Vi sono differenti e numerosi metodi di calcolo della pressione ridotta al livello del mare, che possono portare ad un elevato numero di risultati diversi, specialmente nelle regioni dalla spiccata orografia.
Lo scopo di questo articolo, e del seguente, è di presentare e aiutare nella comprensione dell’importanza delle varie analisi della SLP. Ma perché è così importante? Ci sono diverse ragioni: i gradienti orizzontali di pressione sono critici nella valutazione e nella previsione della forza e direzione dei venti; conoscere la magnitudo e la tendenza della pressione sul livello del mare può dare una buona indicazione della forza di un determinato sistema depressionario; posizionare correttamente il minimo di un ciclone può essere critico nella previsione meteorologica; la pressione è una informazione vitale nella verifica della bontà di un modello meteorologico.
Per poter analizzare e visualizzare i campi di pressione osservati, i rilevamenti devono essere ridotti ad un livello di riferimento comune. Se si dovesse plottare la pressione alla superficie (cioè non ridotta) non si vedrebbe altro che il riflesso dell’orografia superficiale, poiché la pressione varia moltissimo con la quota (11hPa ogni 100 metri), ma pochissimo in orizzontale (circa 1hPa ogni 100km).
Per la maggior parte delle applicazioni, il riferimento comune di cui si parlava è il livello del mare, da cui il nome. Per poter ridurre la pressione in superficie al livello del mare, bisogna integrare l’equazione idrostatica dal livello della stazione di rilevamento (Pst), al livello del mare (Psl), allo scopo di valutare il peso dell’aria “fittizia” al di sotto della stazione stessa:
ln (Psl) = ln (Pst) + (g / ( RTm)) Zst
Un parametro critico in questa riduzione è Tm (la temperatura media dello strato tra la superficie del mare e la quota della stazione Zst), poiché il peso dell’aria è grandemente dipendente dalla sua temperatura. Tm può essere calcolata dalla temperatura superficiale (o dalla sua stima), e dall’atmosfera standard (o da un rateo termico teorico) al di sotto della stazione di rilevazione. Il valore di Tm è importantissimo poiché la temperatura dello strato interposto tra il mare e la superficie ha un grandissimo impatto sul risultato, specialmente a partire da quote elevate (cioè su integrali molto ampi).
Si può quantificare la sensibilità di SLP rispetto agli errori di Tm. Infatti, se deriviamo matematicamente l’equazione sopra, otteniamo:
dPsl = [(-g(Psl)(Zst)) / ((R)(Tm)^2)] dTm
Se inseriamo dei valori opportuni, possiamo dimostrare che in condizioni invernali tipiche, ad altitudini di 1500 metri, una differenza di 5° nella temperatura media dello strato interposto può portare a differenze di pressione SLP di circa 7.5hPa. Come regola generale, possiamo dire che l’errore di rilevazione della SLP è circa 1.5 volte l’errore della temperatura media dello strato interposto, sebbene d’estate e con temperature medie più elevate, l’errore sia inferiore.
Vi sono diversi metodi validi per ottenere la SLP, ma tutti partono dalla medesima lettura di pressione superficiale, per poi calcolare la temperatura media dello strato interposto tra la stazione e il mare.
Tm è il parametro più significativo nella stima di SLP, e tutti i metodi di calcolo che vedremo nel prossimo articolo differiscono sostanzialmente solo per come esso sia ottenuto. Sia chiaro da subito un fatto: il vero gradiente orizzontale di pressione non può essere accertato, poiché tutte le tecniche che vedremo STIMANO il campo barico orizzontale, ognuno con le sue debolezze intrinseche.
Non ci sono certezze e verità, ma solo stime.
