Bilancio Energetico e Temperature Globali
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Bilancio Energetico e Temperature Globali Cosa controlla la temperatura • Latitudine • Altitudine • Copertura nuvolosa • Direzione dei venti prevalenti • Correnti oceaniche di differente temperatura • Continentalià – Riscaldamento differenziale tra terra ed acqua Radiazione e temperatura Quando abbiamo il picco di insolazione a Los Angeles? Quando abbiamo il picco di temperatura in Los Angeles? Radiazione e temperatura Quando abbiamo il picco di insolazione a Sydney (AUS)? Quando abbiamo il picco di temperatura in Sydney (AUS)? Radiazione e temperatura giornaliera A che ora abbiamo il picco di insolazione in Glendale on July 4? A che ora abbiamo il picco di temperatura? E nel caso di minimo di insolazione? E il minimo di temperatura? Perchè? Trasferimento di calore Trasferire calore necessita di tempo. Atmosfera ed oceani trasferiscono calore dai tropici ai poli. Bilancio Energetico Globale NO. Why not? Principio di continentalità Quando una località è lontana dai mari, maggiore è la differenza di temperatura annuale e giornaliera. Per cui, le località più calde del pianeta sono posizionate all’interno dei continenti, invece le zone marine sono più miti. Temperature Globali (cliccare sul titolo per l’animazione) Ampiezza delle temperature annuali Correnti Oceaniche Vento – Globale e Locale Scopo della lezione: • Introdurre un modello generale del vento e della pressione atmosferica. • Correlare questi venti e celle di pressioni alle condizioni climatiche. • Verificare eccezioni locali e problemi qundo si usa il modello. • Cosa è il vento? • Cosa causa il vento? Venti Il vento risulta dal movimento orizzontale dell’aria da aree con pressione superficiale alta ad aree con pressione superficiale bassa. High Low (warm) Surface High (cool) Costruire un modello di Circolazione Globale dei Venti (venti di 1mo ordine) • Il riscaldamento della superficie provoca la risalita di aria che di contro produce una diminuzione di pressione. • Il raffreddamento della superficie provoca la ridiscesa di aria che di contro produce un aumento di pressione. Dove ci si aspettano alte e basse pressioni? N • Le regioni polari sono caratterizzate da una ridiscesa di masse d’aria con alte pressioni costanti. Low • Le regioni equatoriali sono caratterizzate da una risalita di aria con basse pressioni costanti. High • Le masse d’aria divergono quando queste collidono con degli ostacoli come la superficie terrestre e le inversioni termiche ad alta quota. High Low • A circa 30° Nord e Sud l’aria riscaldata all’equatore ritorna sulla superficie perefetto della forza di Coriolis e per la diminuzione della circonferenza terrestre. • Questa aria si riscalda adiabaticamente ed arriva al suolo, calda e secca, formando alte pressioni costanti. High High 300 N Low High 300 S • Allo stesso modo, questa aria raggiungendo la superficie diverge. • Verso Sud ritorna all’equatore, verso Nord si scontra con l’aria fredda che scende dai Poli. • L’effetto delle masse d’aria che collidono sulla superficie chiamato Low High Low High High • Da notare che si è formata una circolazione cilindrica tra l’equatore ed i 30°N e S. Sono chiamate Celle di Hadlay. Sono celle convettive praticamente sempre presenti in regioni tropicali. • Causano effetti climatici a grande scala sull’intero pianeta. Hadley Cell Hadley Cell • La covergenza tra i tropici crea un’ampia regione di bassa pressione generale chiamata Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Questa area è generalmente umida e nuvolosa. ITCZ • Da notare che l’aria calda delle medie latitudini collide (convergenza) con l’aria fredda polare a circa 60°N e S. • Questa convergenza è chiamata Fronte Polare ed è un’altra zona di bassa pressione relativa, instabilità atmosferica, e come vedremo, sorgente dei cicloni delle medie latitudini. 600 N 600 S • L’aria calda proveniente dalle medie latitudini, ovviamente, risale su quella fredda polare, ma in questa zona non esiste una vera cella convettiva come le Hadley. Adesso che abbiamo definito il profilo della circolazione di masse d’aria nella troposfera, possiamo tracciare la direzione dei venti dominanti sulla superficie terrestre. 600 N 300 N 300 S 600 S • Questo diagramma non illustra con precisione I venti prevalenti sul nostro Pianeta. Perchè? • Dimentichiamo che il Pianeta è in costante rotazione. E questo ha effetti drammatici sulla direzione dei venti. 600 N 300 N 300 S 600 S La Forza di Coriolis • Apparente deviazione di tutti gli oggetti in movimento libero dalla direzione rettilinea. • Causata dalla rotazione verso Est del Pianeta. • Risultato? – Spostamento verso DESTRA nell’Emisfero Nord – Spostamento verso SINISTRA nell’Emisfero Sud • Zero effetto all’Equatore, massimo ai poli. • Semplificata in Fc = 2V Ω senϕ – V= velocità massa d’aria; Ω=velocità angolare della Terra; ϕ=latitudine Per cui la Forza di Coriolis devia tutti i venti verso destra rispetto la loro direzione intenzionale nell’Emisfero Nord e verso sinistra nell’Emifero Sud. 600 N 300 N 300 S 600 S • Ogni zona di Orientali polari venti prevalenti ha un suo Occidentali nome. • I venti vengono Alisei di NE definiti in funzione della loro direzione Alisei di SE di origine (da dove Occidentali provengono). Orientali polari Alisei = trade winds; Occidentali = westerlies; Orientali = easterlies 600 N 300 N 300 S 600 S Zona Intertropicale di Convergenza (ITCZ) Piogge e mmido caldo • La zona intertropicale di convergenza (ITCZ) è caratterizzata da frequente nuvolosità e precipitazioni perchè l’aria è obbligata a risalire. • E’ una zona di calma di assenza di vento, almeno fino a che l’aria risale. Questa area di calma è chiamata ITCZ and Doldrums Celle subtropicali di alta pressione: Aria desertica secca • Ridiscesa di aria calda e secca, quindi soleggiato ed arido. • Anche in questa zone esiste una certa calma di vento almeno fino a quando persiste l’alta pressione. High High 300 N Low High 300 S Celle di Alta Pressione Subtropicale: Aria desertica calda Celle di Alta Pressione Polare: Deserti Freddi • Alta Pressione Artica ed Antartica • Molto secco anche se coperti da neve. • Precipitazioni sono scarse anche se può non esserci fusione. Mappa della circolazione dei venti L H L H Equatore Circolazione ciclonica Circolazione anticiclonica Correnti OCeaniche controllate dai venti prevalenti Corrente fredda California e Corrente del Golfo calda (fredda sulle coste ovest, calde sulle coste est) Correnti Oceaniche Corrente del Golfo estremamente calda Eccezioni al modello dei venti Variazioni stagionali e venti locali • Spostamento latitudinale stagionale • Monsoni • Venti di monte e di valle • Brezze mare-terra Spostamenti stagionali delle pressioni e dei venti (Gennaio) Spostamenti stagionali delle pressioni e dei venti (Luglio) Monsoni asiatici • Inversione stagionale dei venti; non sono temporali • Origine arabica: ‘mausim,’ vuol dire stagione Bangladesh Summer Monsoon, India Brezze di montagna e di valle Brezzedi mare e di terra Venti compressionali (Venti Chinooks e Foehn)
