In meteorologia il vento è il movimento di una massa d'aria atmosferica da un'area con alta pressione (anticiclonica), a un'area con bassa pressione (ciclonica). In genere con tale termine si fa riferimento alle correnti aeree di tipo orizzontale, mentre per quelle verticali si usa generalmente il termine correnti convettive che si originano invece per instabilità atmosferica verticale.
Innumerevoli gli autori classici che si sono occupati di questo fenomeno atmosferico. Scrive Lucrezio: «Son dunque i venti un invisibil corpo, che la terra che l'mar che l'ciel profondo trae seco a forza e ne fa strage e scempio». Per Seneca "Il vento è aria che spira", e per analogia sin dall'antichità esso veniva associato ai fenomeni del respiro e dello spirito (ruah, o in greco pneuma) che infonde vita..
Le due cause principali della circolazione atmosferica su larga scala sono il riscaldamento differenziale tra l'equatore e i poli e la rotazione del pianeta (effetto Coriolis). All'interno dei tropici e dei subtropici, le circolazioni termiche basse sui terreni e sugli altopiani possono guidare le circolazioni monsoniche.
I venti sono comunemente classificati in base alla loro scala spaziale, alla loro velocità e direzione, alle forze che li causano, alle regioni in cui si verificano e ai loro effetti. I venti hanno diversi aspetti: la velocità (velocità del vento); la densità del gas coinvolto; l´energia del vento. In meteorologia, i venti sono spesso indicati in base alla loro forza e alla direzione da cui soffiano. La convenzione per le direzioni si riferisce alla provenienza del vento; pertanto, un vento "occidentale" o "da ovest" soffia da ovest verso est, un vento "settentrionale" soffia verso sud e così via.
I venti forti di durata intermedia (circa un minuto) sono definiti burrasche.
Nella civiltà umana, il vento ha influenzato gli eventi della storia, ha ampliato la gamma dei trasporti e delle guerre e ha fornito una fonte di energia elettrica. Il vento alimenta i viaggi dei velieri attraverso gli oceani della Terra. Le mongolfiere utilizzano il vento per compiere brevi tragitti.
Quando i venti diventano forti, gli alberi e le strutture costruite dall'uomo possono essere danneggiati o distrutti.
I venti possono modellare le forme del territorio, attraverso una serie di processi eolici come la formazione di terreni fertili, ad esempio il loess, e l'erosione. La polvere proveniente da grandi deserti può essere spostata a grandi distanze dalla regione di origine dai venti. Il vento influisce anche sulla diffusione degli incendi. Il vento può disperdere i semi di varie piante, consentendo la sopravvivenza e la dispersione di quelle specie vegetali, nonché di popolazioni di insetti e uccelli volanti. Il vento influisce sulle riserve di cibo degli animali e sulle loro strategie di caccia e di difesa.
Cause
Il vento è causato dalle differenze di pressione atmosferica che spingono l'aria da zone di alta pressione a zone di bassa pressione per effetto della forza di gradiente. Il flusso d'aria non corre in maniera diretta da un punto all'altro, cioè con la stessa direzione della forza di gradiente, ma subisce una deviazione dovuta alla forza di Coriolis (o effetto di Coriolis) che tende a spostarlo verso destra nell'emisfero settentrionale e verso sinistra nell'emisfero meridionale. A causa di questo effetto, che non è presente all'equatore, il vento soffia parallelamente alle isobare (vento geostrofico). Tuttavia alle basse quote (meno di 600 m) è necessario tenere conto che l'attrito con la superficie terrestre può modificare la direzione del vento di circa 10° sopra il mare e 15–30° sopra la terra, rendendo il percorso dall'alta pressione alla bassa pressione più diretto e la penetrazione del vento nelle aree di bassa pressione più profonda.
I venti definiti da un equilibrio di forze fisiche vengono usati nella scomposizione e analisi dei profili del vento. Sono utili per semplificare l'equazione del moto atmosferico e per ricavare dati qualitativi sulla distribuzione orizzontale e verticale dei venti.
