima. Il fronte freddo è indicato sulle cartine del tempo da una linea azzurra con triangoli (in gergo tecnico si parla di linea LY).

Fronte caldo

Si ha quando una massa d’aria calda avanza e va ad invadere zone precedentemente occupate da masse d’aria fredda (vedi lo schema della seconda figura). Poiché i fronti caldi tendono a viaggiare più lentamente di quelli freddi (25 km/h circa) e hanno aria meno densa, tendono a spostarsi sopra l’aria più fresca in modo graduale. L’aria calda, nello scontro con quella fredda, tende a scorrere verso l’alto raffreddandosi e causando la formazione di nubi di tipo stratificato.

Nelle immediate vicinanze del fronte si hanno gli strati e i nembostrati, poi gli altostrati, i cirrostrati e, al di sopra della superficie frontale i cirri. I cirri sono i segni premonitori dell’arrivo di un fronte caldo. Questa vasta copertura di nubi, che talvolta si estende per circa 2500 km, è dovuta alla scarsa inclinazione del fronte caldo che va da 1/50 a 1/400. In generale, è possibile prevedere l’avvicinamento con qualche giorno di anticipo grazie a questa propagazione di nubi e alla lenta avanzata del fronte.

Ci possono essere due tipi di fronte caldo: quello che porta aria stabile e quello con aria instabile. Il primo caso è caratterizzato da lunghi periodi di pioggia continua e di solito condizioni calme, eccetto forse in prossimità della linea frontale. Nel secondo si possono avere delle piogge forti intervallate da una pioggerellina stabile e da temporali, inoltre si formeranno accanto alle nubi stratiformi anche quelle cumuliformi.

Prima del fronte la temperatura aumenta in modo lento, dopo l’aumento è più intenso. La pressione diminuisce prima del suo arrivo, poi rimane quasi stazionaria. Dopo il passaggio di un fronte caldo la nuvolosità può diminuire fino all’apparizione di estese schiarite. Nelle cartine del tempo il fronte caldo è indicato da una linea rossa con semicerchi (in termine tecnico linea LX).

Fronte occluso

Si ha quando un fronte freddo, che in genere segue un fronte caldo, ma ha una velocità di spostamento superiore, riesce a raggiungerlo formando un fronte unico (terza figura). La linea che segna l’incontro tra i due fronti prende il nome di occlusione e il nuovo tipo di fronte viene chiamato fronte occluso. Esso presenta tre masse d’aria diverse.

Se l’aria che si trova davanti al fronte caldo è più fredda di quella che si trova dietro al fronte freddo, sarà quest’ultima più leggera e salirà sulla prima (nello scontro tra fronte freddo e fronte caldo avremo in successione aria fredda-aria calda-aria calda-aria fredda, quindi aria fredda-settore caldo-aria fredda). Si genera un’occlusione calda, chiamata in questo modo perché il fronte al suolo è un fronte caldo.

Se l’aria che si trova davanti al fronte caldo è meno fredda rispetto a quella che di trova dietro il fronte freddo, sarà quest’ultima più pesante e agirà come cuneo e solleverà la prima. Si genera un’occlusione fredda, chiamata così perché il fronte al suolo è di fatto un fronte freddo. Ognuno di questi fronti è accompagnato da uno complementare in quota, rispettivamente freddo o caldo. Come nel caso dei fronti “classici”, le caratteristiche della nuvolosità e delle precipitazioni dipendono dal grado di instabilità dell’aria del settore caldo che permane in quota. Nelle cartine del tempo il fronte occluso viene indicato da una linea con triangoli alternati a semicerchi (unione di un fronte caldo e un fronte freddo).

Fronte secondario

Le masse d’aria che hanno la medesima origine possono acquisire caratteristiche diverse poiché possono fare percorsi diversi o avere influenze diverse (esistono diversi valori di umidità e temperatura tra una massa d’aria che passa sopra una zona innevata e una massa d’aria che passa in una zona senza neve). Quando queste s’incontrano danno origine a fronti che sono meno intensi e meno attivi di quelli originari e vengono chiamati fronti secondari. Questi fronti si osservano di solito nella parte posteriore dei fronti freddi principali e corrispondono a masse d’aria polari ancora più fredde.

Fronte stazionario

Si dice di quel fronte che si arresta a causa del movimento dei sistemi di pressione. Il contrasto tra le masse d'aria in questo caso non è particolarmente attivo, è come se le masse d'aria si "appoggiassero" l'una di fianco all'altra, senza "spingere" troppo (o per niente).

Frontogenesi

Sviluppo o pronunciata intensificazione di un fronte che si verifica quando in una medesima area convergono masse d’aria con caratteristiche diverse.

Frontolisi

È il fenomeno opposto della frontogenesi e consiste nell’indebolimento o sparizione di un fronte. Si accompagna quasi sempre a subsidenza.