meteorologia
• Umidità e temperatura dell’aria
• Fronte caldo, freddo, occluso
• Cicloni tropicali
Opportuno usare schermo completo
attivare con clic quando serve…
Legge di Avogadro
Volumi uguali di gas diversi
a parità di pressione e temperatura
contengono lo stesso numero di particelle
Azoto
N2 p.m. 28
Ossigeno O2 p.m.32
Acqua H2O p.m.18
Aria secca
Aria umida
O2
N2
N2
O2
N2
O2
O2
N2
N2
H2O
N2
O2
N2
5*28+4*32=268
N2
H2O
H2O
N2
H2O
4*28+1*32+4*18=216
A parità di condizioni (uguali volume,temperatura,pressione)
aria secca più pesante di aria umida
Aria secca genera alta pressione
aria umida genera bassa pressione
Aria secca in espansione e in compressione
Pressione decresce
Pressione iniziale
Pressione aumenta
La quantità di vapore che può essere contenuto in un determinato volume
d’aria dipende dalla temperatura:esempio didattico
Se la temperatura diventa
40°C si riavrà evaporazione
25°C = 6
30°C = 8
Se la temperatura diventa 25°C
una parte di vapore deve condensare
Se due volumi uguali d’aria alla stessa temperatura,contengono diversa
quantità di vapore , dovranno subire un diverso raffreddamento per
arrivare alla saturazione e condensare
30°C insaturo
Vapore saturo con 6p alla temperatura di 20°C
Deve diminuire di 10°C per condensare
Vapore saturo con 8p alla temperatura di 25°C
Deve diminuire di 5°C per condensare
30°C insaturo
Due masse d’aria alla stessa temperatura e con diversa umidità potranno
sollevarsi , espandersi e raffreddarsi, fino ad una altezza che permetta
la condensazione:la massa meno umida dovrà raffreddarsi di più per
raggiungere la condensazione,salire più in alto di quella con maggiore
umidità
Massa meno umida
Massa più umida
Alta pressione-area anticiclonica
Ipotesi terra non rotante
1160
1200
vento
1140
Bassa pressione-area ciclonica
Vento segue gradiente di pressione e si muove
perpendicolarmente alle isobare
Alta pressione-area anticiclonica
Ipotesi terra rotante
vento
Bassa pressione-area ciclonica
Vento segue gradiente di pressione e si muove
in senso orario uscendo dalla zona anticiclonica e in
senso antiorario entrando nella zona ciclonica
Terra in rotazione:il vento segue gradiente di pressione ma si muove deviando
dalla perpendicolarità :esce con moto orario dalla zona anticiclonica ed entra con
moto antiorario nella zona ciclonica (nell’emisfero australe avviene l’inverso)
Area anticiclonica:circolazione oraria
Area ciclonica:circolazione antioraria
Pressione in quota
BPq
APq
Da zona anticiclonica l’aria diverge in senso orario
In zona ciclonica l’aria converge in senso antiorario
Aria calda e molto umida in
risalita si espande, si raffredda,
condensa
Temperatura uguale in tutte le
masse d’aria:diversa umidità
L’altezza ove comincia la condensazione varia
con la temperatura iniziale e la umidità
Aria calda e secca in risalita si
espande e raffredda
Aria calda e umida in risalita si
espande, si raffredda, condensa
Aria calda e umida sale, si espande, si raffredda,
raggiunge temperatura di rugiada, condensa> nube
Massa di aria calda e umida in risalita si espande e si raffredda
se raggiunge la temperatura di condensazione (punto di rugiada)
si forma una nuvola con eventuali precipitazioni
Base delle nuvole
Tre masse d’aria con uguali caratteristiche di temperatura e umidità
ascendono raffreddandosi e iniziano la condensazione alla stessa altezza
Fronti
• Fronte caldo
• Fronte freddo
• Fronte occluso
Il primo segno dell'approssimarsi del fronte caldo
aria calda-umida si avvicina ad aria fredda
è l'apparizione di nubi alte (6-10 mila metri)
la cui formazione è causata dall'innalzamento dell'aria calda
sul piano inclinato costituito dall'aria fredda che risiede nella zona.
Il cielo è ancora sereno,
ma cominciano a comparire i cirrus
che poi si trasformano in cirrostratus invadenti il cielo completamente o quasi.