Globalmente le due forze maggiori della circolazione atmosferica sono il differenziale di riscaldamento tra equatore e poli (la differenza nell'assorbimento dell'energia solare che genera la forza di buoyancy) e la rotazione del pianeta. Al di fuori dei tropici e dell'attrito causato dalla superficie terrestre, i venti su larga scala tendono ad avvicinarsi al bilancio geostrofico. Una nuova, controversa teoria suggerisce che il gradiente atmosferico sia causato dalla condensazione dell'acqua indotta dalle foreste che incentivano l'assorbimento dell'umidità dall'aria dei litorali.
Il vento termico è la differenza nel vento geostrofico tra due livelli dell'atmosfera. Esiste solo in un'atmosfera con gradienti di temperatura orizzontali. Il vento ageostrofico è la differenza tra vento reale e geostrofico, che è correlato alla creazione dei cicloni. Il vento di gradiente è simile al vento geostrofico, ma include anche la forza centrifuga (o accelerazione centripeta).
Misurazione
La direzione del vento generalmente viene espressa dalla direzione in cui esso soffia. Ad esempio un vento settentrionale soffia da nord verso sud. La direzione del vento si misura con le banderuole; negli aeroporti le maniche a vento indicano la direzione del vento permettono di stimarne la velocità in base all'angolazione assunta dalla manica. La velocità è misurata dagli anemometri, solitamente servendosi di eliche o coppe rotanti. Quando è necessaria una maggior precisione (come nel campo della ricerca) il vento può essere misurato tramite la velocità di propagazione degli ultrasuoni o dall'effetto della ventilazione su resistenze di fili riscaldati. Un altro tipo di anemometro usa i tubi di Pitot, che, sfruttando il differenziale di pressione tra un tubo interno e uno esterno che viene esposto al vento, permettono di determinare la dinamica della pressione, che viene poi usata per calcolare la velocità del vento.
In tutto il mondo la velocità del vento, o meglio la sua intensità, viene misurata a dieci metri di altezza e calcolando la media su dieci minuti di misurazione; negli Stati Uniti la media viene fatta su un minuto per i cicloni tropicali, e su due minuti per le osservazioni meteorologiche,Office of the Federal Coordinator for Meteorology. Federal Meteorological Handbook No. 1 – Surface Weather Observations and Reports September 2005 Appendix A: Glossary. Retrieved 2008-04-06. mentre in India viene generalmente misurata in tre minuti. I valori calcolati sulle medie di un minuto sono generalmente il 14% più alti di quelli calcolati sulle medie in dieci minuti. Un breve soffio di vento ad alta velocità è chiamato raffica. Una definizione tecnica della raffica è: la massima che eccede di 10 nodi (19 km/h) la velocità del vento misurata in dieci minuti. Un groppo è un raddoppio della velocità del vento sopra una certa soglia che dura per un minuto o più.
Per misurare i venti in quota vengono usate radiosonde monitorate con il GPS, navigazione radio o il radar. In alternativa il movimento del pallone aerostatico a cui la radiosonda è attaccata può essere monitorato da terra usando un teodolite. Le tecniche di telerilevamento del vento includono il SODAR, il doppler lidar e i radar, che possono misurare l'effetto Doppler della radiazione elettromagnetica diffusa o riflessa da aerosol o molecole. Radiometri e radar possono essere usati per misurare l'irregolarità della superficie degli oceani dallo spazio o dagli aerei, che può essere usata per stimare la velocità del vento vicino alla superficie dell'acqua. Le immagini dei satelliti geostazionari possono essere usate per misurare i venti nell'atmosfera basandosi sulla distanza percorsa dalle nuvole tra un'immagine a la successiva. L'ingegneria eolica studia gli effetti del vento su ambienti urbanizzati, e quindi su edifici, ponti e altri manufatti.
La velocità del vento dipende dal gradiente barico, cioè dalla distanza delle isobare, e può essere espressa in metri al secondo (m/s), chilometri all'ora (km/h) e nodi. L'intensità del vento aumenta in media con la quota per via della diminuzione dell'attrito con la superficie terrestre e la mancanza di ostacoli fisici come vegetazione, edifici, colline e montagne. Il complesso dei venti e delle correnti aeree atmosferiche dà vita alla circolazione atmosferica.
