LA TEMPERATURA NELLA BASSA TPOPOSFERA
•differenza tra la t°max. e la t°min. registrate in un giorno: escursione
termica diurna.
•temperatura media giornaliera: La media di due o più temperature
misurate durante il giorno.
La TEMPERATURA dell’aria varia ed è determinata da:
altitudine
latitudine
durata del dì e della notte
presenza di bacini oceanici e lacustri
umidità
natura del suolo(albedo: neve 90%, deserto 30% foreste 10%)
presenza o meno di vegetazione
1atm = 760 mm Hg = 1013 mbar pressione normale
BAROMETRO = strumento che misura la pressione.
FATTORI CHE INFLUENZANO LA PRESSIONE
ALTITUDINE
TEMPERATURA
ALTA PRESSIONE
Pressione superiore a
quella normale.
UMIDITA’
BASSA PRESSIONE
Pressione inferiore a
quella normale.
ISOBARE E CENTRI DI ALTA E BASSA PRESSIONE
Linee chiuse, curve e concentriche ottenute
collegando tutti i luoghi in cui la pressione
atmosferica, ridotta al livello del mare e a 0°C, ha lo
stesso valore
aree di bassa pressione o cicloniche.
aree di alta pressione o anticicloniche.
ISOBARE
La distinzione fra aree cicloniche e anticicloniche si effettua in base al
confronto tra i valori di pressione in una massa d’aria e i valori di
pressione misurati nelle aree circostanti.
Nella bassa troposfera si distinguono fasce di alta e bassa pressione
distribuite secondo l’immagine:
• Modello a tre celle
Umidità atmosferica
Distese oceaniche
suolo
traspirazione delle
piante
La quantità massima di vapore acqueo che una massa d’aria
può contenere dipende dalla temperatura dell’aria stessa: più è
calda l’aria , maggiore è la quantità di vapore acqueo che può
contenere
Limite di saturazione: quantità massima di vapore che può
essere contenuta in 1m3 di aria a una certa temperatura
Se supera il limite si condensa
L’umidità si misura in 2 modi:
Umidità assoluta: quantità in peso di vapor d’acqua contenuta in 1
m3 di aria g/m3
Umidità relativa: rapporto tra la quantità di vapor d’acqua presente
in un 1 m3 di aria e la quantità massima (limite di saturazione = Q)che
potrebbe essere contenuta a quella t° U% = U / Q x 100
T (°C)
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
limite di
saturazione
0,08
0,2
0,8
1,8
3,7
7,5
14,5
26
45
•Una massa d’aria che, a 10 °C, contenga 7,5 grammi
di vapore, ha U = 100% Ogni ulteriore
raffreddamento porterebbe alla condensazione del
vapore acqueo eccedente
•Una massa d’aria ha raggiunto all’alba la
temperatura di 0°C con comparsa di nebbia
all’interno della massa d’aria stessa. La massa d’aria
è satura (U% = 100%) e la quantità di vapore in
essa presente è di 3,7 g/m3.Se poi, durante la
mattinata, l’aria si riscalda fino a 10 °C, la sua
umidità relativa diverrà:U % 3,7/7,5 = 49%
IGROMETRO A CAPELLO:I capelli tendono ad allungarsi
all’aumentare del grado di umidità secondo una legge
logaritmica, e viceversa
La condensazione del vapore
Perché una massa d’aria arrivi ad avere un’umidità del 100%,
raggiunga cioè la saturazione, è necessario che:
aumenti il vapore contenuto nell’aria;
e/o si raffreddi la massa d’aria.
l’energia delle particelle d’aria è costante, leggi dei
gas
Ep + Ec = K
le trasformazioni che avvengono nella troposfera
sono adiabatiche
Gradiente adiabatico secco, diminuzione progressiva
della temperatura con l’altitudine (1 °C ogni 100
metri) dovuta alla diminuzione di pressione
(PV = nRT).