Annuvolamento tipo stratiforme con precipitazioni tipo pioggia
Aria fredda
Fronte
caldo
Aria calda in movimento verso aria fredda:risalita con
espansione, raffreddamento, condensazione
il fronte caldo è spesso seguito immediatamente dal fronte freddo
aria fredda che si sposta verso aria calda
che avanza ad una velocità di circa 40 Km/h.
Con questa velocità, il fronte freddo raggiunge quello caldo
e l'aria fredda si incunea sotto l'aria calda,
costringendola ad innalzarsi e dando origine alla linea dei groppi.
Si tratta di una linea continua di nubi nere,
che si innalzano sino al livello dei cirrus.
Compaiono cumulus, stratocumulus e cumulonimbus.
Il vento soffia a raffiche e le piogge sono torrenziali.
Ciò accade con più frequenza in estate e con perturbazioni atlantiche.
Aria fredda si incunea sotto massa di aria calda e umida che risale
rapidamente espandendosi, raffreddandosi,
condensando:annuvolamento cumuliforme e precipitazioni intense
Aria calda,umida
Aria calda e umida
Aria fredda
Fronte freddo
Viaggiando il fronte freddo a velocità superiore a quella del fronte caldo,
i due fronti diventano un fronte unico, il fronte occluso.
Qui il tipo di tempo non può essere descritto con precisione.
La nuvolosità e le piogge possono presentarsi con le caratteristiche
del fronte freddo d'estate e con quelle del fronte caldo d'inverno.
Infatti, nella bella stagione l'aria che occupa
la parte posteriore della perturbazione,
avendo attraversato l'oceano, è più fredda di quella anteriore;
d'inverno si ha il caso inverso, dato che l'aria che
ha attraversato l'oceano è più calda.
Pertanto, d'estate si avrà, generalmente,
un'occlusione a carattere freddo,
mentre d'inverno l'occlusione sarà a carattere caldo.
Dopo il passaggio del fronte occluso, ritorna il sereno..
Massa aria calda risale massa di aria fredda:fronte caldo
massa aria fredda si incunea sotto aria calda:fronte freddo
massa aria fredda raggiunge precedente aria fredda
sollevando completamente l’aria calda
annuvolamenti e precipitazioni intense, temporalesche
Fronte occluso
Aria fredda
Aria più fredda
Fronte freddo
Fronte caldo
Tipi di precipitazione piovosa
• Pioggia di convezione
• Pioggia ciclonica
• Pioggia orografica
Precipitazione di convezione
Una massa d’aria calda e umida tende a salire in quota
si espande, si raffredda: se raggiunge il punto di rugiada
il vapore condensa e può precipitare sotto forma di pioggia
Nube e pioggia di convezione
Nube e pioggia frontale, ciclonica
Aria fredda
Aria calda e umida risale piano inclinato su aria fredda:si raffredda e condensa:
precipitazioni piovose
Nube e pioggia orografica
montagna
Massa di aria calda e umida deve superare ostacolo orografico:
sale, si espande e raffredda, condensa: nube e precipitazione
Ciclone tropicale
• Aria molto calda e molto umida sale
con moto vorticoso fino quasi alla
tropopausa originando una forte
depressione in superficie e una elevata
precipitazione nella colonna ascendente:
• Al centro del ciclone esiste una zona con
corrente discendente che origina tempo
tranquillo e sereno:occhio del ciclone
Spostamento cicloni
• Si originano nella zona intertropicale ove
convergono gli alisei dei due emisferi
si spostano con essi da est verso ovest
assorbendo nuovo vapore e aumentando
di energia:presso le coste del centro
America vengono deviati verso NE e
proseguono nel campo dei venti
occidentali:vanno esaurendosi quando
passano su ambiente continentale povero
di vapore
Moto dei cicloni tropicali nell’emisfero boreale
Tropico cancro
alisei
equatore
Tropico capricorno
alisei
Occhio del ciclone:cielo sereno,calmo,corrente in discesa
Vortice:zona concentrica sede di massima turbolenza:moto vorticoso
ascendente
Zona periferica o margine:con cirri e cirrostrati;più estesa nella
direzione di avanzamento del ciclone
Ciclone tropicale
Occhio del ciclone
Cielo sereno
Pioggia intensa
Aria calda e umida
Aria calda e umida
Tropico cancro
alisei
equatore
Ciclone tropicale
