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)