Gradiente adiabatico umido 0.6°C ogni 100 m,
raffreddamento più lento perché il vapore acqueo
condensando libera calore
Umidità e precipitazioni
L’acqua passa dalla Terra all’atmosfera e dall’atmosfera alla
Terra, attraverso 2 processi:
Evaporazione:
Condensazione:
Nubi: si formano a causa del raffreddamento per espansione
delle masse d’aria umida, portate in alta quota da movimenti
ascensionali:
Precipitazioni: si formano nelle nubi della bassa
troposfera cadono per gravità
Classificazione dei vari tipi di nubi in base alla morfologia
Formazione delle precipitazioni
Gran parte delle particelle di pulviscolo atmosferico, con dimensioni
comprese tra 0,1 e 4 micron funge da nucleo di condensazione, ovvero
agevola il coagulo delle molecole di vapore acqueo.
1.
2.
3.
4.
Le droplet (gocce) più grandi vengono trascinate verso l’alto
dalle correnti ascendenti che hanno dato luogo alla nube
collidono con le gocce più piccole che, essendo più leggere,
sono animate da più intense velocità verticali.
Nella collisione le gocce più grandi catturano una certa
frazione di goccioline urtate (coalescenza), un processo che è
tanto più efficace quanto più la nube è densa.
Le raindrop ingrossate a sufficienza escono dalla base della nube e
raggiungono il suolo se la base della nuvola è bassa
Forma della
precipitazione
Quantità di
precipitazione
(mm/h)
Diametro
delle gocce
(mm)
Velocità di
caduta al
suolo (m/s)
Densità in
atmosfera
(mg/m3)
Nebbia secca
Tracce
0,01
0,003
6
Nebbia umida
0,05
0,1
0,25
56
Nebbia
piovigginosa
0,25
0,2
0,75
93
Pioggia leggera
2÷4
0,45
2
139
Pioggia
moderata
4÷6
1
4
278
Pioggia forte
>6
1,5
5
833
Acquazzone
> 30
2
6
1852
Nubifragio
> 60
3
8
5401
formazione della grandine
Il vento
causato da 2 zone contigue che hanno diversa pressione
atmosferica (dalla + alta alla + bassa)
movimento di una massa d’aria
Gradiente barico: rapporto tra la dofferenza di pressione tra due
punti situati su due isobare di valore diverso e la distanza che li
separa
Velocità: è la forza del vento. (Maggiore dove è maggiore il
gradiente barico tra due zone).
Direzione: dovrebbe essere perpendicolare alle isobare, ma è
influenzata dal moto di rotazione terrestre
La forza di Coriolis provoca una deviazione nella direzione
Verso destra
nell’emisfero sett.
Verso sinistra
nell’emisfero merid.
forza di gradiente,forza di Coriolis,forza d’attrito inflenzano
velocità e direzione del vento
La circolazione generale nella bassa troposfera: movimenti dovuti al
calore
le regioni equatoriali ricevono più energia rispetto alle regioni polari, ciò
provoca nelle masse d’aria
Movimenti orizzontali
paralleli alla superficie da
una zona di alta p a quella di
bassa p
CELLA CONVETTIVA
Movimenti verticali
correnti convettive
Come si classificano i venti?
venti
dell'alta atmosfera
della bassa atmosfera
a lungo raggio
correnti a getto
venti occidentali alti
a lungo raggio
alisei
venti polari
venti occidentali
a medio raggio
monsoni
stagionali
a breve raggio
brezze
phon
Classificazione dei venti:
E’ in base all’entità degli spostamenti orizzontali delle masse:
Movimenti a scala planetaria(lungo raggio): grandi spostamenti di
masse d’aria, provocati da costanti dislivelli barici
Movimenti su scala media: spostamenti di masse d’aria da 500 a 2000
km, provocati da differenze di t° tra gli oceani e i continenti
Movimenti su piccola scala o venti locali: spostamenti di masse d’aria
da 10 a 500 Km, provocati da interferenze della morfologia dei singoli
territori sui movimenti su scala grande e media
Movimenti su scala minima o turbolenze atmosferiche: spostamenti di
masse d’aria inferiori a 10 Km, piccole variazioni locali
Circolazione dei venti su scala planetaria, nella bassa troposfera
ALISEI: spirano fra i tropici e l’equatore deviati dai movimenti di
rotazione della Terra spirano da NE a SO nell’emisfero sett. da SE a
NO nell’emisfero merid. Velocità 20 Km\h
VENTI OCCIDENTALI: provenienti dai tropici spirano da ovest da SO
a NE nell’emisfero sett.da NO a SE nell’emisfero merid.
