meteorologia

• Umidità e temperatura dell’aria

• Fronte caldo, freddo, occluso

• Cicloni tropicali

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Legge di Avogadro

Volumi uguali di gas diversia parità di pressione e temperatura

contengono lo stesso numero di particelle

N2

N2

N2

N2

N2

O2

O2

O2 O2

O2

N2

N2

N2

N2

H2O

H2O

H2O

H2O

Azoto N2 p.m. 28Ossigeno O2 p.m.32Acqua H2O p.m.18

5*28+4*32=268 4*28+1*32+4*18=216

Aria secca Aria umida

A parità di condizioni (uguali volume,temperatura,pressione)aria secca più pesante di aria umidaAria secca genera alta pressionearia umida genera bassa pressione

Aria secca in espansione e in compressione

Pressione iniziale

Pressione decresce

Pressione aumenta

La quantità di vapore che può essere contenuto in un determinato volumed’aria dipende dalla temperatura:esempio didattico

30°C = 825°C = 6 Se la temperatura diventa 25°Cuna parte di vapore deve condensare

Se la temperatura diventa 40°C si riavrà evaporazione

Se due volumi uguali d’aria alla stessa temperatura,contengono diversaquantità di vapore , dovranno subire un diverso raffreddamento per

arrivare alla saturazione e condensare

Vapore saturo con 6p alla temperatura di 20°C30°C insaturo

Vapore saturo con 8p alla temperatura di 25°C

30°C insaturo

Deve diminuire di 10°C per condensare

Deve diminuire di 5°C per condensare

Due masse d’aria alla stessa temperatura e con diversa umidità potrannosollevarsi , espandersi e raffreddarsi, fino ad una altezza che permettala condensazione:la massa meno umida dovrà raffreddarsi di più per

raggiungere la condensazione,salire più in alto di quella con maggioreumidità

Massa meno umidaMassa più umida

Alta pressione-area anticiclonica

Bassa pressione-area ciclonica

Ipotesi terra non rotante

Vento segue gradiente di pressione e si muove perpendicolarmente alle isobare

vento1200

1140

1160

Alta pressione-area anticiclonica

Bassa pressione-area ciclonica

Ipotesi terra rotante

Vento segue gradiente di pressione e si muove in senso orario uscendo dalla zona anticiclonica e in

senso antiorario entrando nella zona ciclonica

vento

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

BPq APq

Da zona anticiclonica l’aria diverge in senso orarioIn zona ciclonica l’aria converge in senso antiorario

Pressione in quota

Aria calda e secca in risalita si espande e raffredda

Aria calda e umida in risalita si espande, si raffredda, condensa

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 variacon la temperatura iniziale e la umidità

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 raffreddase raggiunge la temperatura di condensazione (punto di rugiada)

si forma una nuvola con eventuali precipitazioni

Tre masse d’aria con uguali caratteristiche di temperatura e umiditàascendono raffreddandosi e iniziano la condensazione alla stessa altezza

Base delle nuvole

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.

Aria fredda

Aria calda in movimento verso aria fredda:risalita con espansione, raffreddamento, condensazione

Annuvolamento tipo stratiforme con precipitazioni tipo pioggia

Fronte caldo

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 calda,umida

Aria fredda si incunea sotto massa di aria calda e umida che risale rapidamente espandendosi, raffreddandosi,

condensando:annuvolamento cumuliforme e precipitazioni intense

Aria fredda

Aria calda e umida

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..

Aria fredda

Fronte caldoFronte freddo

Fronte occluso

Massa aria calda risale massa di aria fredda:fronte caldomassa 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

Aria più fredda

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 quotasi espande, si raffredda: se raggiunge il punto di rugiada

il vapore condensa e può precipitare sotto forma di pioggia

Nube e pioggia di convezione

Aria fredda

Aria calda e umida risale piano inclinato su aria fredda:si raffredda e condensa:precipitazioni piovose

Nube e pioggia frontale, ciclonica

montagna

Massa di aria calda e umida deve superare ostacolo orografico:sale, si espande e raffredda, condensa: nube e precipitazione

Nube e pioggia orografica

Ciclone tropicale

• Aria molto calda e molto umida salecon moto vorticoso fino quasi allatropopausa originando una fortedepressione in superficie e una elevataprecipitazione nella colonna ascendente:

• Al centro del ciclone esiste una zona concorrente discendente che origina tempotranquillo e sereno:occhio del ciclone

Spostamento cicloni

• Si originano nella zona intertropicale oveconvergono gli alisei dei due emisferisi spostano con essi da est verso ovestassorbendo nuovo vapore e aumentandodi energia:presso le coste del centroAmerica vengono deviati verso NE e proseguono nel campo dei venti occidentali:vanno esaurendosi quandopassano su ambiente continentale poverodi vapore

equatore

Tropico cancro

Tropico capricorno

alisei

alisei

Moto dei cicloni tropicali nell’emisfero boreale

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

equatoreTropico cancroalisei

Aria calda e umidaAria calda e umida

Occhio del ciclone

Pioggia intensa

Cielo sereno

Ciclone tropicale