meteorologia
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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