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L’installazione che vedete qua sopra si chiama Peine del Viento (Pettine del Vento): è l’opera di Eduardo Chillida, dedicata al vento. Si trova sulla scogliera di San Sebastian, in Spagna, affacciata direttamente sul Golfo di Biscaglia. Qui il Maestrale è forte, è il maestrale vero. Quando soffia tra le sculture si sente un suono, una musica, e lo spettacolo è assicurato. Il vento. Siete sicuri di sapere proprio tutto su di lui? In questa “intervista”, svisceriamo tutti i segreti di una forza della natura imprevedibile e affascinante.

DA CHE COSA NASCE IL VENTO? Il vento è fondamentalmente aria in movimento che si sposta nell’atmosfera tra due zone a pressione differente. L’aria corre dal punto di maggiore pressione a quello minore, in senso orizzontale. L’intensità del vento dipende dalla distanza fra due punti e dalla differenza di pressione che essi hanno. In questa situazione, si origina una forza detta del gradiente o meglio di gradiente di pressione. Fisicamente si intende per gradiente la pressione esercitata su ogni punto dell’atmosfera dal peso della colonna d’aria sovrastante.

La pressione atmosferica diminuisce con l’aumentare dell’altezza e ciò avviene anche in scala più piccola, quindi sul suolo. Il vento che noi percepiamo è dovuto alla forza di gradiente (o gradiente di pressione) che si genera fra due punti a differente pressione e che agisce sulla massa d’aria nel tentativo di ristabilire un equilibrio fra i punti a pressione maggiore e quelli a pressione più bassa. Su una carta sinottica, dove vengono segnate linee alla medesima pressione (isobare), tale spinta corrisponde alla differenza dei valori di pressione fra due isobare: maggiore è questo valore, più decisa sarà la spinta dell’aria, l’intensità del vento sarà data dalla distanza fra le due linee.

Pensate a una montagna vista dall’alto. Immaginate di sezionarla con piani paralleli, ciascuno a distanza dal successivo di 100 metri, dalla cima alla base. Guardandola dall’alto si verranno a definire delle linee chiuse: i punti dove due o più linee sono più vicine corrisponderanno ai tratti di montagna più ripidi. Analogamente su una carta sinottica, in corrispondenza a due linee isobare più vicine si avranno zone di maggiore vento. Questo, pur essendo un ragionamento corretto, rimane teorico. Sul lato pratico, bisogna considerare l’attrito dell’aria sul suolo e l’orografia della costa. Sono variabili essenziali per capire come e da dove arriva il vento.

COSA INFLUENZA LA DIREZIONE DEL VENTO? Poiché la pressione ha origine dalla variazione di temperatura della terra, anche il vento – che si origina per una differenza di pressione – dipende dalla temperatura. In maniera assoluta, si potrebbe dire che il vento caldo si sposta dall’equatore verso i poli Nord e Sud e l’aria fredda in maniera opposta. In realtà, lo spostamento dell’aria non avviene in maniera diretta lungo la linea di azione del gradiente di pressione. Il suo spostamento subisce una deviazione dovuta alla rotazione della terra sul proprio asse (che genera una forza, detta di Coriolis). In maniera semplicistica si potrebbe dire che il vento dall’Equatore al Polo Nord si muove verso est, mentre il vento verso il Polo Sud si muove verso ovest. Il vento è sempre definito in base alla direzione da cui proviene.

CHE COS’E’ LA FORZA DI CORIOLIS? E’ una forza dovuta all’effetto di rotazione della terra da Ovest verso Est Ovest che fa sì che il vento si sposti verso destra rispetto alla direzione del moto se ci troviamo nell’emisfero Nord, e verso sinistra se ci troviamo nell’emisfero Sud. E’ la causa dello spostamento dell’aria nelle basse e alte pressioni. Lungo le linee di bassa pressione dell’emisfero Nord i venti si muovono in senso antiorario, lungo quelle di alta pressione si muovono in senso orario. Viceversa avviene nell’emisfero Sud.

QUAL E’ LA DIFFERENZA TRA FORZA AERODINAMICA E FORZA IDRODINAMICA? Comprendere cosa comportano queste due forze, significa comprendere il moto di una barca a vela. Partendo da una situazione di vento nullo che man mano aumenta, immaginate una barca a vela con la randa issata praticamente ferma. All’aumentare dell’aria la barca si muove e si sposta lateralmente per effetto della forza aerodinamica. Lo spostamento dello scafo immerso nell’acqua genera a sua volta una forza idrodinamica. La risultante tra queste due forze è una nuova forza, detta di avanzamento, diretta a prua della barca. La barca è in fase di accelerazione fino a quando le due forze diventano uguali e opposte, dopo la velocità diventa costante.

