Il vento e le montagne: storie di strane deviazioni

Immaginiamo di cavalcare le invisibili onde del cielo e di seguire la traiettoria dei venti occidentali che svirgolano attorno alle medie latitudini del nostro emisfero. Il nostro percorso sarà alquanto vario: mari, continenti, montagne e poi ancora oceani e poi ancora montagne. Tutti questi salti influiscono sulla traiettoria del vento. E' per questo che le correnti a getto ondulano più o meno vistosamente nel loro progredire verso levante.

Ma come fa un vento che scorre così ad alta quota a risentire delle asperità di un suolo che non tocca? Il trucco sta, come sempre in questa materia, nell'immaginarsi l'atmosfera come un volume e non come una semplice superficie. Tra oceani e terre emerse esistono infatti diversi gradienti di pressione che si trasmettono lungo la colonna d'aria. Da qui la propagazione delle forzanti tra il livello del mare e le alte quote e viceversa, con deviazione delle Correnti a Getto e di tutto ciò che esse si portano dietro, divergenza, convergenza e vorticità negativa o positiva (alte o basse pressioni).

Ora, anche quando un flusso portante si trova ad impattare perpendicolarmente una catena di montagne subisce una notevole forzatura, pure se oltre una certa quota il disturbo non si sente più. La vena fluida infatti subisce un forte disturbo dalla pianura sino alla linea di cresta delle montagne attraverso un notevole spessore verticale, mentre lo spessore tra la linea di cresta e quella dove il disturbo scompare è molto più ridotto.

In quest'ultimo settore la massa d'aria, dato lo spazio più ristretto, è costretta ad accelerare la sua corsa per mantenere inalterata la massa (legge di conservazione della massa), riuscendo così a risentire della forza deviante di Coriolis, che dirotterà il vento verso destra (nel nostro emisfero). Accade dunque che venti occidentali costretti ad attraversare una catena di montagne posta in senso meridiano (le Rockies americane ad esempio), vengono deviate verso sud subito a valle della linea di cresta impostando dunque una curvatura anticiclonica (vorticità negativa).

Ma la vorticità assoluta deve per legge fisica rimanere costante e, dato che scendendo di latitudine, la vorticità planetaria diminuisce, il nostro flusso dovrà recuperarla invertendo la rotta e puntando subito dopo verso nord, impostando così una curvatura ciclonica (vorticità positiva). Questi destra-sinistra si traducono in ondulazioni alternativamente cicloniche e anticicloniche a valle della cresta montuosa, con propagazione anche per centinaia di chilometri (figura in alto). 

Ma cosa accade se il flusso arriva da est? La forza deviante dirotterà la corrente verso destra ossia verso nord. Il flusso acquisterà così una componente rotazionale anticiclonica, ma salendo di latitudine la vorticità planetaria aumenta dunque dovrà diminuire quella relativa. Ecco che il vento invertirà la direzione puntando prima verso est per poi avvitarsi ancor più anticiclonicamente disegnando una circolazione chiusa che rimarrà sopravvento alla catena montuosa (seconda figura). 

Queste regole, studiate a fondo dai piloti d'aereo oltre che dai Fisici dell'Atmosfera, sono molto utili perchè possono aiutarci empiricamente a comprendere in anticipo dove si andrà a sviluppare un minimo sottovento, fattore determinante per inquadrare correttamente i fenomeni legati al passaggio di perturbazioni, piogge o nevicate, anche in situazioni delicate e notoriamente mal digerite dalla modellistica.