Carte a 200-300 hPa

Quando guardiamo le carte a 200 o 300 hPa ci troviamo al limite della troposfera, detto tropopausa, ad una quota di 9000-10000 metri. Le carte mostrano il geopotenziale e il vento che scorre lungo le isoipse, lasciando a destra i valori di alta pressione.

La tropopausa è caratterizzata dal massimo contrasto termico esistente tra aria delle regioni polari e delle medie latitudini. La linea che demarca il confine tra queste due masse d'aria è detta fronte polare. Non è affatto una linea retta che abbraccia il globo, ma al contrario è caratterizzata da ampie oscillazioni meridionali.

Il contrasto termico genera una forte corrente, detta jet stream (o corrente a getto), che corre in corrispondenza del fronte polare. All'interno del jet stream che può essere visto come un vero e proprio fiume di aria che scorre attorno a tutto il globo, il vento raggiunge velocità notevoli, anche superiori ai 200 km/h. Questa corrente a getto, larga qualche centinaio di chilometri, oscilla in direzione meridiana, e tali oscillazioni altro non sono che le onde di Rossby.

Lungo il fronte polare si fronteggiano masse d'aria fredda polare e calda sub-tropicale che spingono verso sud e verso nord rispettivamente. Lo sviluppo di onde di ampiezza inferiore rispetto alle onde di Rossby che avviene lungo il fronte polare a causa di questo scontro tra masse d'aria è alla base dei fenomeni di ciclogenesi (cicloni extratropicali).

In inverno il jet stream si trova ad una quota inferiore rispetto ai mesi caldi, quindi è meglio individuabile dalle carte a 300 hPa, mentre in estate si preferiscono quelle a 200 hPa. Il jet stream non è continuo, ma è caratterizzato da ristrette zone di massima intensità, che prendono il nome di jet streak. I jet streak sono assai importanti poiché permettono di individuare aree in cui processi di ciclogenesi sono favoriti. Se infatti individuiamo una zona di jet streak che sia abbastanza rettilinea (non caratterizzata da accentuata curvatura, come vedremo dopo) e la suddividiamo in quattro quadranti (tracciando una retta lungo la direzione del vento e un'altra ad essa perpendicolare), allora in corrispondenza dei quadranti anteriore sinistro e posteriore destro si avrà una forte divergenza in quota. Questa divergenza richiama aria dagli strati sottostanti (non richiama aria dall'alto perché la tropopausa è molto stabile e agisce come un confine non oltrepassabile) e quindi, producendo moti ascendenti, favorisce convergenza e ciclogenesi nella bassa troposfera. Questo è uno dei meccanismi principali di formazione dei sistemi depressionari alle medie latitudini, da cui si comprende l'estrema importanza di una attenta analisi delle carte a 200-300 hPa. Se invece il jet streak si trova in corrispondenza dell'asse della saccatura, ovvero dove si ha la curvatura massima (il gomito) delle correnti, allora si avrà divergenza in quota e moti ascensionali a nord del jet, convergenza e moti discendenti a sud del jet.

Quando il jet streak si trova in una zona in cui il jet stream forma una curvatura, tipo saccatura, allora bisogna valutarne esattamente la posizione:

• Se il jet streak si trova a sinistra (cioè prima, a ovest) dell'asse della saccatura, allora questa è destinata a intensificarsi e spostarsi verso sud-est.
• Se il jet streak si trova a destra (cioè dopo, a est) dell'asse di saccatura, allora la saccatura diverrà più debole e si muoverà verso nord-est.

Il jet stream è quindi un potente mezzo di previsione, in quanto permette di prevedere dove attendersi il prossimo sistema perturbato e come si svilupperà.

Nell'alta troposfera vengono anche mostrate le carte di vorticità potenziale (PV): questa grandezza è in pratica il rapporto tra vorticità assoluta e stabilità dell'aria. Intuitivamente la si può considerare, analogamente alla vorticità assoluta, come legata alla rotazione, e sarà positiva per circolazione ciclonica. Sebbene anche in troposfera venga generata PV, questa è relativamente insignificante rispetto alla PV generata in stratosfera (la stratosfera è infatti caratterizzata da alti valori di PV).

• Quando in troposfera si ha intrusione di aria stratosferica allora viene generata vorticità ciclonica in quota, alla quale è a sua volta associata divergenza e ad un richiamo di aria dagli strati sottostanti. Quindi vengono forzati moti ascendenti con conseguente peggioramento meteorologico.
• Se l'intrusione stratosferica si accoppia con una circolazione ciclonica nei bassi strati allora si avrà la formazione di un sistema depressionario vigoroso.

La discesa della stratosfera è quindi un fattore discriminante per avere sistemi depressionari intensi.