Ooggi vi vogliamo parlare brevemente di un fenomeno atmosferico che ci circonda, un qualcosa con cui conviviamo tutti i giorni e che riguarda soprattutto i lettori che ci seguono dalla Pianura Padana: l’inversione termica.
Spesso nei periodi di alta pressione al mattino presto guardiamo le webcam delle nostre montagne e osserviamo una copertura nuvolosa a bassa quota, mentre oltre i 2000-2500 m il cielo è sereno. Esattamente come mostrato dalla webcam di Chamois alla cima degli impianti, al colle Fontana Fredda a 2472 m la mattina del 5 aprile 2020:
Scatto della webcam sita alla cima degli impianti di Chamois a Fontana Fredda a 2500 m la mattina del 5 aprile 2020: un mare di nubi basse avvolge le montagne fino alle medie quote, sopra splende il sole.
Questo è proprio un esempio di inversione termica!
1. Definizione
Per capire di che cosa si tratta, dovete prima incamerare un concetto molto semplice: nell’atmosfera la temperatura diminuisce all’aumentare della quota, generalmente con un rapporto di 0.65°C ogni 100 m. Si parla di gradiente termico negativo, in quanto diminuisce salendo di quota.
Chiarita questo punto, potete capire facilmente cosa sia l’inversione termica: con questo termine si indica una condizione del profilo termico verticale caratterizzata da un gradiente termico positivo, opposto a ciò che viene fisiologicamente e a quanto indicato sopra. Salendo di quota la temperatura non diminuisce, ma aumenta. Questo può essere osservato nei primi 100-200-500 m dal suolo, ma anche ad altezza superiori (5-6000 m ad esempio).
In questo articolo vi parliamo di questo fenomeno perchè è un qualcosa con cui inconsapevolmente ci confrontiamo quasi tutti i giorni. L’inversione termica infatti è presente in pianura, nelle valli, sui fondovalle, è molto comune.
2. Come si forma
Abbiamo capito dunque cosa sia l’inversione termica: nello strato d’aria considerato (possono essere i primi 300 m dal suolo ad esempio) la temperatura risulta più bassa rispetto alla porzione direttamente soprastante di colonna d’aria. La sua formazione è strettamente legata all’orografia, che sia una montagna con una corrispondente valle o una collina con il suo fondovalle: quando cala la sera, i pendii (specie quelli non esposti alla radiazione solare diretta) tendono a raffreddarsi più velocemente del fondovalle più caldo; l’aria fredda accumulatasi su questi pendii è per natura più densa (dunque più pesante rispetto a quella calda). Essa dunque tende a scivolare a valle scalzando l’aria calda qui presente, che a sua volta sale di quota, generando così l’inversione: nel fondovalle si registrano temperature più basse, con un picco minimo all’alba.
Ore 8: in basso lo strato inversionale, al di sopra aria più secca e mite galleggia grazie ad un deciso promontorio di alta pressione azzorriana.
3. Caratteristiche del fenomeno
L’inversione è una condizione del tutto reversibile: in genere l’insolazione diurna è in grado di distruggere lo strato di inversione ripristinando il normale gradiente termico negativo, proprio come avviene in questo periodo della stagione. Tuttavia in determinate condizioni atmosferiche il fenomeno tende a ripresentarsi con frequenza e intensità sempre maggiori determinando un’inversione termica permanente anche durante il dì e per molti giorni fino al definitivo mutare della circolazione atmosferica.
Ore 12: il sole ormai alto sull’orizzonte distrugge lo strato inversionale presente nella valle, comunque ancora ben distinguibile grazie ad una decisa divisione creata dalla foschia.
Esattamente come succede fra tardo autunno, inverno e prima parte della primavera: durante l’inverno infatti l’altezza inferiore del sole fa sì che i raggi non abbiano la giusta potenza per riscaldare l’aria in modo sufficiente da rompere lo strato inversionale, che di giorno in giorno si rinforza. A questo vanno aggiunti la minore durata del giorno e anche l’eventuale presenza di neve al suolo, che riflette fortemente la luce solare diretta; di conseguenza l’aria a contatto con il terreno al calar del sole si raffredda molto rapidamente, raggiungendo temperature inferiori rispetto a quella degli strati atmosferici sovrastanti, con il risultato che la temperatura risulta più bassa in pianura o nelle valli che in montagna.
9 febbraio 2020, colle Fontana Fredda, Chamois, 2500 m: altro esempio di strato inversionale presente nella valle principale ed alimentato da aria più umida in risalita dalla pianura. Quel giorno lo zero termico in montagna raggiunse i 2500 m.
L’inversione termica inoltre si può formare solo in condizioni di stabilità atmosferica, ovvero senza rimescolamento dell’aria: ecco che la presenta di un vento (il foehn ad esempio) blocca la formazione dell’inversione termica in quanto rimescola la colonna d’aria stessa, ripristinando un gradiente negativo della colonna; lo stesso farà la nuvolosità: la radiazione infrarossa presente in atmosfera giungerà al suolo e non potrà più essere dispersa verso l’alto a causa delle nubi, favorendo un ulteriore riscaldamento del suolo e la rottura dello strato inversionale.
Abbiamo detto che l’inversione si forma solo in condizioni di stabilità atmosferica: l’elemento principe per la formazione dell’inversione termica è l’alta pressione, proprio come avviene in questi giorni. Cieli sereni, ventilazione debole durante il giorno e assente durante la notte, tutte condizioni che favoriscono la creazione di questo fenomeno.
Siamo arrivati ad una stagione in cui le inversione notturne sono ancora molto forti in montagna, aiutate anche dalla neve, mentre di giorno vengono quasi totalmente eliminate dai raggi solari, proprio come succede in questi giorni. Ecco un semplice confronto con due scatti alle 8 e alle 12 del giorno 5 aprile 2020 riprese dal colle Fontana Fredda a Chamois, con lo stesso puntamento nella giornata: alle 8 è ben visibile l’inversione nel suo culmine con lo strato di nubi basse, mentre alle 12 è in parte dissipata e si può percepire solamente uno strato più umido presente fino ai 2500 m circa (visibile dalle medie quote):
Confronto fra le ore 8 e le ore 12: si nota la dissoluzione parziale dello strato inversionale alle medio-basse quote.
Grazie a questi concetti potete capire perchè nella giornata del 5 aprile 2020 a Cogne Cretaz a 1470 m la minima è stata di -4.1°C, mentre salendo ai 2279 m del Grand Crote la minima è stata di soli -2.5°C; lo stesso discorso vale per le massime: la radiazione solare ha in parte ripristinato il normale gradiente termico con la quota: +10.9°C a 1470 m e +8.9°C a 2279 m (in assenza di inversione la massima a 1470 m dovrebbe esser di almeno 17-18 gradi).
4. Perchè riguarda direttamente chi vive in pianura?
L’inversione termica è la base del clima della Pianura Padana, che presenta un’orografia molto particolare: circondata da montagne a nord e sud (Alpi e Appennini), può essere immaginata come una grande valle circondata da montagne se volete. Le Alpi bloccano (in condizioni anticicloniche) ogni ricircolo di aria, sbarrando le correnti atlantiche in arrivo da nord e ovest e concorrono alla creazione del regime inversionale. L’aria dunque ristagna al suolo e questo è un elemento assolutamente negativo: gli inquinanti che noi produciamo non vengono dispersi e vengono poi da noi inalati, aumentando i rischi per la salute.
