I fenomeni atmosferici

TEMA 0 UNO
Scheda
La circolazione atmosferica
a livello planetario
Fasce cicloniche
e anticicloniche
A livello del suolo, le sei cellule convettive
determinano l’alternanza di fasce cicloniche (i venti vi convergono e poi salgono
di quota) e fasce anticicloniche (in cui i
venti discendono al suolo per poi divergere).
Vediamole in dettaglio.
• Basse pressioni equatoriali. Si trovano
dove convergono gli alisei e si verifica un
innalzamento d’aria caldo-umida. Salendo di quota, questa si raffredda e l’umidità condensa in grandi sistemi nuvolosi
che producono intense precipitazioni. Il
bioma tipico di questa fascia è la foresta
pluviale, caratterizzata da piogge intense e ben distribuite nel corso dell’anno.
• Alte pressioni subtropicali. Corrispondono
alle due fasce da cui divergono gli alisei e i
venti occidentali. Caratterizzate dalla discesa d’aria e dal suo riscaldamento, queste
fasce sono prive di nubi e di precipitazioni. Il
bioma tipico è pertanto il deserto caldo.
• Basse pressioni subpolari. Si localizzano alla convergenza dei venti occidentali
• LEZIONE 1 IL
MONDO
I fenomeni atmosferici
I venti e la circolazione atmosferica
Venti occidentali
alte pressioni polari
Venti polari
A
60°
Alisei
B
B
Modello semplificato 30°
della circolazione
atmosferica
a livello planetario
(a destra)
e schema degli
B
effetti di tale
circolazione (sotto).
Le fasce cicloniche
sono caratterizzate
30°
da copertura nuvolosa
e frequenti piogge;
le fasce anticicloniche
presentano cielo sereno
e assenza di precipitazioni.
B
A
basse pressioni
subpolari
B
B
B
B
B
alte pressioni
subtropicali
A
A
A
A
A
A
A
A
basse pressioni
equatoriali
B
B
B
B
B
B
B
A
A
A
A
60°
A
A
B
B
alte pressioni
subtropicali
A
basse pressioni
subpolari
L’aria umida sale:
pioggia
Calotta
polare
Foresta
temperata
L’aria secca
scende
45° lat. Nord
Deserto
Tropico del Cancro
Foresta
pluviale
Equatore
L’aria umida sale:
pioggia
Tropico del Capricorno
Deserto
45° lat. Sud
Foresta
temperata
Calotta
polare
e di quelli polari. Anche in questo caso si
verifica la salita d’aria umida, con formazione di nubi e sviluppo di precipitazioni.
I biomi di questa fascia sono quelli temperati freschi, propri delle medie latitudini, e si differenziano a seconda della distanza dall’oceano: brughiere, foreste
di caducifoglie, praterie.
L’aria secca
scende
L’aria umida sale:
pioggia
• Alte pressioni polari. Sono quelle da
cui divergono in ogni direzione i venti
polari, richiamati dalle basse pressioni
subpolari. La discesa dell’aria determina anche in questo caso l’assenza
di nubi e la quasi totale mancanza di
precipitazioni (tundra e ghiacci perenni).
E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia ,Europa, Mondo, Minerva scuola
L’energia solare scalda maggiormente la fascia intertropicale rispetto alle calotte polari:
l’eccesso di calore presente nella prima viene trasferito verso le latitudini più elevate attraverso il movimento di fluidi, cioè per mezzo delle correnti marine e, soprattutto, dei
venti. Questa circolazione d’aria si presenta
complessa e pertanto deve essere semplificata per una sua migliore comprensione.
Se la Terra fosse immobile e dotata di una
superficie omogenea, in ogni emisfero esisterebbe un’unica grande cellula convettiva:
lungo la fascia equatoriale, maggiormente
riscaldata, l’aria calda si porta ad alta quota (bassa pressione), spostandosi poi verso
i due poli, dove l’aria gelida scende al suolo
(alta pressione), per poi tornare in direzione dell’equatore. Questo semplice modello
teorico si complica a causa della rotazione
terrestre, che rompe le due grandi strutture
convettive in sei cellule più piccole, tre per
ciascun emisfero.
SGUARDO SUL MONDO
TEMA 0 UNO
Le variazioni stagionali
SGUARDO SUL MONDO
• LEZIONE 1 IL
MONDO
Le piogge torrenziali che accompagnano il monsone estivo provocano spesso gravi alluvioni. Nel
Bangladesh (nella foto) si ripetono quasi ogni anno, provocando
ingenti danni e migliaia di vittime.
Lo schema descritto schematizza bene
la realtà, ma non prende in considerazione
l’irregolarità della superficie terrestre, dove ai continenti si alternano vaste superfici
oceaniche. Di conseguenza, le fasce di alta
e bassa pressione non hanno andamento
regolare, secondo i paralleli, ma si spezzano in grandi celle cicloniche e anticicloniche.
GENNAIO
Si deve poi tenere conto delle stagioni, che
fanno scivolare alternativamente a nord e
a sud dell’equatore la fascia di maggiore
insolazione, lungo la quale avvengono le
monsone
più intense precipitazioni. Questo spiega
di nord-est
la presenza di ampie fasce subequatoriali,
monsone
nettamente caratterizzate dall’alternanza
di nord-ovest
di una stagione piovosa e di una stagione
Le aree interessate dal fenomeno
asciutta. I biomi di questa fascia sono, a sedei monsoni sono notoriamente la
conda della quantità di piogge, la savana e
penisola indiana e il Sud-est
la foresta monsonica, meglio nota col nome
asiatico, ma analoghe situazioni
di giungla.
climatiche riguardano l’Africa occi-
GENNAIO
monsone
di nord-est
monsone
di nord-ovest
dentale e sud-orientale, l’area
caraibica e l’Australia.