VENTI ORIENTALI POLARI:spirano nelle zone polari da NE a SO
nell’emisfero sett. da SE a NO nell’emisfero merid
I movimenti su piccola scala
FOHN
è un vento caldo, violento, che spira dal versante
meridionale delle Alpi verso quello settentrionale.
BORA vento forte e gelido di Nord-est, soprattutto invernale che
può causare una diminuzione di t°, piogge e neve.
SCIROCCO
vento proveniente dal Sahara, secco sulle coste
settentrionali dell’Africa e caldo-umido in Italia
LIBECCIO
vento di sud-ovest spesso violento che può spirare
in tutte le stagioni
MAESTRALE
vento proveniente da Nord o Nord-ovest e
particolarmente violento
TRAMONTANA vento freddo proveniente da Nord e può
spirare in tutta la penisola
BREZZE DI MARE e DI TERRA
venti periodici che durante la
buona stagione si originano per il contrasto tra
terraferma ed mare (aria dal mare brezza di mare;
aria dalla terraferma brezza di terra)
BREZZE DI MONTE e DI VALLE
venti periodici che si
originano per il contrasto termico tra valli ricche di
vegetazione e pendici aride e nude dei monti (aria da
valle brezze di valle; aria da pendici brezze di
monte)
La circolazione nell’alta troposfera
Manca l’attrito con il suolo, aumenta la velocità dei venti all’aumentare della
quota
I venti spirano dalle zone tropicali alle polari e da quelle tropicali all’equatore
correnti occidentali: nella troposfera,
Tra i due tropici spirano le correnti orientali
venti velocissimi correnti a getto (getto subtropicale (GST) e polare (GP)), non
hanno velocità e direzione costante e hanno notevole effetto sul tempo atmosferico
Subtropicale
Polare
effetto delle correnti a getto sulla bassa
troposfera (onde di Rossby)
I movimenti su scala media
Monsoni:venti periodoci che invertono la loro direzione a seconda della stagione
la teoria del contrasto termico (ormai abbandonata)
causate dalle correnti planetarie che influenzano il continente asiatico.
Correnti equatoriali che si spostano verso settentrione : MONSONE ESTIVO
Venti costanti che spirano verso sud MONSONE INVERNALE
Come si può raffreddare l’aria
• Raffreddamento convettivo: l’aria a contatto con il
terreno caldo si riscalda, si espande, diventa più leggera e
per il principio di Archimede sale nell’atmosfera,
dilatandosi e raffreddandosi.
• Raffreddamento per sollevamento forzato di tipo
orografico: se una massa d’aria in movimento incontra un
rilievo, è costretta a risalirlo: durante l’ascesa si raffredda e
può generare sistemi nuvolosi imponenti nel versante
sopravento.
• Raffreddamento per sollevamento forzato di tipo
frontale (SINOTTICO): quando due masse d’aria diverse
si incontrano, quella più fredda tende a incunearsi sotto
quella più calda, la quale salendo si raffredda, dando luogo
a fenomeni di condensazione e alla formazione di interi
sistemi frontali.
raffreddamento frontale
raffreddamento frontale
I cicloni si formano a causa dell’incontro di masse d’aria
con diverse caratteristiche
Condizioni ideali :
Vaste aree
Zone oceaniche
Zone desertiche
continentali
tropicali
I venti continuano a muoversi condizionando le diverse regioni
che attraversano: nasce così una perturbazione
Due masse d’aria diverse vengono a contatto:
FRONTE: parte in cui vengono a contatto
Fronte caldo: scivola sopra,
condensa e forma le nuvole
Fronte freddo: scivola sotto,
spinge in alta quota
l’altro,formando temporali
FRONTE STAZIONARIO: i due fronti stanno per diversi giorni
nella stassa area: determina tempo stabile
Tipi di cicloni:
extratropicali
I cicloni delle latitudini medie:perturbazioni molto estese e
violente
I cicloni tropicali: i più violenti di tutto il mondo,situati tra i due
tropici, hanno durata breve. Sono depressioni bariche, costituiti da
un occhio, area di convergenza, calma e circonda ta da un anello
esterno formato da nubi
Cicloni extratropicali:venti nei quali l’aria si sposta da aree
di maggiore pressione verso aree centrali a minore pressione
Il senso è antiorario nell’emisfero sett. ed orario nell’emisfero
merid.
L’aria calda si raffredda e provoca abbondanti precipitazioni e
nubi
