L’UMIDITÀ ATMOSFERICA E LE PRECIPITAZIONIstudiareonline.altervista.org/allegati/II OPEL -...
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Cognome....................................................................... Nome ............................................................................. L’UMIDITÀ ATMOSFERICA E LE PRECIPITAZIONI L’atmosfera è un sistema dinamico estremamente complesso, il cui studio permette di descrivere e interpretare fenomeni che influiscono sulle condizioni del “tempo” nel breve periodo, che rappresentano il tempo meteorologico e sull’andamento medio del tempo meteorologico nel lungo periodo, che rappresenta il clima. L’atmosfera è inoltre sottoposta a un pesante inquinamento originato dall’attività umana, che minaccia di alterare l’equilibrio tra i numerosi processi, solo in parte chiariti, che in essa si intrecciano, con possibili allarmanti ripercussioni sul clima globale della Terra; questo accresce ulteriormente l’importanza di conoscere in modo sempre più dettagliato il “sistema atmosfera”. Finora abbiamo esaminato due degli elementi essenziali che caratterizzano l’atmosfera: la temperatura e la pressione, da cui dipende, alla base, la formazione dei venti. Per completare il quadro, dobbiamo trattare di un terzo elemento, fondamentale per comprendere la dinamica atmosferica e il suo stretto collegamento con il ciclo dell’acqua: l’umidità atmosferica, che è all’origine della formazione delle nubi e delle precipitazioni. L’UMIDITÀ ATMOSFERICA Il vapore acqueo è uno dei componenti più importanti dell’atmosfera, anche se ne rappresenta una piccola frazione che può variare fino a un massimo di circa il 4% in volume. Il vapore acqueo contenuto nell’aria rappresenta l’umidità atmosferica; poiché questa dipende dalla temperatura e dalla pressione, il tenore di umidità varia da zona a zona. È detta umidità assoluta la quantità in grammi di vapore acqueo contenuta in 1 m 3 di aria. L’umidità assoluta aumenta con il crescere della temperatura: quanto più l’aria è calda, tanto maggiore è la quantità di vapore che essa può contenere (a parità di pressione). Esiste un limite alla quantità di vapore che può essere presente nell’aria a ogni data temperatura. Infatti, quando la percentuale di vapore supera un certo valore, detto limite di saturazione, la parte eccedente inizia a condensare, cioè a trasformarsi in goccioline liquide; il limite di saturazione è il punto in cui l’aria diviene satura di vapore, cioè contiene il livello di umidità massima possibile: la temperatura alla quale ciò avviene è detta punto di rugiada (vedi tabella sopra). Dalla tabella si ricava, per esempio che, a 20 °C, 1m 3 di aria può contenere al massimo 17,1 g di acqua, mentre a 30 °C ne può contenere 30,1 g. In meteorologia interessa distinguere tra umidità assoluta e umidità relativa. Per umidità relativa si intende il rapporto, espresso in percentuale, tra l’umidità assoluta rilevata a una certa temperatura e l’umidità massima, cioè il limite di saturazione alla stessa temperatura.
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Cognome....................................................................... Nome .............................................................................
L’UMIDITÀ ATMOSFERICA E LE PRECIPITAZIONI
L’atmosfera è un sistema dinamico estremamente complesso, il cui studio permette di descrivere e interpretare fenomeni che influiscono sulle condizioni del “tempo” nel breve periodo, che rappresentano il tempo meteorologico e sull’andamento medio del tempo meteorologico nel lungo periodo, che rappresenta il clima.
L’atmosfera è inoltre sottoposta a un pesante inquinamento originato dall’attività umana, che minaccia di alterare l’equilibrio tra i numerosi processi, solo in parte chiariti, che in essa si intrecciano, con possibili allarmanti ripercussioni sul clima globale della Terra; questo accresce ulteriormente l’importanza di conoscere in modo sempre più dettagliato il “sistema atmosfera”.
Finora abbiamo esaminato due degli elementi essenziali che caratterizzano l’atmosfera: la temperatura e la pressione, da cui dipende, alla base, la formazione dei venti. Per completare il quadro, dobbiamo trattare di un terzo elemento, fondamentale per comprendere la dinamica atmosferica e il suo stretto collegamento con il ciclo dell’acqua: l’umidità atmosferica, che è all’origine della formazione delle nubi e delle precipitazioni.
L’UMIDITÀ ATMOSFERICA
Il vapore acqueo è uno dei componenti più importanti dell’atmosfera, anche se ne rappresenta una piccola frazione che può variare fino a un massimo di circa il 4% in volume. Il vapore acqueo contenuto nell’aria rappresenta l’umidità atmosferica; poiché questa dipende dalla temperatura e dalla pressione, il tenore di umidità varia da zona a zona.
