Favonio: il “fon” delle Alpi
Tra fisica dell’atmosfera e geografia degli ambienti montani
di Emma D’Orto
- Argomenti: Fenomeni naturali
Le Olimpiadi recentemente conclusasi a Cortina sono state non solo un grande evento sportivo, ma anche una sfida giocata su neve, vento e temperature, ovvero sugli aspetti meteorologici degli ambienti montani. Per chi insegna fisica, questa è un’occasione perfetta per introdurre uno dei fenomeni atmosferici più affascinanti legati alle montagne: il Favonio, conosciuto anche come Föhn o, con una punta di ironia, come “l’asciugacapelli delle Alpi”. Dietro questo nome curioso si cela un fenomeno fisico ricco di implicazioni termodinamiche e dinamiche, ideale per collegare meteorologia e principi fondamentali della fisica dell’atmosfera.
Il Favonio: un effetto, non un vento
Il Föhn è spesso definito come “un vento di caduta” caldo e secco che si presenta quando una corrente d'aria, nel superare una catena montuosa, perde parte della propria umidità in precipitazioni e ricade a valle sul versante opposto con una temperatura più alta di quella di partenza.
Parlare di Favonio come “vento” però non è preciso. Più rigorosamente dovremmo definirlo effetto favonico, perché non è la direzione del vento a caratterizzarlo, bensì ciò che accade a una massa d’aria quando è costretta a superare una catena montuosa. In meteorologia, i venti veri e propri sono caratterizzati in base alla direzione di provenienza. Se, ad esempio, il vento che incontra le Alpi proviene da nord, siamo in presenza di una corrente di tramontana, mentre il Favonio è l’effetto che osserviamo sullo stesso vento ma sul lato opposto delle montagne. In questo caso quindi sarebbe più corretto parlare di effetto favonico su correnti di tramontana.
Questo fenomeno non esiste solo sulle Alpi, ma nelle catene montuose di tutto il mondo. In Italia del nord e in Svizzera italiana è chiamato Favonio, ma prende altri nomi a seconda delle zone e delle catene montuose. Così abbiamo ad esempio lo zonda ai piedi delle Ande tra Cile e Argentina, il chinook sulle Montagne Rocciose, ma anche nei nostri Appennini abbiamo il garbino soprattutto tra la Romagna e le Marche che non è nient’altro che il libeccio da sud-ovest che scavalca l’Appennino centro settentrionale e cade sul lato adriatico.
Parlare di Favonio come “vento” però non è preciso. Più rigorosamente dovremmo definirlo effetto favonico, perché non è la direzione del vento a caratterizzarlo, bensì ciò che accade a una massa d’aria quando è costretta a superare una catena montuosa. In meteorologia, i venti veri e propri sono caratterizzati in base alla direzione di provenienza. Se, ad esempio, il vento che incontra le Alpi proviene da nord, siamo in presenza di una corrente di tramontana, mentre il Favonio è l’effetto che osserviamo sullo stesso vento ma sul lato opposto delle montagne. In questo caso quindi sarebbe più corretto parlare di effetto favonico su correnti di tramontana.
Questo fenomeno non esiste solo sulle Alpi, ma nelle catene montuose di tutto il mondo. In Italia del nord e in Svizzera italiana è chiamato Favonio, ma prende altri nomi a seconda delle zone e delle catene montuose. Così abbiamo ad esempio lo zonda ai piedi delle Ande tra Cile e Argentina, il chinook sulle Montagne Rocciose, ma anche nei nostri Appennini abbiamo il garbino soprattutto tra la Romagna e le Marche che non è nient’altro che il libeccio da sud-ovest che scavalca l’Appennino centro settentrionale e cade sul lato adriatico.
La fisica alla base del Favonio
La sequenza che porta alla formazione dell’effetto favonico può essere utilizzata per introdurre al concetto del gradiente adiabatico.
