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METEOROLOGIA GENERALE
La Pressione
A cura del Prof. G. Colella
2004
Indice argomenti
Concetto di pressione
Variazioni di pressione
Carte a livello costante
Configurazioni bariche
Gradiente barico
Carte a pressione
costante
Gradiente topografico
Obiettivo
Conoscere il concetto di pressione e
saper valutare le differenze di
pressione. Conoscere e saper
analizzare le carte meteorologiche
fondamentali
Concetto di Pressione
Per pressione atmosferica si
intende la forza, riferita
all’unità di superficie, che
l’aria esercita in ogni punto
dello spazio atmosferico e
sulla superficie terrestre.
Concetto di Pressione
La pressione, ad ogni quota,
è equivalente al peso della
colonna d’aria di sezione
unitaria, avente uno
spessore che si estende da
quella quota fino al limite
estremo dell’atmosfera.
Torricelli dimostrò che
l’atmosfera, mediamente,
esercita una pressione pari
al peso di una colonnina di
mercurio di altezza
h=760 mm .
Esperienza di Torricelli
Vuoto
torricelliano
Peso Colonna D’aria
=
Peso colonnina di
mercurio
76 cm
S
P = F/S = P/S = m g/S
Concetto di Pressione
Partendo dal concetto
di pressione p= F/S
p = mg/s= vg/s =
p = shg/s = gh
 = densità dell’aria
g = accelerazione di
gravità
h = altezza della
colonna d’aria
atmosferica
h
s
UNITA’ DI MISURA (p=F/S)
Pressione = Peso colonna Hg/S = 1013250 dine/cm2
p = gh
CONDIZIONI STANDARD:
 T = 0°C;
 Latitudine 45°
 Livello del mare
 = 13.6 gr/cm3
g = 980 cm/sec2 sec
h = 760 mmHg
p = 13.6 x 980 x 76 = 1013250 dine/cm2
UNITA’ DI MISURA (p=F/S)
1Bar = 106 dine/cm2 = 105 Pa
1mb = 1hPa = 1000 dine /cm2
p =1013250 dine /cm2 =
1013.25mb = 1013.25hPa
Il peso della colonna d’aria corrisponde al
peso di una colonna d’acqua alta 10 m.
760 mmHg = 1013.25 mb =
1013.25 hPa
 DENSITA’ ATMOSFERICA
Diminuisce con la quota esponenzialmente
50% atmosfera compresa nei primi 5,5 km
99,7% atmosfera compresa nei primi 40 km
Il limite superiore dell’atmosfera non è
definibile
Pressione e quota
l’aria è un fluido comprimibile
gli strati più bassi sono più
compressi e più densi
gli strati superiori sono meno
compressi e meno densi
all’aumentare della quota di
riferimento per variare la
pressione di 1 hPa si
devono considerare
variazioni di quota
sempre più ampie.
Variazioni di quota corrispondenti ad una
variazione di pressione di 1 hPa
(t = costante = 0°C)
 8 metri al livello
del mare
16 metri a 5500 m
 32 m a 11000 m
 64 m a 16500 m
SUPERFICI ISOBARICHE STANDARD
e temperature corrispondenti
VARIAZIONI DI PRESSIONE AL SUOLO
Variazioni regolari
Stagionali
Giornaliere
Variazioni irregolari
Dinamiche
Termiche
Variazioni di pressione al suolo
REGOLARI
Stagionali
 Estate: massimo
su oceani, minimo
su continenti.
 Inverno: opposto.