È detta umidità assoluta la quantità in grammi di vapore acqueo contenuta in 1 m3 di aria. L’umidità assoluta aumenta con il crescere della temperatura: quanto più l’aria è calda, tanto maggiore è la quantità di vapore che essa può contenere (a parità di pressione).
Esiste un limite alla quantità di vapore che può essere presente nell’aria a ogni data temperatura.
Infatti, quando la percentuale di vapore supera un certo valore, detto limite di saturazione, la parte eccedente inizia a condensare, cioè a trasformarsi in goccioline liquide; il limite di saturazione è il punto in cui l’aria diviene satura di vapore, cioè
contiene il livello di umidità massima possibile: la temperatura alla quale ciò avviene è detta punto di rugiada (vedi tabella sopra).
Dalla tabella si ricava, per esempio che, a 20 °C, 1m3 di aria può contenere al massimo 17,1 g di acqua, mentre a 30 °C ne può contenere 30,1 g.
In meteorologia interessa distinguere tra umidità assoluta e umidità relativa. Per umidità relativa si intende il rapporto, espresso in percentuale, tra l’umidità assoluta rilevata a una certa temperatura e l’umidità massima, cioè il limite di saturazione alla stessa temperatura.
Per la misura dell’umidità relativa si può usare uno strumento chiamato igrometro (dal greco hygròs che significa “umido”) che sfrutta la proprietà dei capelli umani di allungarsi o accorciarsi a seconda dell’umidità relativa.
Quando l’umidità relativa è del 70% o superiore, il clima è molto umido, come avviene nei periodi di afa estiva: il nostro sudore fatica a evaporare e avvertiamo una sensazione di “caldo” accentuata; viceversa, un’umidità relativa inferiore al 30‐40% corrisponde a un clima secco: il sudore evapora velocemente e, anche se fa caldo, ci sentiamo meno accaldati.
L’aria umida è più leggera dell’aria secca. A parità di temperatura, 1 m3 di aria umida pesa meno di 1 m3 di aria secca. La spiegazione è molto semplice: le molecole di acqua (H2O) hanno una massa minore delle molecole di ossigeno (O2) e di azoto (N2), i due principali componenti dell’aria; ne consegue che l’aria umida ha una densità minore dell’aria secca.
La presenza di umidità produce nell’aria gli stessi effetti di un aumento della temperatura, che come abbiamo visto rende più leggera l’aria perché la fa dilatare. Una conseguenza importante è che un aumento dell’umidità dell’aria fa diminuire la pressione atmosferica.
RISPONDI ALLE DOMANDE
Qual è la differenza tra clima e tempo meteorologico?
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Qual è la percentuale di vapore acqueo contenuto nell’atmosfera? ...................................................................
Perché l’umidità atmosferica varia da zona a zona?
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Cosa si intende per umidità assoluta? Come varia?
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Che cos’è il limite di saturazione? Cosa succede se si oltrepassa tale limite?
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Che cosa si intende per umidità relativa?
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Quale fattore influenza l’allungamento/accorciamento dei capelli umani? ........................................................
In che modo il sudore umano altera le nostre percezioni di caldo o di freddo?
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Cosa succede alla pressione se l’umidità diminuisce?
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Associa la definizione con i relativi termini.
1 Stato dell'atmosfera in un periodo lungo. AVAPORE ACQUEO
2 Quantità di vapore acqueo espressa in grammi che è contenuta in metro cubo di aria ad una certa temperatura e pressione. Tende ad aumentare al crescere della temperatura.
BTEMPO
METEOROLOGICO
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Indica il rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuto da una massa d'aria e la quantità massima (cioè a saturazione) che il volume d'aria può contenere nelle stesse condizioni di temperatura e pressione.
C CLIMA
4 Stato aeriforme di una sostanza, raggiunto per ebollizione o evaporazione dallo stato liquido o per sublimazione dallo stato solido.
DUMIDITÀ RELATIVA
5 Stato dell'atmosfera in un dato istante. EUMIDITÀ ASSOLUTA
CALCOLIAMO I VALORI DELL’UMIDITÀ
ESERCIZIO 1
Se a 35°C l’umidità relativa risulta essere del 50%, quale sarà l’umidità assoluta?
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Questo significa che l’aria potrà ancora accogliere ................................... g/m3 di vapore prima di raggiungere il punto di saturazione.
ESERCIZIO 2
Se a 20°C l’umidità relativa risulta essere del 70%, quale sarà l’umidità assoluta?
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Questo significa che l’aria potrà ancora accogliere ................................... g/m3 di vapore prima di raggiungere il punto di saturazione.
