Durante le giornate estive, si avverte spesso stando sulla riva di un lago o di un mare la presenza di una brezza fresca proveniente dalla superficie d’acqua. Tale fenomeno è dovuto alla brezza di lago (o di mare), che fa parte della circolazione delle brezze di terra e di lago (o di mare). In questo articolo andiamo ad approfondire questa circolazione dal punto di vista fisico.
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Che cosa sono le brezze di terra e di lago (o di mare)?
La circolazione delle brezze di terra e di lago (o di mare) è un sistema di venti locali termici, che si manifesta in modo marcato sulle coste marine e, in misura minore, sulle rive di laghi di grandi dimensioni. La formazione di questi venti con ciclo diurno presuppone deboli variazioni di pressione atmosferica su vasta scala e condizioni di radiazione solare e di irraggiamento notturno non ostacolate dalla copertura nuvolosa. Pertanto, a meno che forti venti dovuti alla situazione meteorologica generale su larga scala non impediscano la formazione delle brezze di terra e di lago (o di mare), sulle coste marine e sulle rive dei grandi laghi interni si osserva una variazione giornaliera della direzione del vento. Il sistema della circolazione delle brezze di terra e di lago (o di mare) è di natura termica ed è dovuto principalmente al diverso comportamento termico del terreno e dell’acqua.
Come si forma la circolazione delle brezze di terra e di lago (o di mare)?
La formazione della circolazione delle brezze di terra e di lago (o di mare) presuppone situazioni meteorologiche caratterizzate da pressione atmosferica livellata su ampie regioni. Ciò è illustrato nella figura 1 attraverso linee orizzontali, chiamate isobare (linee di uguale pressione). Al mattino, dopo l’alba, la superficie terrestre, a causa della sua minore capacità termica, si riscalda molto più rapidamente rispetto alla superficie dell’acqua. In questo modo, l’aria adiacente alla superficie terrestre si riscalda, mentre la temperatura dell’aria presente sopra la superficie dell’acqua rimane pressoché invariata. Sopra le zone costiere, l’aria più calda comincia a salire, causando un innalzamento delle isobare (v. figura 1b). Pertanto, allo stesso livello di altitudine (linee tratteggiate), la pressione atmosferica sopra la superficie terrestre è superiore a quella sopra l’acqua. Si forma quindi una zona di alta pressione in quota (H) localizzata sopra la superficie terrestre e una di bassa pressione in quota (T) sopra la superficie d’acqua. Poiché l’atmosfera tende a compensare le differenze di pressione, in quota si crea una corrente d’aria che fluisce dalla terraferma verso la superficie d’acqua (v. figura 1b). A causa di tale corrente in quota, sopra la superficie d’acqua si accumula una «massa» d’aria, che provoca un aumento della pressione al suolo e quindi la formazione di un’area di alta pressione locale (H). Al contrario, sopra la terraferma la pressione al suolo diminuisce (poiché l’aria defluisce verso l’alto) e si forma una zona di bassa pressione (T) (v. figura 1c). Di conseguenza, per compensare le differenze di pressione, al suolo si forma una corrente d’aria, che fluisce dalla zona di alta pressione sopra la superficie d’acqua verso quella di bassa pressione sopra la terraferma. Questo vento, in virtù della sua origine, viene chiamato «brezza di lago (o di mare)» e trasporta spesso aria più fresca proveniente dal mare o dai laghi verso la terraferma. Con le distribuzioni di pressione disposte in modo esattamente opposto in quota e al suolo, si ottiene infine un ciclo chiuso, una circolazione.
Durante la notte la direzione della corrente si inverte. Dopo il tramonto, la superficie terrestre e l’aria sovrastante si raffreddano più rapidamente dell’acqua. Si formano quindi un’alta pressione di origine termica sopra la terraferma e una bassa pressione pure di origine termica sopra la superficie d’acqua. A causa dell’inversione delle pressioni rispetto alla fase diurna, durante la notte, la circolazione si inverte e al suolo si forma la «brezza di terra», che soffia dalla terraferma verso la superficie d’acqua (v. Figura 1d)).
In Svizzera, è possibile osservare le brezze di terra e di lago su alcuni grandi laghi interni, come per esempio sul Lago di Costanza, sul Lago Lemano, sul Lago di Zurigo, ma anche sul Lago dei Quattro Cantoni (v. «Oberwind» di seguito). Tuttavia, nelle zone vicine alle Prealpi e alle Alpi, le brezze di terra e di lago si combinano spesso con le correnti lungo i pendii o con le brezze di valle o di monte.
L’Oberwind: una brezza di lago nel golfo di Lucerna
L’«Oberwind» è una brezza di lago di origine termica che soffia da sud-est / est verso la parte inferiore del Lago dei Quattro Cantoni, nel golfo di Lucerna. Solitamente ha una velocità di 5-10 km/h, ma talvolta raggiunge valori anche più elevati. L’Oberwind interessa l’area che si estende dall’ingresso del golfo di Lucerna, lungo la linea tra Meggen e l’Haslihorn, fino alla città di Lucerna. In caso di tempo soleggiato, compare nella seconda metà della mattinata fino a circa mezzogiorno e si attenua nuovamente in serata. Si verifica soprattutto nel semestre estivo, meno frequentemente nella stagione fredda e solo in presenza di determinate condizioni termiche.
Sviluppo dell’Oberwind
L’energia proveniente dal Sole riscalda, da un lato, le aree edificate della città di Lucerna nella parte inferiore della baia del Lago dei Quattro Cantoni e, dall’altro, i pendii del bacino lacustre esposti a sud, come quelli del Dietschiberg. Sul lato opposto, si estende la superficie d’acqua della Baia dei Quattro Cantoni, caratterizzata da una temperatura relativamente fresca, e del Kreuztrichter (parte del lago dove si incontrano i quattro rami). Queste condizioni creano una corrente d’aria che soffia da una zona di pressione relativamente più alta sulle fredde superfici d’acqua a una zona di pressione relativamente più bassa presente sulla città riscaldata e sui pendii soleggiati adiacenti. Lo sviluppo dell’Oberwind è favorito quando il campo di vento sovrastante (vale a dire i venti in quota) proviene per lo più da sud. Al contrario, i venti settentrionali o gli aumenti di pressione sovrapposti smorzano ed ostacolano l’Oberwind.
Fondamentalmente, l’Oberwind è controllato dalla radiazione solare. Tuttavia, esiste anche una variante «da brutto tempo», che si verifica quando sul Lago dei Quattro Cantoni il tempo è nuvoloso, sulle Prealpi ci sono ancora delle precipitazioni, mentre sull’Altopiano centrale splende a tratti il sole. Questo fa sì che l’aria più fredda si sposti dal Lago dei Quattro Cantoni verso nord-ovest. Questa configurazione può verificarsi, per esempio, dopo il passaggio di un fronte freddo, quando rimangono nubi residue sulle Prealpi.
Un altro caso particolare di Oberwind si verifica in concomitanza di rovesci o temporali. Questo tipo di Oberwind è significativamente più forte e intenso e può superare i 20 km/h di velocità. Di solito, si manifesta in presenza di diversi rovesci o celle temporalesche sopra i Cantoni di Obvaldo e Nidvaldo, che determinano un afflusso di aria più fredda verso nord, in direzione dell’Altopiano centrale. Pertanto, sul bacino del Lago dei Quattro Cantoni, si sviluppa temporaneamente un vento forte proveniente da sud-est.