COSA SI INTENDE PER VENTO REALE E VENTO APPARENTE? Il vento reale è quello che effettivamente soffia nell’aria e che si percepisce quando si è fermi. Su una barca in movimento, il vento che percepiamo, detto vento apparente, ha una direzione e un’intensità differente rispetto a quello che si percepisce da fermi: è dato dalla risultante vettoriale tra il vento reale e il vento d’avanzamento della barca. Quest’ultimo ha una intensità pari alla velocità di avanzamento della barca e direzione opposta al senso di marcia. Quando si regolano le vele il vento apparente è l’unico da considerare: di norma, potete ricordarvi che la sua direzione è sempre più stretta rispetto a al vento reale. Per capirlo, provate con poco vento a portare lo spinnaker. Appena accelerate, la vela risulta a segno e la barca aumenta velocità. Noterete che, lasciando immutate la regolazione delle vele e la rotta, la caduta sopravvento dello spi inizierà a fare l’orecchio. Questo succede perché accelerando aumenta il vento apparente e la sua direzione “gira” verso prua, quindi il vostro angolo con il vento è più stretto. Cosa fare allora? Bisogna regolare la vela secondo la direzione dell’apparente, quindi o cazzate la scotta o strallate il tangone, o poggiate leggermente.

COME FA UNA BARCA AD ANDARE CONTROVENTO? E’ una domanda che in molti ancora si fanno: innanzitutto è bene precisare che le barche non vanno controvento, ma lo risalgono, stringendo quando più è possibile il vento ed effettuando una rotta a zig zag. Il motivo per cui si riesce a navigare in questo modo va ricercato unendo una serie di componenti. Il primo è una legge fisica, quella di Bernoulli (correlata con la portanza). Essa spiega che quando un fluido (il vento) investe una superficie curva (la vela) si comporta in modo diverso sui due lati. In quello sopravvento, scivolerà a bassa velocità e creerà un’alta pressione, sul lato sottovento invece il contrario, più velocemente e con bassa pressione. Queste componenti causano la cosiddetta portanza della vela. Secondo componente utile all’avanzamento è l’effetto Venturi secondo cui un fluido aumenta la sua velocità se viene condotto in un canale più stretto. Nel caso di una barca, il canale è quello tra la randa e il fiocco. Ultima componente da considerare per l’avanzamento della barca è la deriva e la sua resistenza alla spinta idrodinamica. insieme, queste tre leggi fisiche permettono alla barca di risalire il vento.

PERCHE’ DI BOLINA PARE CHE CI SIA PIU’ VENTO MENTRE DI POPPA SEMBRA CHE SIA CALATO? Per spiegare questa sensazione, bisogna riprendere il concetto di vento reale e vento apparente. Nelle andature dalla bolina al traverso largo, sentirete sempre un po’ più di vento sulla faccia. Quello che percepite non è nient’altro che il vento apparente. Di poppa, l’aria che sentite sarà ancora la differenza tra il vento reale e la velocità della vostra barca: questa volta però la direzione della vostra barca sarà concorde con quella del vento, pertanto il vento che percepirete sarà minore di quello reale.

COME CAMBIA IL VENTO IN BASE ALL’ALTEZZA? Quando il vento soffia vicino alla superficie dell’acqua, la sua intensità si riduce a causa della resistenza incontrata. La direzione e intensità del vento variano al variare dell’altitudine e questo fenomeno viene definito wind sheer. Come si nota nella figura qui a lato, la lunghezza e la direzione del vettore del vento varia a seconda dell’altezza dal suolo.

COSA SI INDICA PER PORTANZA DELLE VELE? Il termine portanza deriva dall’ambito aeronautico. Un aeroplano è in grado di rimanere in volo grazie alla portanza generata dall’ala che si oppone al suo peso. La portanza non è una forza astratta. Quando in macchina mettete la mano fuori del finestrino, sentirete una forza nel senso di inclinazione della mano. Cambiando la sua incidenza noterete un cambio di forza. In barca avviene la stessa cosa. Quando lo scafo naviga in andature strette, le vele sono come una mano o un’ala di un aereo: creano portanza.

CHE COS’E’ IL VENTO DI CADUTA? È una corrente d’aria che, dopo aver scavalcato delle catene montuose, scende nelle valli sottostanti portando un aumento di temperatura e condizioni di cielo sereno. Le montagne creano un ostacolo (muro di Stau) per le correnti che provengono dal nord. Le nubi vengono bloccate e l’aria che passa al di là della catena montuosa diventa molto secca: spesso si verificano sensibili differenze di temperatura fra le due valli separate dalle alpi. L’aria risulta limpida e si registrano bassissimi tassi di umidità. I venti di caduta provenienti dai quadranti settentrionali, quindi, possono portare temporanee condizioni di cielo sereno e temperature in aumento, in attesa di massa d’aria fredda che li segue, che porta a un riabbassamento delle temperature pur mantenendo il clima secco.

COSA SONO LE POLARI DI UNA BARCA? Sono dei grafici che indicano la velocità che una barca può raggiungere seguendo una determinata rotta, in condizioni di vento costante in intensità e direzione.

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