Scale di misurazione
Tradizionalmente la scala di Beaufort fornisce una descrizione empirica dell'intensità del vento basata sulle condizioni del mare. Originariamente composta da 12 livelli, negli anni quaranta ne sono stati aggiunti altri 5, tutti relativi agli uragani, arrivando così a 17. La scala contiene termini generali per definire i venti di differenti velocità medie come brezza, burrasca, tempesta e uragano, talvolta preceduti da aggettivi come moderato, fresco, forte, che vengono usati per differenziare la forza del vento all'interno della stessa categoria. La terminologia per i cicloni tropicali differisce da una regione all'altra del mondo. La maggior parte dei bacini oceanici usa la media della velocità del vento per determinare la categoria del ciclone.
La scala Fujita avanzata (in inglese Enhanced Fujita), un aggiornamento della scala Fujita, è composta da 6 gradi (da EF0 a EF5) e viene usata per misurare l'intensità dei tornado usando come metro di giudizio i danni provocati alle abitazioni.
Qui sotto una comparazione tra le diverse classificazioni usate globalmente dal Regional Specialized Meteorological Centers:
Classificazioni generali del ventoClassificazioni dei cicloni tropicali (medie calcolate su 10 minuti) Scala di Beaufort Media 10 minuti (in nodi) Termine generale Nord Oceano IndianoIMD Sud-Ovest Oceano IndianoMF Regione AustralianaSud Pacifico BoM, BMKG, FMS, MSNZ Sud-Ovest PacificoJMA Sud-Ovest PacificoJTWC Nord-Est Pacifico eNord AtlanticoNHC & CPHC 0 <1 Calma Area di bassa pressione Anomalia tropicale Depressione tropicale Depressione tropicale Depressione tropicale Depressione tropicale 1 1–3 Bava di vento 2 4–6 Brezza leggera 3 7–10 Brezza tesa 4 11–16 Vento moderato 5 17–21 Vento teso Depressione 6 22–27 Vento fresco 7 28–29 Vento forte Profonda depressione Depressione tropicale 30–33 8 34–40 Burrasca Tempesta ciclonica Tempesta ciclonica moderata Ciclone tropicale (1) Tempesta ciclonica Tempesta ciclonica Tempesta ciclonica 9 41–47 Burrasca forte 10 48–55 Tempesta Tempesta ciclonica violenta Tempesta ciclonica violenta Ciclone tropicale (2) Tempesta tropicale violenta 11 56–63 Tempesta violenta 12 64–72 Uragano Tempesta ciclonica molto violenta Ciclone tropicale Ciclone tropicale violento (3) Tifone Tifone Uragano (1)13 73–85 Uragano (2)14 86–89 Ciclone tropicale violento (4) Uragano maggiore (3)15 90–99 Ciclone tropicale intenso16 100–106 Uragano maggiore (4)17 107–114 Ciclone tropicale violento (5) 115–119 Ciclone tropicale molto intenso Super tifone >120 Super tempesta ciclonica Uragano maggiore (5)
Legenda dei simboli del vento
I simboli stampati sulle mappe meteorologiche usano un ardiglione per mostrare sia la direzione sia la velocità del vento, quest'ultima deducibile dal numero di bandiere attaccate all'ardiglione stesso:
SimboloDescrizioneVelocità del ventoCalmaMezza bandiera Bandiera intera Pennone Esempi di vento di vento
La direzione del vento è data dalla direzione verso cui è rivolto l'ardiglione. Quindi, un vento nord-orientale sarebbe illustrato da una linea che si estende verso nord-est, con il numero di bandiere a indicare la velocità del vento situate sull'estremità nord-orientale dell'ardiglione. Questi simboli permettono di fare un'analisi delle linee della velocità del vento (linee che uniscono punti con la medesima velocità del vento); queste ultime sono particolarmente utili nell'individuare la posizione delle correnti a getto nelle mappe della pressione costante, e vengono generalmente posizionate a 300 o più hPa.