Un isobare è una linea che collega punti di uguale pressione atmosferica su una mappa meteorologica. La parola deriva dalle parole greche isos – uguale – e baros – peso. Tracciando le isobare a intervalli basati sulle letture della pressione, le aree di alta e bassa pressione possono essere rappresentate su una mappa, proprio come colline e valli su una mappa di contorno di un paesaggio. Dallo studio delle isobare su una mappa, i meteorologi possono prevedere se il tempo sarà sereno o nuvoloso, l’intensità e la direzione del vento e, tenendo conto della latitudine e del periodo dell’anno, le temperature su una vasta area.
Poiché non è possibile misurare la pressione atmosferica in ogni punto all’interno dell’area coperta da una mappa meteorologica, le isobare si basano sulle letture della pressione atmosferica rilevate presso le stazioni meteorologiche. La pressione atmosferica diminuisce con l’altitudine, quindi le letture vengono adattate ai valori del livello del mare per consentire variazioni di elevazione. Negli Stati Uniti, le letture della pressione vengono normalmente effettuate ogni ora e le isobare sono normalmente a intervalli di 4 millibar (mb), utilizzando una pressione di 1000 mb come base. Da una serie di letture della pressione dell’aria prese contemporaneamente in vari punti all’interno di un’area, è possibile tracciare le isobare stimando dove la pressione avrebbe il valore appropriato.
Ad esempio, se una stazione meteorologica riporta una pressione di 1002 mb e un’altra stazione a poche miglia a nord segnala 1006 mb, si può stimare che l’isobara di 1004 passi tra i due. Su una mappa isobare, le isobare saranno etichettate con i valori di pressione che rappresentano, ad esempio 996 mb, 1000 mb, 1004 mb e così via. La mappa mostrerà anche le singole letture nelle varie stazioni.
Da una mappa isobara, i meteorologi possono determinare il tempo probabile nei prossimi giorni. Le aree a bassa pressione, note come cicloni, presentano un flusso d’aria che sale al centro e sono generalmente associate a nubi e precipitazioni. Le aree ad alta pressione, note come anticicloni, sono associate all’aria discendente e in uscita e di solito portano tempo secco e sereno.
Il vento fluisce da aree di maggiore pressione a aree di minore pressione. Le isobare su una mappa meteorologica mostrano i gradienti di pressione. Se le isobare sono distanti, questo indica un leggero gradiente di pressione e venti leggeri. Dove le isobare sono vicine, questo indica una forte pendenza. Più ripido è il gradiente di pressione, maggiore è la velocità del vento.
I gradienti di pressione tendono ad essere più ripidi nelle aree circostanti a bassa pressione rispetto alle aree circostanti ad alta pressione. Se una mappa isobare è raffigurata come un paesaggio, le aree ad alta pressione sembrerebbero colline in leggera pendenza e le aree a bassa pressione come depressioni ripide. Le aree a bassa pressione sono, infatti, chiamate “depressioni” in alcune aree.
Se l’attrito viene ignorato, la velocità del vento è determinata dalla forza del gradiente di pressione (PGF). Questo può essere calcolato come il risultato del valore di alta pressione meno il valore di bassa pressione, diviso per la distanza, ed è normalmente espresso in millibar per chilometro (mb/km). Ad esempio, se una mappa isobare mostra un calo di pressione da 1008 mb a 996 mb su una distanza di circa 12 miglia (20 km), il gradiente di pressione è 12 mb/20 km, che equivale a 0.12 mb/km. Questo è un gradiente di pressione piuttosto ripido, quindi sarebbero previsti forti venti per quest’area.
La direzione del vento è influenzata non solo dall’orientamento del gradiente di pressione, ma anche dalla forza di Coriolis che risulta dalla rotazione della Terra. Nell’emisfero settentrionale, questo fa sì che i venti intorno a un’area di bassa pressione ruotino in senso antiorario e quelli intorno a un’area di alta pressione ruotino in senso orario. Nell’emisfero australe è vero il contrario. L’entità della deflessione dovuta alla forza di Coriolis è maggiore verso i poli ed è anche proporzionale alla velocità del vento.
Ignorando l’attrito, la PGF e la forza di Coriolis possono bilanciarsi, risultando in venti che scorrono paralleli alle isobare. Questi sono conosciuti come venti geostrofici e possono verificarsi in alto sopra il suolo, dove l’attrito non è importante. In superficie, invece, l’attrito rallenta il vento, diminuendo l’effetto Coriolis, ei venti tendono ad attraversare le isobare, a spirale verso l’interno verso i cicloni e verso l’esterno allontanandosi dagli anticicloni, in senso orario o antiorario a seconda dell’emisfero.