LA TEMPERATURA NELLA BASSA TPOPOSFERALA TEMPERATURA NELLA BASSA TPOPOSFERA

•differenza tra la t°max. e la t°min. registrate in un giorno: escursione escursione termica diurnatermica diurna.•temperatura media giornaliera: 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 normaleBAROMETRO = strumento che misura la pressione.

ALTA PRESSIONEALTA PRESSIONEPressione superiore aquella normale.

BASSA PRESSIONEBASSA PRESSIONEPressione inferiore aquella normale.

FATTORI CHE INFLUENZANO LA PRESSIONEFATTORI CHE INFLUENZANO LA PRESSIONE

ALTITUDINE TEMPERATURA UMIDITA’

ISOBARE E CENTRI DI ALTA E BASSA PRESSIONEISOBARE E CENTRI DI ALTA E BASSA PRESSIONEISOBARE E CENTRI DI ALTA E BASSA PRESSIONEISOBARE E CENTRI DI ALTA E BASSA PRESSIONE

ISOBAREISOBARE 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.

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 saturazioneLimite 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 assolutaUmidità assoluta:: quantità in peso di vapor d’acqua contenuta in 1 m3 di aria g/m3

Umidità relativaUmidità 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 vaporePerché 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 gasEp + Ec = Kle 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 precipitazioniUmidità e precipitazioniL’acqua passa dalla Terra all’atmosfera e dall’atmosfera alla Terra, attraverso 2 processi:

Evaporazione:Evaporazione:

Condensazione: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

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. Le droplet (gocce) più grandi vengono trascinate verso l’alto dalle correnti ascendenti che hanno dato luogo alla nube

2. collidono con le gocce più piccole che, essendo più leggere, sono animate da più intense velocità verticali.

3. 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.

4. Le raindrop ingrossate a sufficienza escono dalla base della nube e raggiungono il suolo se la base della nuvola è bassa

Formazione delle precipitazioni

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

IlIl ventoventocausato da 2 zone contigue che hanno diversa pressione atmosferica (dalla + alta alla + bassa)

movimento di una massa d’aria

Gradiente barico: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:Velocità: è la forza del vento. (Maggiore dove è maggiore il gradiente barico tra due zone).

Direzione: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 La circolazione generale nella bassa troposfera: movimenti dovuti al calorecalorele 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

Movimenti verticali correnti convettive

CELLA CONVETTIVA

Come si classificano i venti?

co rren ti a ge ttoven ti o cc iden tali a lti

a lun g o rag g io

dell'a lta atm osfera

a lise i ven ti o cc iden ta li

venti p ola ri

a lun g o rag g io

m o nso nis tag io n a li

a m ed io rag g io

b rezze p hon

a b reve rag g io

della bassa atm osfera

venti

Classificazione dei venti:Classificazione dei venti:

E’ in base all’entità degli spostamenti orizzontali delle masse:

Movimenti a scala planetaria(lungo raggio):Movimenti a scala planetaria(lungo raggio): grandi spostamenti di masse d’aria, provocati da costanti dislivelli barici

Movimenti su scala media: 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: 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: 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

FOHNFOHN è un vento caldo, violento, che spira dal versante

meridionale delle Alpi verso quello settentrionale. BORABORA vento forte e gelido di Nord-est, soprattutto invernale che

può causare una diminuzione di t°, piogge e neve. SCIROCCOSCIROCCO vento proveniente dal Sahara, secco sulle coste

settentrionali dell’Africa e caldo-umido in Italia LIBECCIOLIBECCIO vento di sud-ovest spesso violento che può spirare

in tutte le stagioni MAESTRALEMAESTRALE vento proveniente da Nord o Nord-ovest e

particolarmente violento TRAMONTANATRAMONTANA vento freddo proveniente da Nord e può

spirare in tutta la penisola

I movimenti su piccola scalaI movimenti su piccola scala

BREZZE DI MARE e DI TERRABREZZE 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 VALLEBREZZE 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 troposferaLa circolazione nell’alta troposferaManca l’attrito con il suolo, aumenta la velocità dei venti all’aumentare della quotaI venti spirano dalle zone tropicali alle polari e da quelle tropicali all’equatore correnti occidentalicorrenti occidentali: nella troposfera,

Tra i due tropici spirano le correnti orientalicorrenti orientali

venti velocissimi correnti a getto ( 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 mediaI movimenti su scala mediaMonsoni: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’ariadell’incontro di masse d’aria con diverse caratteristiche

Condizioni ideali :Condizioni ideali :

Vaste aree continentali

Zone desertiche Zone oceaniche tropicali

I venti continuano a muoversi condizionando le diverse regioni che attraversano: nasce così una perturbazionenasce così una perturbazione

Due masse d’aria diverse vengono a contatto: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 stabiledetermina tempo stabile

Tipi di cicloni:Tipi di cicloni:extratropicaliextratropicali

I cicloni delle latitudini medie:I cicloni delle latitudini medie:perturbazioni molto estese e violente

I cicloni tropicali: 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: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