Se un certo volume d’aria s’innalza è soggetto a una pressione che diminuisce con la quota. Esso subisce pertanto un' espansione. Se la massa d’aria ascendente, per effetto della turbolenza, non si mescola subito con l’aria ambiente, essa scambia pochissimo calore con il mezzo circostante, a causa della cattiva conducibilità termica dell'aria. L’espansione è quindi praticamente adiabatica. Se, al contrario, l’aria discende, subisce una compressione adiabatica.
Il gradiente adiabatico secco è la velocità con la quale si scalda o si raffredda una particella di aria secca, nel suo moto verticale (ascendente o discendente). Corrisponde sempre a circa 1 grado per ogni 100 metri, in quanto non dipende dalla temperatura esterna, ma dalla pressione (che diminuisce salendo di quota).
Il gradiente adiabatico saturo (o pseudo-adiabatico) è minore di quello secco perché quando l'aria satura si raffredda, il vapor d'acqua in essa contenuto condensa cedendo il calore latente. Tale calore ceduto può valere fra 0,2 a 0,9°C ogni 100 m.
Passiamo a vedere in azione questi concetti nella sequenza dell’effetto favonico:
Un elemento caratteristico è il muro del Föhn: un fronte nuvoloso compatto sulla cresta alpina, spesso composto da nubi stratiformi o lenticolari, che segna la zona di transizione tra Stau e Favonio.
A seconda dell’intensità della corrente, il Favonio si può limitare alle valli alpine, altre volte può raggiungere le pianure pedemontane, o nei casi più marcati può interessare l’intera Pianura Padana.
Se un certo volume d’aria s’innalza è soggetto a una pressione che diminuisce con la quota. Esso subisce pertanto un' espansione. Se la massa d’aria ascendente, per effetto della turbolenza, non si mescola subito con l’aria ambiente, essa scambia pochissimo calore con il mezzo circostante, a causa della cattiva conducibilità termica dell'aria. L’espansione è quindi praticamente adiabatica. Se, al contrario, l’aria discende, subisce una compressione adiabatica.
Il gradiente adiabatico secco è la velocità con la quale si scalda o si raffredda una particella di aria secca, nel suo moto verticale (ascendente o discendente). Corrisponde sempre a circa 1 grado per ogni 100 metri, in quanto non dipende dalla temperatura esterna, ma dalla pressione (che diminuisce salendo di quota).
Il gradiente adiabatico saturo (o pseudo-adiabatico) è minore di quello secco perché quando l'aria satura si raffredda, il vapor d'acqua in essa contenuto condensa cedendo il calore latente. Tale calore ceduto può valere fra 0,2 a 0,9°C ogni 100 m.
Passiamo a vedere in azione questi concetti nella sequenza dell’effetto favonico:
- Una massa d’aria umida e relativamente fredda si avvicina al cosiddetto versante sopravvento (ad esempio il lato nord delle Alpi).
- L’aria risale la montagna, espandendosi man mano che la pressione atmosferica diminuisce;
- L’espansione provoca raffreddamento adiabatico. Se l’aria è umida, si raggiunge il punto di rugiada e il vapore condensa, formando nubi e precipitazioni. Questa fase è chiamata “fase di Stau”, termine tedesco che indica “ristagno”.
- Durante la condensazione, parte del calore latente viene ceduto all’ambiente: il raffreddamento in salita avviene quindi con il gradiente pseudo-adiabatico (o adiabatico saturo), meno intenso del gradiente adiabatico secco.
- Una volta oltrepassata la cresta, l’aria ha perso umidità: scende verso valle in compressione adiabatica secca, riscaldandosi più rapidamente di quanto non si fosse raffreddata in salita. Risultato? Sul versante sottovento arriva un vento caldo, secco e spesso forte, con cielo terso e rapida evaporazione dell’umidità del terreno attraversato.
Un elemento caratteristico è il muro del Föhn: un fronte nuvoloso compatto sulla cresta alpina, spesso composto da nubi stratiformi o lenticolari, che segna la zona di transizione tra Stau e Favonio.
