Cicloni e anticicloni

Cicloni e anticicloni sono regioni di pressione relativamente bassa e alta, rispettivamente. Si verificano sulla maggior parte della superficie terrestre in una varietà di dimensioni che vanno dai grandi esempi semipermanenti descritti sopra a sistemi più piccoli e altamente mobili. Questi ultimi sono al centro della discussione in questa sezione.

Comune ad entrambi i cicloni e anticicloni sono i caratteristici modelli di circolazione. I modelli di vento geostrofico e di gradiente di vento dettano che, nell’emisfero settentrionale, il flusso intorno a un ciclone-ciclone è in senso antiorario, e il flusso intorno a un anticiclone-anticiclone è in senso orario. Le direzioni di circolazione sono invertite nell’emisfero sud (vedi sopra i diagrammi della pressione media al livello del mare). In presenza di attrito, la componente sovrapposta del moto verso la bassa pressione produce un effetto “a spirale” verso il centro di bassa pressione e lontano dal centro di alta pressione.

I cicloni che si formano al di fuori della fascia equatoriale, noti come cicloni extratropicali, possono essere considerati come grandi vortici nelle ampie correnti d’aria che scorrono in direzione generale da ovest a est intorno alle medie e alte latitudini di entrambi gli emisferi (vedi sotto). Essi sono una parte essenziale del meccanismo con cui il calore in eccesso ricevuto dal Sole nella fascia equatoriale della Terra viene trasportato verso le latitudini più alte. Queste latitudini più alte irradiano più calore nello spazio di quello che ricevono dal Sole, e il calore deve raggiungerle tramite i venti dalle latitudini più basse se la loro temperatura deve essere continuamente fresca piuttosto che fredda. Se non ci fossero cicloni e anticicloni, i movimenti nord-sud dell’aria sarebbero molto più limitati, e ci sarebbero poche opportunità per il calore di essere portato verso il polo dai venti di origine subtropicale. In tali circostanze la temperatura delle latitudini più basse aumenterebbe, e le regioni polari si raffredderebbero; il gradiente di temperatura tra di esse si intensificherebbe.

I forti gradienti orizzontali di temperatura sono particolarmente favorevoli alla formazione e allo sviluppo dei cicloni. La differenza di temperatura tra le regioni polari e l’Equatore si accumula fino a diventare sufficientemente intensa da generare nuovi cicloni. Quando i loro fronti freddi associati si spostano verso l’equatore e i loro fronti caldi verso il polo, i nuovi cicloni riducono la differenza di temperatura. Così, la circolazione del vento sulla Terra rappresenta un equilibrio tra gli effetti di riscaldamento della radiazione solare che si verificano nelle regioni polari e all’equatore. La circolazione del vento, attraverso l’effetto di cicloni, anticicloni e altri sistemi di vento, distrugge anche periodicamente questo contrasto di temperatura.

Cicloni di carattere un po’ diverso si verificano più vicino all’Equatore, formandosi generalmente in latitudini tra 10° e 30° N e S sugli oceani. Sono generalmente conosciuti come cicloni tropicali quando i loro venti sono pari o superiori a 74 miglia (119 km) all’ora. Sono anche conosciuti come uragani se si verificano nell’Oceano Atlantico e nel Mar dei Caraibi, come tifoni nell’Oceano Pacifico occidentale e nel Mar Cinese, e come cicloni al largo delle coste dell’Australia. Queste tempeste sono di diametro inferiore rispetto ai cicloni extratropicali, variando da 100 a 500 km (da 60 a 300 miglia) di diametro, e sono accompagnate da venti che a volte raggiungono una violenza estrema. Queste tempeste sono descritte più dettagliatamente nell’articolo ciclone tropicale.