I fronti

Quando due masse d'aria vengono a contatto tendono a mantenersi separate e la superficie di contatto è chiamata superficie frontale. Il fronte è la linea d'intersezione tra la superficie frontale e il suolo. L'aria fredda tende a rimanere ancorata al suolo, mentre quella calda risale verso l'alto.
I fronti permanenti sono quelli polari a 60° N e S e quelli equatoriali, che si formano nella zona convergenza intertropicale. In realtà, i fronti equatoriali non sono veri fronti permanenti, perché la differenza tra le due masse d'aria è minima, ma se si spostano verso le zone temperate diventano superfici frontali effettive e possono contribuire alla formazione degli uragani.
I fronti temporanei sono di breve durata e se le masse d'aria non si muovono o scorrono in senso opposto parallelamente abbiamo il fronte stazionario oppure, in basa al movimento di convergenza di una massa rispetto all'altra possiamo avere fronti caldi, freddi, occlusi.

 

fronti

 

Fronte caldo

Si ha un fronte caldo quando una massa d'aria calda converge verso una massa d'aria più fredda andandone ad occupare progressivamente lo spazio.
Si crea un cuneo di aria fredda che precede la superficie frontale nel senso del moto. Il movimento dell'aria fredda è rallentato vicino al suolo a causa dell'attrito, ma non in quota, dove il suo moto di retrocessione è più rapido. Di conseguenza l'aria calda avanza più velocemente a mano a mano che si solleva, perché incontra meno resistenza da parte dell'aria fredda e la superficie frontale si piega e assume una lieve inclinazione. A un fronte caldo sono associati i fenomeni seguenti.
All'arrivo di un fronte caldo si verifica una progressiva diminuzione della pressione al suolo e appaiono i cirri, nubi sottili e ghiacciate che si formano a grande altezza e che in generale preannunciano un peggioramento del tempo, perché indicano che l'aria alle quote elevate è satura. Un segno del sopraggiungere di un fronte caldo è fornito anche dalla persistenza nel cielo sereno della scia di condensazione degli aerei, segnale di ara molto umida.
L'aria calda che risale scorrendo lungo la superficie frontale viene a trovarsi a pressioni minori e, poiché non scambia calore con l'aria circostante, a causa della velocità del suo movimento si espande, e di conseguenza si raffredda, adiabaticamente. Con il raffreddamento il vapore acqueo dell'aria condensa e forma nubi stratificate. Muovendosi verso il fronte ai cirri si sostituiscono i cirrostrati, nuvole stratificate che generano le caratteristiche aureole intorno alla Luna, e questi si trasformano lentamente in densi altostrati. A circa 300-500 km dal fronte si sviluppano i bassi e densi nembostrati, portatori di precipitazioni. Le precipitazioni associate ai fronti caldi sono da deboli a moderate e persistenti e si estendono al suolo per centinaia di chilometri davanti al fronte. D'estate, l'arrivo di un fronte caldo è comunemente associato ad aria molto umida. Se l'aria calda e umida, instabile, si solleva rapidamente, si producono cumulonembi a sviluppo verticale e violenti temporali.
Con il passaggio del fronte caldo le precipitazioni si attenuano, il vento diminuisce d'intensità e cambia direzione, ruotando in senso antiorario da sud a sud-ovest o a ovest. Le temperature salgono, le nubi divengono meno dense e scure fino a dissolversi.
Il fronte si rappresenta con una linea sul cui lato dell'aria più fredda ci sono dei semicerchi ripetuti.

 

Fronte freddo

Si forma un fronte freddo quando un cuneo di aria fredda avanza e invade una zona occupata da aria più calda. I fronti freddi si muovono più velocemente di quelli caldi e l'inclinazione della superficie frontale è maggiore, circa il doppio di quella del fronte caldo. In generale il fronte freddo presenta un forte gradiente termico verticale e l'aria fredda che avanza, più pesante, essendo più veloce in quota, solleva con violenza l'aria calda e la forza a salire rapidamente lungo la superficie frontale. A un fronte freddo sono associati i fenomeni seguenti.
L'arrivo di un fronte freddo è segnalato dall'apparizione di altocumuli, nubi a sviluppo verticale che si vedono da grande distanza.
La superficie frontale è talmente inclinata che causa una rapidissima risalita dell'aria calda e il vapore acqueo che vi è contenuto rilascia calore latente così velocemente da spingere l'aria ancora più in alto.
Con il passaggio di un fronte freddo il vento muta rapidamente di direzione in senso orario, da sud-ovest o da ovest a nord-ovest o a nord. La temperatura diminuisce bruscamente e la pressione atmosferica aumenta.
Si sviluppano sistemi nuvolosi formati da cumulonembi, grandi ammassi a torre, con la base piatta e la sommità spesso a forma di incudine. Si originano violenti e improvvisi rovesci di pioggia associati a lampi, tuoni e raffiche di vento. In generale le precipitazioni sono intense, ma di breve durata.
All'altezza di 2-3 km l'aria calda discende lungo la superficie frontale e determina il parziale dissolvimento delle nuvole.
Il fronte è rappresentato da una linea con triangoli con la punta rivolta verso l'aria più calda.

 

Fronte occluso

Si forma un fronte occluso quando un fronte freddo, essendo più veloce del fronte caldo, lo raggiunge. Quando l'aria fredda incunea sotto l'aria calda, si forma un nuovo fronte tra l'aria fredda che avanza e l'aria che scorre sopra il fronte caldo. Di conseguenza l'aria calda perde il contatto con il suolo. In generale al passaggio di un fronte occluso si sviluppano intense piogge originate dall'aria calda che è forzata a salire.
Il fronte occluso può essere di due tipi: se l'aria fredda del fronte freddo è più fredda di quella del fronte caldo, si ha un'occlusione a carattere freddo, con sollevamento dal suolo del fronte caldo; se invece è l'aria fredda del fronte freddo ad essere meno fredda di quella del fronte caldo, si ha un'occlusione a carattere caldo, con sollevamento dal suolo del fronte freddo; questa è molto meno frequente della precedente e di breve durata. Nell'occlusione fredda il prevalere di nubi a sviluppo verticale favorisce i rovesci di tipo temporalesco, mentre nell'occlusione calda si ha prevalenza di nubi stratificate con precipitazioni deboli o moderate a carattere continuo.

 

Fronte stazionario

Sia i fronti caldi che i fronti freddi possono sostare per diversi giorni sulla stessa area senza che una delle due masse d'aria sostituisca l'altra: si parla allora di fronte stazionario. Si generano precipitazioni prolungate fino a quando uno dei due fronti si trasforma in fronte freddo o in fronte caldo, oppure il fronte si dissolve.