The Internet belongs to everyone. Let’s keep it that way.

Protect Net Neutrality
Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

ATMOSFERA 3: umidità e perturbazioni

No description
by

Licia Cataldi

on 17 April 2017

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of ATMOSFERA 3: umidità e perturbazioni

L'ATMOSFERA 3
UMIDITA'
PERTURBAZIONI
By prof. Licia Cataldi
UMIDITA' DELL' ARIA
UMIDITA' ASSOLUTA
:
indica i gr. di vapore realmente contenuti in un metro cubo di aria
ad una data T e pressione (
UA
). A parità di pressione, quanto più l’aria è calda, tanto maggiore è la quantità di vapore che essa può contenere.
UMIDITA' RELATIVA
: rappresenta il rapporto percentuale tra la quantità di vapore
effettivamente contenuto, cioè l'umidità assoluta, e la quantità che, alla medesima temperatura, sarebbe necessaria perché l'aria fosse satura di vapore acqueo. L'
UR
fornisce perciò informazioni su quanto una massa d’aria è lontana dalla condizione di saturazione.
UA/LAx100
.
LIMITE DI SATURAZIONE
: per ogni valore di temperatura dell'aria, esiste una quantità
massima di vapore acqueo (
LS
) che può essere contenuta allo stato aeriforme: superata questa quantità, il resto del vapore acqueo condensa in goccioline di acqua allo stato liquido o, se la temperatura è uguale o minore di 0 °C, sublima in piccoli cristalli di ghiaccio. Quando il vapore condensa, ad una temperatura detta PUNTO DI RUGIADA, l'aria è satura.
Lo strumento per misurare l'umidità dell'aria si chiama igrometro
Nell'esempio in figura, vediamo che a 30°C la quantità massima di vapore che può essere contenuta è pari a 30,1 g (tabella a sinistra). La quantità di vapore misurata, efettivamente presente, è pari a 21 g. L'umidità relativa sarà quindi :
UA/LSx100
(umidità assoluta/limite di saturazione x 100) ossia
21/31x100 = 70%
. Questo valore indica che l'aria contiene il 70% del vapore acqueo che, a una data temperatura, la renderebbe satura.
Se, a parità di vapore acqueo, la T aumenta, aumenta anche il valore del limite di saturazione, che è al denominatore, quindi
l'umidità relativa diminuisce al crescere della temperatura.
Le
variazioni di umidità relativa
forniscono utili informazioni su eventuali cambiamenti del tempo. Per esempio l’arrivo di un fronte perturbato è preceduto da un aumento dell’umidità relativa. Durante le ondate di calore estivo l’umidità relativa è utilizzata per valutare l’indice di calore da cui si stima il disagio fisico che si prova durante le giornate calde ed umide.
A parità di temperatura
l’aria umida è più leggera dell’aria secca,
poichè