Giornaliere
 meno di 1 hPa nelle
zone temperate,
 qualche hPa ai Tropici
 due massimi e due
minimi nelle 24 ore
(massimi alle 10 e 22 locali
minimi alle 16 e 4 locali)
Variazioni di pressione al suolo
IRREGOLARI
Dinamiche
Termiche
compressioni e
rarefazioni dell’aria
legate a circolazione
generale atmosfera
Variazioni anche
notevoli legate
all’andamento del
tempo (passaggio
di una
perturbazione)
Variazioni di pressione al suolo
IRREGOLARI
 Avvezione calda
 Avvezione fredda
 Convergenza/divergenza
 Passaggio di una perturbazione
Avvezione calda
Aria fredda
Avvezione calda
ARIA
CALDA
Avvezione calda
Avvezione calda
Aria calda
sostituisce
aria fredda
AC < AF
p = gh
La pressione
diminuisce
Avvezione fredda
Aria calda
Avvezione fredda
Aria fredda
Avvezione fredda
Avvezione fredda
Aria fredda
sostituisce
aria calda
AC < AF
p = gh
La pressione
aumenta
Avvezione calda/fredda
Avv. Calda
Avv. Fredda
Convergenza/divergenza
La quantità di aria che entra nella
colonna è diversa da quella che esce
Convergenza/divergenza
In una colonna d’aria…
Convergenza/divergenza
…si
crea un
flusso
convergente che
fa affluire aria
all’interno della
colonna…
Convergenza/divergenza
… l’aria comincia a
salire …
Convergenza/divergenza
… genera un
moto
ascensionale …
Convergenza/divergenza
… e crea …
Convergenza/divergenza
… divergenza
in quota.
Convergenza/divergenza
Se la quantità di
aria che entra nella
colonna è diversa
da quella che esce
la pressione varia.
Convergenza/divergenza
Se la convergenza è
Maggiore
della divergenza
P aumenta
e viceversa.
MOTI DELL’ARIA
Divergenza
Convergenza
Perturbazione
Fronte caldo
Perturbazione
Variazione di pressione al passaggio
di una perturbazione
 Punto 1
 Punto 2
 Punto 3
 Punto 4
 Punto 5
Aria Calda
Aria fredda
Variazione di pressione al passaggio
di una perturbazione
 Punto 1
 Punto 2
 Punto 3
 Punto 4
 Punto 5
Variazione di pressione al passaggio
di una perturbazione
 Punto 1
 Punto 2
 Punto 3
 Punto 4
 Punto 5
Variazione di pressione al passaggio
di una perturbazione
 Punto 1
 Punto 2
 Punto 3
 Punto 4
 Punto 5
Variazione di pressione al passaggio
di una perturbazione
 Punto 1
 Punto 2
 Punto 3
 Punto 4
 Punto 5
CARTA a LIVELLO COSTANTE
 Riportare su carta geografica:
pressione ridotta al livello del mare alle singole stazioni
 Tracciare le isobare
o Unire le stazioni con uguale pressione MSL
o Tracciare le isobare ad intervalli di 4 hPa
o Interpolare i dati disponibili se necessario
 Evidenziare le zone dove la pressione:
o aumenta progressivamente (zona di alta pressione - anticicloni)
o diminuisce progressivamente (zona di bassa pressione - cicloni)
ANALISI AL SUOLO (carta a livello costante)
CARTA a LIVELLO COSTANTE
Zona di ALTA pressione
CARTA a LIVELLO COSTANTE
Zona di alta pressione o Anticiclonica
ISOBARA
Isobara: linea di ugual pressione registrata alla stessa
quota e allo stesso istante
CARTA a LIVELLO COSTANTE
Zona di BASSA pressione
CARTA a LIVELLO COSTANTE
Zona di BASSA pressione o
CICLONICA
CARTA a LIVELLO COSTANTE
Elementi deducibili
B
A
Isobare
H (A) anticiclone
L (B) ciclone
Fronte caldo
Fronte freddo
Fronte occluso
Venti (direzione, intensità)
(legge di Buis-Ballot)
Legge di BUIS-BALLOT
Nell’emisfero NORD,
un’osservatore che si pone
con le spalle al vento, alzando
il braccio destro indicherà la
zona di alta pressione,
mentre, alzando il braccio
sinistro indicherà la zona di
bassa pressione
Legge di BUIS-BALLOT
CARTA a LIVELLO COSTANTE
F. Occluso
F. Freddo
F. Caldo
CONFIGURAZIONI BARICHE
• Anticiclone (H-A): zona di alta pressione
caratterizzata da isobare generalmente chiuse e con
valori di pressione decrescenti dal centro alla
periferia.
