Quasi tutte le manifestazioni del tempo meteorologico sono strettamente legate alla quantità di vapore acqueo presente nell’aria: l’umidità, a seconda dei casi, determina la formazione di nuvole, nebbia e di tutte le precipitazioni solide o liquide. Essa ha anche un effetto percepibile sul corpo umano, in particolare con temperature elevate come in questi giorni.
Lo strumento che misura l’umidità dell’aria è l’igrometro.
I vari tipi di igrometro sfruttano le proprietà di alcuni materiali, che subiscono cambiamenti fisici in presenza di umidità. Il primo igrometro fu ideato da Leonardo da Vinci nel 1480: con una bilancia misurava la variazione relativa del peso di un pezzo di cera d’api e di un batuffolo di cotone. Il cotone è in grado di assorbire umidità dall’aria e quindi aumentare di peso, mentre la cera è impermeabile.
Gli strumenti in uso al giorno d’oggi si basano su altri principi. Vediamone alcuni.
I capelli umani hanno la proprietà di allungarsi in presenza di umidità, variando di circa il 2.5% fra aria completamente secca e aria satura (100% di umidità relativa). Amplificando questo movimento con un sistema di leve o ingranaggi, è possibile visualizzare il tasso di umidità relativa su una scala graduata.
Questo strumento è costituito da una coppia di termometri; il primo misura la temperatura ambiente, il secondo ha il bulbo avvolto da un panno inumidito. La misura si basa sul fatto che l’evaporazione dell’acqua assorbe calore dall’ambiente: tanto più basso è il tasso di umidità dell’aria e tanto più alta la temperatura, tanto più veloce sarà l’evaporazione e, di conseguenza, anche l’assorbimento di calore. Il tasso di umidità relativa si può calcolare osservando la differenza di temperatura fra i due termometri: in aria secca, la differenza sarà grande; in aria satura (100% di umidità relativa) i due termometri indicheranno la stessa temperatura. La temperatura del bulbo umido è anche chiamata temperatura psicrometrica.
È necessario che il bulbo umido sia adeguatamente ventilato. Uno dei metodi è quello di farlo roteare velocemente, come nell’igrometro a fionda.
L’igrometro a capello e lo psicrometro hanno lo svantaggio di richiede la lettura manuale da parte di un operatore; non sono perciò adatti a misure automatiche.
Il termoigrometro Thygan, prodotto dalla svizzera Meteolabor SA, è uno di quelli attualmente usati dalle stazioni automatiche di MeteoSvizzera. La temperatura è misurata mediante une termocoppia in rame-costantana e l’umidità dell’aria mediante uno specchio per punto di rugiada. Lo specchio integrato nell’igrometro è raffreddato finché l’umidità presente sulla sua superficie non condensa. La temperatura dello specchio in quel momento definisce la temperatura del punto di rugiada. L’umidità relativa viene calcolata.
I sensori della temperatura e dell’umidità del produttore Rotronic sono installati sotto una copertura che li protegge dalle intemperie e dalle radiazione e dotato di ventilazione attiva. La temperatura è misurata mediante un termometro a resistenza di platino (PT100). L’umidità relativa dell’aria è invece determinata da un polimero igroscopico. Anche questo strumento è in uso su alcune stazioni automatiche di MeteoSvizzera.
L’uomo è un animale omeotermo: affinché il corpo umano funzioni correttamente, la temperatura corporea deve essere mantenuta costante, eliminando il calore in eccesso prodotto dal metabolismo. Uno dei meccanismi di cui l’evoluzione ci ha dotati è molto simile a quello descritto sopra a proposito dello psicrometro: il sudore, evaporando, abbassa la temperatura della pelle.
Corollario: una temperatura psicrometrica superiore ai 37 °C (la temperatura corporea normale di una persona in salute) rende totalmente inefficace la sudorazione come metodo di raffreddamento. In queste condizioni si può sopravvivere al massimo per alcune ore. Anche temperature psicrometriche inferiori, comunque, possono rapidamente causare disagio: a titolo di esempio, la temperatura psicrometrica massima di mercoledì 19.7.2023 a Stabio era di 26.4 °C nel pomeriggio. Ossia, in condizioni ideali la sudorazione avrebbe potuto abbassare la temperatura della pelle fino a 26.4 °C.
E a proposito di caldo, buone notizie!
Da domenica 16.7 alle basse quote del Sud delle Alpi era attiva un’allerta canicola di livello 3. La regione alpina è rimasta al margine di un vasto anticiclone sull’area mediterranea e di una zona depressionaria sull’Europa settentrionale. Aria molto calda di origine subtropicale è ristagnata a sud delle Alpi e l'attività temporalesca sul Ticino centrale e meridionale è risultata pressoché assente.
Alle basse quote del Sud delle Alpi, ieri le temperature massime hanno raggiunto i 32-33 °C, con tassi di umidità relativa durante le ore più calde della giornata attorno al 45-50 %. Anche le minime notturne sono risultate elevate con valori che nelle zone urbane e in quelle collinari non sono scesi sotto i 21-22 °C, registrando quindi una serie di notti tropicali.
Durante il periodo canicolare la temperatura media nelle zone a bassa quota è rimasta superiore ai 25 °C, soglia concordata con le autorità come criterio per un’allerta canicola. La temperatura media più elevata è stata registrata dalla stazione di Cadenazzo lunedì 17 luglio con 27.1 °C.
Da domani, venerdì 21.7, affluirà dell'aria più umida e instabile da sudovest. Sul versante sudalpino la nuvolosità sarà ben presente già dal mattino e da metà giornata sono previsti rovesci e temporali. Le temperature massime di venerdì e dei giorni successivi non dovrebbero più superare i 28 °C. Anche le minime notturne saranno in calo sotto i 20 °C. Le soglie che determinano la canicola non verranno più superate e la relativa allerta viene quindi revocata da stasera alle 20.