le molecole di acqua hanno una massa minore rispetto a quelle di O e di N. Avendo una densità minore dell’aria secca, l'aria umida fa diminuire la pressione atmosferica e tende a salire,
Quando
l’umidità relativa è del 70% o superiore, il
clima è
molto umido, il sudore fatica a evaporare e si percepisce una temperatura superiore a quella effettiva. Un’umidità relativa inferiore al 30-40% corrisponde a un clima secco: il sudore evapora
velocemente e si sente meno caldo.
Raffreddamento per contatto : BRINA GALAVERNA NEBBIA
Raffreddamento per mescolamento: NEBBIA
Raffreddamento per espansione: NUBI
RAFFREDDAMENTO PER CONTATTO
RUGIADA
: di notte se la T del suolo è molto più bassa di quella dell'aria, il vapore condensa sotto forma di goccioline.
GALAVERNA
BRINA
: se la T è inferiore allo 0, il vapore sublima formando la brina.
NEBBIA di avvezione
: si forma quando l'aria tropicale umida e calda viene a contatto ad alte latitudini con acque più fredde. Implica sempre movimenti di masse d'aria.
Tipo di brina che si forma in atmosfera nebbiosa, e da luogo a lunghi ghiaccioli su alberi e foglie.
GALAVERNA
RAFFREDDAMENTO PER ESPANSIONE
Quando l'aria calda e umida sale, la diminuzione della pressione ne provoca l'espansione e di conseguenza il raffreddamento. Se la temperatura raggiunge il punto di rugiada, il vapore si condensa intorno ai cosiddetti nuclei di condensazione, microscopici corpuscoli sospesi nell’atmosfera (pulviscolo, polline, particelle di sale)
NUBI
Questi permettono alle goccioline di avere dimensioni tali da non evaporare immediatamente. Si formano così le nubi, che coprono mediamente il 40% della superficie terrestre.
PIRROCUMULI
CLASSIFICAZIONE NUVOLE
Le nuvole si distinguono in basse medie e alte.
I cumuli hanno sviluppo verticale, cirri e strati hanno sviluppo orizzontale. Nembostrati e cumulonembi, anche molto alti, sono una combinazione di questi due tipi, e portano sempre piogge anche a carattere temporalesco.
PIOGGIA
Le nubi sono formate da minuscole goccioline di acqua condensate intorno ad un nucleo di condensazione. Queste collidono con altre gocce più piccole appena formate, aumentando così di dimensione.
Il fenomeno è chiamato
COALESCENZA
.
Le correnti ascensionali portano le goccioline verso l'alto della nube, dove diminuiscono di intensità per cui le goccioline riscendono. Si verficano così dei continui saliscendi durante i quali le dimensioni delle goccioline aumentano per coalescenza, fino a raggiungere dimensioni tali (>200 micron) da non poter essere più sosenute dalle correnti, e cadono dando origine alla pioggia.
NEVE
Alcuni nuclei di condensazione hanno la capacità di far sublimare su di se il vapore acqueo, formando così microscopici cristalli di ghiaccio, che si accrescono poi con il vapore acqueo, sia per sublimazione che per coalescenza, formando fiocchi di neve. Quando la loro dimensione è tale da non essere più sostenuta dalle corenti ascensionali cadono dalla nube: se la temperatura nella discesa verso la superficie si mantiene intorno agli 0° allora cadrà sotto forma di fiocchi di neve. In caso contrario essi si scioglieranno tramutandosi in pioggia.
GRANDINE
La grandine si forma durante i temporali all'interno dei cumulonembi, le cui forti correnti ascendenti trasportano le gocce di acqua fino a quote in cui la temperatura è inferiore allo zero. Le goccioline di acqua passano allo stato sopraffuso (gocce di acqua allo stato liquido pur in ambiente sottozero) e poi si trasformano in cristalli di ghiaccio. Il cristallo poi si accresce aggregandosi con altri nuclei di acqua sopraffusa finquando il suo peso vince la forza della corrente ascensionale e cade.
I chicchi della grandine presentano generalmente un nucleo biancastro e opaco, sul quale sono disposti alternativamente strati concentrici di ghiaccio opaco e trasparente.
Ciò accade perchè nella parte superiore del cumulonembo il ghiacciamento è molto rapido, e rimangono inglobate molecole d'aria che danno al ghiaccio un aspetto bianco e opaco. Nella parte inferiore del cumulonembo invece il processo di solidificazione è più lento, la gocciolina rimane liquida più a lungo e non ingloba aria, per cui il ghiaccio risulta trasparente.
L'UMIDITA'
NUBI LENTICOLARI
INDICE DI CALORE
cioè causa gli stessi effetti conseguenti ad un aumento di temperatura.
Il vapore acqueo inoltre si condensa in seguito al raffreddamento, che può avvenire secondo varie modalità, causando la formazione di rugiada, brina, nebbia, nubi. Vediamo in quale modo.
RAFFREDDAMENTO PER MESCOLAMENTO
NEBBIA da irraggiamento
: si forma generalmente dopo il tramonto, quando il suolo cede calore allo spazio tramite irraggiamento, raffreddandosi. La temperatura degli strati d'aria prossimi al terreno si abbassa sino a raggiungere la temperatura di rugiada, permettendo la condensazione di goccioline di acqua liquida. La nebbia da irraggiamento è tipica delle notti con cielo sereno, vento poco intenso.
NEBBIA di mescolamento
: leggera e di breve durata, è dovuta al mescolarsi di due masse d'aria a temperature differenti, molto umide, ma non sature
CICLONI E ANTICICLONI
I cicloni e anticicloni
temporanei
influenzano il tempo metereologico.
Gli anticicloni portano sempre bel tempo, in quanto a causa dell'alta pressione l'aria scende, si riscalda, l'umidità relativa diminuisce e quindi non si formano nuvole.