• Ciclone (L-B): zona di bassa pressione
caratterizzata da isobare generalmente chiuse e con
valori di pressione crescenti dal centro alla periferia.
• Promontorio: zona di alta pressione a forma di U
o V che si incunea tra due zone cicloniche.
• Saccatura: zona di bassa pressione generalmente
a forma di V che si protende tra due zone
anticicloniche
ANTICICLONI
Indicati con la lettera H oppure A sulle
carte meteo
Valore medio al centro  1024 hPa
Si raggiungono anche valori oltre i 1050
hPa
Divergenza al suolo
Convergenza in quota
ANTICICLONI
 Aria in quota viene
richiamata al suolo
(subsidenza)
 Aria in movimento dal
centro verso l’esterno
(divergenza) assumendo
rotazione oraria
 La discesa d’aria si
oppone alla formazione di
nubi
CICLONI
Indicati con la lettera L oppure B
sulle carte meteo
Valore centrale raramente sotto 980
hPa
Convergenza al suolo
Divergenza in quota
CICLONI
Aria richiamata, al suolo,
all’esterno verso il
centro (Convergenza)
entra assumendo
rotazione antioraria
Nel centro sale
portandosi in quota
(Convezione)
La salita fa raffreddare
l’aria favorendo così la
formazione di nubi
ANTICICLONI/CICLONI
PROVIAMO a riconoscere …..
GRADIENTE BARICO
Per gradiente barico orizzontale
s’intende la variazione di pressione
per unità di distanza orizzontale.
Grad px= - dp/dx (hPa/111 Km)
Maggiore è il Grad px, maggiore è la forza di
gradiente, maggiore sarà l’intensità del
vento.
GRADIENTE BARICO ORIZZONTALE
Grad p = - dp/dx
P 2 – P1
d
1020 - 1012
d
P2
P1
d
Direzione
del vento
CARTA a PRESSIONE COSTANTE
 Riportare su una carta geografica:
Altezze geopotenziali alle quali si trova la superficie isobarica
 Tracciare le isoipse
o Unire le stazioni con uguale altezza geopotenziale
o Tracciare le isoipse ad intervalli di 60 metri
o Interpolare i dati disponibili se necessario
 Evidenziare le zone dove la quota geopotenziale:
o aumenta progressivamente (zona di alta pressione )
o diminuisce progressivamente (zona di bassa pressione)
CARTA aa PRESSIONE
PRESSIONE COSTANTE
CARTA
COSTANTE
 Su una superficie isobarica:
 tutti i punti hanno uguale pressione ma quote diverse
 Isoipse : uniscono punti con stessa quota (intervalli di 60 metri)
 La distanza tra due superficie isobariche: (Z = K T)
dipende dalla temperatura media T dell’aria compresa tra le superfici
 (alta temperatura , aria si dilata, distanza alta)
 (bassa temperatura, aria si comprime, distanza diminuisce)
 Superfici isobariche standard (uso aeronautico):
850 -700 -500 - 400-300 -200 hPa
Massime o minime altezza della superficie isobarica
corrispondono max o min pressioni in quota
CARTA a PRESSIONE COSTANTE
L
FS
500 hPa
Isoipse
H
Gradiente topografico
∆Z /∆X
∆Z
Variazione dell’altezza geopotenziale
della superficie isobarica.
∆X
Distanza orizzontale sulla quale si
verifica la variazione di altezza.
Gradiente topografico
∆Z /∆X = tgα
Pendenza superficie isobarica
Z1
X1
∆Z
α
∆X
Z2
∆Z = Z2 - Z1
∆X = X2 - X1
X2
Vento proporzionale al gradiente topografico
CARTA a PRESSIONE COSTANTE
L
FS
500 hPa
∆X
Z1
Z2
H
BIBLIOGRAFIA
G. Colella V Edizione,
Meteorologia Aeronautica
IBN Editore, 2009, Cap 1.