In meteorologia, cos'è un isobar?
Un'isobar è una linea che collega punti di uguale pressione atmosferica su una mappa meteorologica. La parola deriva dalle parole greche isos - uguale - e baros - peso. Tracciando isobare a intervalli basati su letture di pressione, le aree di alta e bassa pressione possono essere rappresentate su una mappa, proprio come colline e valli su una mappa di contorno di un paesaggio. Dallo studio delle isobare su una mappa, i meteorologi possono prevedere se il tempo sarà sereno o nuvoloso, i punti di forza e le direzioni del vento e, tenendo conto della latitudine e del periodo dell'anno, le temperature su una vasta area.
Poiché non è possibile misurare la pressione atmosferica in ogni punto dell'area coperta da una mappa meteorologica, le isobare si basano sulle letture della pressione atmosferica rilevate nelle stazioni meteorologiche. La pressione dell'aria scende con l'altitudine, quindi le letture vengono adattate ai valori del livello del mare per consentire variazioni di elevazione. Negli Stati Uniti, le letture della pressione vengono normalmente eseguite ogni ora e le isobare sono normalmente a intervalli di 4 millibar (mb), utilizzando una pressione di 1000 mb come base. Da una serie di letture della pressione dell'aria prese contemporaneamente in varie posizioni all'interno di un'area, le isobare possono essere tracciate stimando dove la pressione avrebbe il valore appropriato.
Ad esempio, se una stazione meteorologica segnala una pressione di 1002 mb e un'altra stazione a poche miglia a nord riporta 1006 mb, si può stimare che l'isobar 1004 passerebbe tra i due. Su una mappa isobar, le isobar saranno etichettate con i valori di pressione che rappresentano, ad esempio 996 mb, 1000mb, 1004 mb e così via. La mappa mostrerà anche le singole letture nelle varie stazioni.
Da una mappa isobara, i meteorologi possono determinare il tempo probabile nei prossimi giorni. Le aree a bassa pressione, note come cicloni, presentano aria in entrata che sale al centro e sono generalmente associate a nuvole e precipitazioni. Le aree ad alta pressione, note come anticicloni, sono associate all'aria discendente e in uscita e di solito portano clima secco e limpido.
Il vento scorre da aree di pressione più elevata ad aree di pressione più bassa. Le isobare su una mappa meteorologica mostrano i gradienti di pressione. Se le isobare sono distanti, ciò indica un gradiente di pressione delicato e venti leggeri. Dove le isobare sono vicine tra loro, questo indica una pendenza ripida. Maggiore è il gradiente di pressione, maggiore è la velocità del vento.
I gradienti di pressione tendono ad essere più ripidi nelle aree circostanti a bassa pressione rispetto alle aree ad alta pressione. Se una mappa isobara è raffigurata come un paesaggio, le aree ad alta pressione sembrerebbero colline leggermente inclinate e aree a bassa pressione come depressioni ripide. Le aree a bassa pressione sono, in effetti, chiamate "depressioni" in alcune aree.
Se l'attrito viene ignorato, la velocità del vento è determinata dalla forza del gradiente di pressione (PGF). Questo può essere calcolato come risultato del valore di alta pressione meno il valore di bassa pressione, diviso per distanza, ed è normalmente espresso in millibar per chilometro (mb / km). Ad esempio, se una mappa isobara mostra un calo di pressione da 1008 mb a 996 mb su una distanza di circa 20 km, il gradiente di pressione è di 12 mb / 20 km, che equivale a 0,12 mb / km. Questo è un gradiente di pressione piuttosto ripido, quindi venti forti sarebbero previsti per quest'area.
La direzione del vento è influenzata non solo dall'orientamento del gradiente di pressione, ma anche dalla forza di Coriolis che risulta dalla rotazione terrestre. Nell'emisfero settentrionale, ciò fa ruotare i venti attorno a un'area a bassa pressione in senso antiorario e quelli attorno a un'area ad alta pressione a ruotare in senso orario. È vero il contrario nell'emisfero meridionale. La quantità di deflessione dovuta alla forza di Coriolis è maggiore verso i poli ed è anche proporzionale alla velocità del vento.
Ignorando l'attrito, il PGF e la forza di Coriolis possono bilanciarsi, causando venti che scorrono paralleli alle isobare. Questi sono noti come venti geostrofici e possono verificarsi in alto sopra il terreno, dove l'attrito non è importante. In superficie, tuttavia, l'attrito rallenta il vento, diminuendo l'effetto Coriolis, ei venti tendono ad attraversare le isobare, a spirale verso l'interno verso i cicloni e verso l'esterno lontano dagli anticicloni, in senso orario o antiorario a seconda dell'emisfero.