Carte a 500 hPa

La superficie isobarica 500 hPa si colloca mediamente attorno ai 5500 metri, all'incirca a metà troposfera, e può essere considerata non influenzata dagli effetti del suolo. Siamo in libera atmosfera. Mentre ai livelli inferiori ci si concentrava principalmente sui campi di temperatura e umidità, qui ci si concentra sul flusso e in particolare sulla vorticità assoluta.

Con buona approssimazione si può ritenere che a 500 hPa il campo di vento abbia divergenza nulla. Ad esempio, nel caso di una bassa pressione si ha convergenza nei bassi strati, moto ascensionale e divergenza in alta troposfera; si può supporre che il punto di inversione tra convergenza e divergenza lungo la verticale avvenga circa a metà atmosfera, attorno ai 500 hPa, appunto. Ma se il campo di vento non presenta divergenza, allora il moto delle onde è descritto con il campo di vorticità. Ecco quindi che la vorticità assoluta diventa la grandezza dinamica fondamentale.

Nella pratica, con grossa approssimazione si può dire che:

• le aree caratterizzate da nuclei di vorticità positiva corrispondono a zone di maltempo. In realtà ciò che conta è l'avvezione di vorticità (o meglio sarebbe la variazione verticale dell'avvezione), che si può facilmente ricavare sovrapponendo le isoipse al campo di vorticità. L'avvezione avviene lungo le isoipse stesse. Dove la vorticità aumenta, quindi dove si ha avvezione positiva di vorticità, vengono forzati moti verticali, quindi si tratta di un'area esposta a cattivo tempo.
• Viceversa per avvezioni negative di vorticità si tende a rafforzare la circolazione anticiclonica e quindi il tempo buono. Il vento medio non fa altro che trasportare la vorticità positiva (ciclonica) verso est, verso zone in cui la vorticità è inferiore, producendo così un progressivo spostamento verso est della depressione o della saccatura.

La parte di una saccatura che si trova davanti all'asse della saccatura stessa è la regione soggetta al maggiore aumento di vorticità, ed è infatti la zona in cui il maltempo è più intenso.

Nel caso di una goccia fredda in quota, ovvero un nucleo di aria fredda nella media troposfera, può facilmente succedere che a 500 hPa le isoipse mostrino una chiara circolazione ciclonica chiusa, mentre alla superficie non ve ne sia traccia. La goccia fredda è comunque portatrice di maltempo specie in estate (contrasti termici accentuati), in quanto destabilizza l'atmosfera, favorendo moti convettivi. Se poi induce una circolazione ciclonica anche nei bassi strati, allora il maltempo sarà ancora più intenso. In inverno gli effetti di una goccia fredda non associata ad un minimo al suolo, possono essere anche molto limitati.

A 500 hPa viene mostrato talvolta anche il campo di temperatura, dal quale si possono individuare avvezioni calde o fredde in quota lungo la direzione indicata dalle isoipse. Infine, sempre considerando che il moto di una massa d'aria a 500 hPa avviene lungo le isoipse, lasciando i valori di alta pressione sulla destra, si può stimare il moto dei sistemi nuvolosi a grande scala i quali mediamente si muovono con il flusso a questa quota.