LUGLIO
E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia, Europa, Mondo, Minerva scuola
LUGLIO
GENNAIO
monsone
di nord-est
monsone
di sud-ovest
monsone
africano di
sud-ovest
Umidità dell’aria,
condensazione
e precipitazioni
monsone
di nord-ovest
monsone
di sud-est
zona di convergenza dei venti (ITC)
monsone
Il calore solare rappresenta il “motore”
del
di sud-ovest
ciclo idrologico, in quanto provoca l’evaporazione dell’acqua marina e di quella che
scorre sui continenti.
Un ulteriore contributo
monsone
africano di
all’umidità atmosferica
sud-ovest viene dalla vegetazione, che con le radici succhia l’acqua dal
terreno e poi la emette dalle foglie in forma
di vapore (traspirazione).
La capacità dell’aria di contenere umidità
zona di convergenza dei venti (ITC)
monsone
di sud-ovest
LUGLIO
monsone
africano di
sud-ovest
monsone
di sud-est
zona di convergenza dei venti (ITC)
varia a seconda della temperatura: è massima quando l’aria è calda, minima quando è
fredda. Di conseguenza, quando una massa
d’aria si raffredda, se ha umidità in eccesso
la cede attraverso la formazione di minuscole goccioline d’acqua (condensazione), talmente fini da rimanere sospese. Il risultato di
monsone
tale processo
di sud-est è la formazione di nebbia, se
il processo avviene vicino al suolo, oppure di
nubi. Se poi all’interno delle nubi si verifica
un ulteriore raffreddamento, oppure le minuscole goccioline si fondono l’una con l’altra,
ha inizio una precipitazione, in cui l’acqua
scende al suolo, in forma solida (neve o
grandine) o liquida (pioggia).
La formazione delle nubi
I meccanismi che raffreddano l’aria umida
e portano alla formazione delle nubi sono
tre.
Raffreddamento per convezione. La convergenza fra masse d’aria, tipica delle aree di
bassa pressione, provoca l’innalzamento di una
colonna d’aria calda per convezione termica.
TEMA 0 UNO
Aria calda
SGUARDO SUL MONDO
Aria calda
Le perturbazioni
atmosferiche
L’interazione fra masse d’aria fredda e calda si verifica con estrema frequenza nelle
fasce subpolari, dove convergono i venti
occidentali, di origine tropicale, e i venti polari. Scontrandosi, queste masse d’aria si
avvitano in grandi vortici, denominati cicloni
extratropicali, che ruotando migrano verso
est, per effetto della rotazione della Terra.
Nel loro movimento, i cicloni trascinano
verso oriente giganteschi sistemi nuvolosi,
denominati perturbazioni, che alle medie
latitudini investono il margine occidentale
dei continenti. Questo meccanismo spiega
l’elevata piovosità di queste zone, e il progressivo ridursi delle piogge a mano a mano
che si procede verso l’interno dei continenti.
Anche la fascia equatoriale è caratterizzata dalla convergenza di venti, gli alisei, solo
che qui abbiamo a che fare con masse d’aria
ald
am
föh
n
MONDO
ent
o
Raffreddamento orografico
Raffreddamento frontale
I tre meccanismi attraverso i quali si raffreddano le masse d’aria e si
formano le nubi.
simili per umidità e temperatura, che normalmente si sollevano e producono abbondanti piogge convettive. In alcuni casi,
tuttavia, da questo scontro nascono vortici
di piccola dimensione ma estremamente
violenti, i cicloni tropicali, che si spostano
lentamente verso ovest, andando a colpire le
coste orientali dei continenti. Meglio note
come uragani o tifoni, queste perturbazioni
sono estremamente pericolose, soprattutto
perché caratterizzate da venti che possono
superare i 200 km/ora.
Tropopausa
Cirri
Cumulonembi
Altostrati
Sezione
trasversale di un
ciclone tropicale.
I venti,
estremamente
violenti nel
vortice, si placano
completamente
nell’occhio.
Un ciclone
tropicale
visto dall’alto.
Appena avvistati
dai satelliti
artificiali,
gli uragani
vengono
identificati da un
nome, attribuito
dagli enti preposti
allo studio
dei fenomeni
meteorologici
(come Ivan
o Katrina).
Zona di pioggia
Vortice
Occhio
600 km
Vortice
Zona di pioggia
E. Fedrizzi-A. Della Valentina, Dossier Terra. Italia, Europa, Mondo, Minerva scuola
Aumentando di quota, questa “bolla d’aria” si
raffredda fino a determinare la condensazione
dell’umidità che contiene e la formazione di nubi.
Raffreddamento orografico. L’aria che si
solleva lungo un versante montuoso si raffredda, portando alla formazione di nubi e
molto spesso alla caduta di precipitazioni;
superato lo spartiacque, l’aria ridiscende l’altro versante e, riscaldandosi, dissolve le nubi.
Raffreddamento frontale. In questo caso la
formazione di nubi e le precipitazioni derivano
dallo scontro fra masse d’aria diverse per temperatura e umidità, che non potendosi mescolare facilmente tendono a rimanere a contatto
lungo superfici inclinate denominate fronti.
In particolare si parla di fronte caldo se una
massa d’aria calda e umida sale su un cuneo
d’aria fredda e secca; fronte freddo nel caso
opposto, se una massa d’aria fredda avanza,
incuneandosi sotto una massa d’aria calda.
risc
o
ent
am
d
d
re
u
raff
sta
Aria fredda
Raffreddamento per convezione
• LEZIONE 1 IL