La meteorologia si occupa di fare previsioni meteo a breve termine, a differenza della climatologia che studia il lungo periodo (da 30 anni in poi). La precisione della previsione meteo dipende dalla completezza delle informazioni date dalle stazioni meteo e dalla minore approssimazione dell’algoritmo utilizzato. Una volta eseguita l’elaborazione elettronica delle informazioni, si passa alla stesura di carte sinottiche che visualizzano al loro interno fronti, isobare e direzione dei venti.
La quantità di vapore acqueo contenuta in un determinato volume d’aria è definita come umidità assoluta; essa può variare dai 20-25g/m³ (equatore) agli 1-2g/m³ (poli). Una massa d’aria si dice satura quando contiene la quantità massima di vapore acqueo a quella determinata temperatura. La temperatura alla quale l’acqua presente in una determinata quantità d’aria inizia a condensare, si dice punto di rugiada. L’umidità relativa è il rapporto percentuale tra la quantità d’acqua presente e la massima quantità di acqua possibile in un certo volume di aria, alla medesima temperatura (umidità relativa = umidità contenuta x 100 / umidità massima = pressione vapore presente x 100 / pressione del vapore saturo). Per misurare l’umidità relativa si utilizza l’igrometro oppure lo psicrometro a fionda.
La nebbia si forma per contatto di una massa d’aria calda e umida con una superficie fredda. La temperatura della massa d’aria diminuisce e l’acqua inizia a condensare in goccioline in sospensione nell’aria.
Le nuvole si formano similmente alla nebbia. Una massa d’aria calda e umida che sale di quota, è soggetta ad espansione a causa della minore pressione, e subisce una trasformazione adiabatica: la massa d’aria calda si espande e quindi la temperatura media interna diminuisce. Il vapore acqueo in eccesso, conseguentemente condensa. La diminuzione di temperatura di una massa d’aria con la quota si chiama gradiente adiabatico secco, circa 1°C ogni 100m. La diminuzione della temperatura con la quota dopo l’inizio della condensazione è detto gradiente adiabatico umido (0,6°C/100m).
La condensazione di vapore in nebbia e nuvole viene favorita dalla presenza di particolato in sospensione nell’aria, il quale costituisce dei nuclei di condensazione.
Le categorie di nuvole divise per forma sono:
- Nubi cumuliformi o cumuli: sono grosse nuvole che si sviluppano in altezza.
- Nubi stratiformi o strati: hanno sviluppo prevalentemente orizzontali e sono stabili.
- Cirri: sono nubi bianche a forma di ciuffi che si formano nell’alta troposfera.
- Nuvole orografiche: quando una massa d’aria calda e umida viene trasportata dal vento verso una montagna, essa inizia ad espandersi e raffreddarsi, formando delle nubi. Le nuvole si formano nel versante sopravento della montagna, mentre nel versante sottovento l’aria fredda secca ridiscende e si riscalda, e scende lungo il versante della montagna creando un vento noto come fӧhn.