A seconda dell’intensità della corrente, il Favonio si può limitare alle valli alpine, altre volte può raggiungere le pianure pedemontane, o nei casi più marcati può interessare l’intera Pianura Padana.
[immagine a cura dell’autrice]
Il Favonio nella cultura alpina e nella storia locale
Oltre a essere un fenomeno meteorologico affascinante, il Favonio ha lasciato tracce profonde nella cultura alpina, influenzando usi quotidiani, credenze popolari e persino l’organizzazione sociale delle comunità locali. Per esempio, era noto agli agricoltori per la sua capacità di asciugare rapidamente il fieno, favorendo la raccolta anche dopo giornate di pioggia. In alcune vallate si riteneva che “il Föhn portasse inquietudine”, e non è un caso che in letteratura tedesca sia presente l’idea di un vento che accentua irrequietezza e insonnia: un'interpretazione, ovviamente, più culturale che scientifica, ma che testimonia come la meteorologia entri nelle narrazioni collettive.
Il Favonio compare anche nei documenti storici legati alla gestione del rischio: cronache del Settecento e dell’Ottocento attribuiscono a episodi di Föhn rapidi scioglimenti della neve, con conseguenti valanghe o piene improvvise. Persino nelle tradizioni urbane della Pianura Padana il Favonio ha un ruolo riconoscibile: chi vive a Milano sa che certe giornate insolitamente tiepide e limpide “profumano di Föhn”, con una visibilità straordinaria che spinge lo sguardo fino alle cime più lontane. A volte si arriva a giornate talmente limpide che è possibile vedere le alpi anche dall’appennino Bolognese
Il Favonio compare anche nei documenti storici legati alla gestione del rischio: cronache del Settecento e dell’Ottocento attribuiscono a episodi di Föhn rapidi scioglimenti della neve, con conseguenti valanghe o piene improvvise. Persino nelle tradizioni urbane della Pianura Padana il Favonio ha un ruolo riconoscibile: chi vive a Milano sa che certe giornate insolitamente tiepide e limpide “profumano di Föhn”, con una visibilità straordinaria che spinge lo sguardo fino alle cime più lontane. A volte si arriva a giornate talmente limpide che è possibile vedere le alpi anche dall’appennino Bolognese
Una curiosità linguistica
Molti studenti si sorprendono nello scoprire che in italiano i termini colloquiale “fon”, o “phon” (quest’ultimo ufficialmente improprio) non derivano dall’inglese, ma da un marchio commerciale. Negli anni ’30 la tedesca AEG lanciò un asciugacapelli chiamato “Fön”, ispirandosi probabilmente proprio al fenomeno meteorologico del favonio nella terminologia germanica. Il successo del prodotto fu tale che, in Italia e in Germania, il nome divenne sinonimo di asciugacapelli. Un caso perfetto di come un marchio possa entrare nella lingua comune, proprio come accaduto per velcro, scotch o jeep.
Proposta di attività per la classe
Il gradiente adiabatico e il riscaldamento del Favonio
Obiettivo: applicare i concetti di gradiente adiabatico secco e umido per stimare l’aumento di temperatura sul versante sottovento.
Dati forniti agli studenti:
Richieste:
Obiettivo: applicare i concetti di gradiente adiabatico secco e umido per stimare l’aumento di temperatura sul versante sottovento.
Dati forniti agli studenti:
- Temperatura al livello del mare lato sopravvento (T iniziale): 10 °C
- Altitudine della cresta montuosa: 2500 m
- Quota di condensazione: 1000 m
- Gradiente adiabatico secco: 10 °C/km
- Gradiente pseudo-adiabatico: 6 °C/km
Richieste:
- Calcolare la temperatura dell’aria in cima alla montagna.
- Calcolare la temperatura dell’aria a valle sottovento.
- Confrontare la temperatura finale con quella iniziale. Risulta superiore o inferiore? Perchè?