I cicloni, o perturbazioni, generano invece moti ascendenti di aria che raffreddandosi danno luogo a nubi e precipitazioni.
Si distinguono in
cicloni extratropicali
e
cicloni tropicali
a seconda di come si formano e del luogo dove si formano.
CICLONI EXTRATROPICALI
Sono vortici molto estesi, 1500-3000 km, con venti a 40-50 km/h e della durata di 6-7 giorni, che si sviluppano alle medie latitudini, tra i 30 ed i 60 gradi. Essi sono caratterizzati dalla formazione dei FRONTI METEREOLOGICI, ossia la superficie d'incontro tra due masse d'aria di diversa temperatura alla stessa quota. Essi possono essere di tre tipi : caldo, freddo e occluso.
In rosso i fronti caldi, in blu quelli freddi, in viola i fronti occlusi
Si verifica quando una massa d'aria calda si dirige verso una zona su cui insiste aria piu' fredda.
L'aria in arrivo, piu' calda, scorrerà sopra quella più fredda fino al punto di rugiada, dove si formeranno le prime nuvole. Si formeranno prima le nuvole di alta quota, cirri e cirro-strati, poi quelli a media quota, alto-strati e nembostrati, che danno luogo a precipitazioni e vento moderato. I fronti caldi hanno una durata media di un paio di giorni e sono maggiormente attivi durante la stagione invernale.
CIRRI
CIRROSTRATI
ALTOSTRATI
NEMBOSTRATI
FRONTE CALDO
I semicerchi sono orientati nella
direzione dello spostamento.
FRONTE FREDDO
Aria fredda
Aria calda
Sono caratteristici delle zone di bassa pressione e si verificano quando una massa d'aria fredda si dirige verso una zona su cui insiste aria più calda.
L'aria in arrivo, essendo piu' fredda, quindi più densa e pesante, si incunea sotto quella calda, che risale lungo la superficie di contatto delle due masse d'aria raffreddandosi. Si formeranno cumulonembi molto sviluppati in altezza con piogge temporalesche intense su zone più limitate rispetto al fronte caldo (sai spiegare perchè le zone sono più limitate?) .
Più marcati sono i contrasti termici e più violenti sono i temporali, quindi i fronti freddi sono più attivi durante la stagione calda. Tuttavia in climi temperato-caldi come quello del mediterraneo, le acque tipede reagiscono all'ingresso di aria fredda dall'atlantico generando forti temporali. E' per questo motivo che le regioni mediterranee hanno i picchi di piovosità in inverno
Si ha un fronte occluso quando un fronte freddo, più veloce, raggiunge un fronte caldo, più lento
(ricordiamo che un fronte caldo è costituito da aria fredda che si incunea sotto aria calda.
Si distinguono :
fronte freddo
che arriva
fronte freddo
che arriva
7°C
3°C
5°C
7°C
3°C
1°C
Fronte occluso a carattere freddo : se il fronte freddo ha l'aria più fredda di tutte si incunea sotto tutte e due le masse d'aria generando una situazione simile al fronte freddo.
Fronte occluso a carattere caldo: se un fronte freddo a 5 °C raggiunge un fronte caldo a 7 °C che sovrasta una massa d'aria a 3 °C, entrambi salgono sopra quest'ultima, generando una situazione simile al fronte caldo.
FRONTI OCCLUSI
I CICLONI TROPICALI
CICLONE EXTRATROPICALE
CICLONE TROPICALE
NASCITA
: I cicloni tropicali nascono tra il 5° e il 15° grado di latitudine nord e sud negli oceani tropicali, con temperature delle acqua superficiali superiori ai 27°C, e assenza di vento (calme equatoriali). L'aria calda risale, raffreddandosi condensa, liberando grandi quantità di energia (calore latente). Su questa massa d'aria interviene la forza di Coriolis che ne causa la rotazione sempre più veloce man mano che ci si avvicina al centro.
SVILUPPO
: la pressione al centro del vortice diminuisce costantemente fino a crollare a sviluppo completato, ed i venti raggiungono e superano i 150 km orari.
MATURITA'
: la pressione cessa di abbassarsi, ed aumenta l'area interessata da forti piogge, che può raggiungere un raggio di 380 km.
DISSOLVIMENTO
: Quando il ciclone si sposta sulla terraferma diminuisce di intensità poichè non riceve più l'apporto di energia derivante dall'evaporazione delle calde acque oceaniche. Analogamente accade se si sposta verso Nord,dove le acque superficiali sono più fredde. L'uragano diviene così primia una tempesta tropicale poi una smeplice perturbazione extratropicale, che che a volte può raggiungere anche l'Europa.
Un tornado è un
vortice di aria calda
che sale all'interno di una nube. In realtà tutti i temporali sono caratterizzati da correnti ascendenti (updrafts), ma in alcuni casi, ancora senza spiegazione per gli scienziati, la colonna diventa un vortice assumendo una forma ad imbuto. L'imbuto cresce dalla nube verso il suolo, e non viceversa, e solo quando tocca il suolo si può parlare di tornado.
Quando il vento comincia a turbinare solleva polvere, sporcizia e i detriti dal suolo dando al tornado una colorazione scura. Il turbine che raccoglie della polvere molto fine può conservare una colorazione biancastra.
I tornado sono inoltre relativamente piccoli. Un tornado medio può avere un diametro da 120 a 150 metri, attraversare una distanza di 7/8 km al suolo ed avere una durata di alcuni minuti.
La maggior parte dei tornado hanno venti che non superano i 200 km/h, ma raramente possono giungere anche a 500 km/h.
TORNADO
PERTURBAZIONI
TEMPORALI
I temporali si dividono in temporali frontali e temporali di masse d'aria.
TEMPORALI FRONTALI
:
si formano in seguito al sollevamento di masse d'aria lungo i fronti. Si distinguono in :
Temporali di fronte freddo
: sono generati dall’aria fredda che incuneandosi sotto l’aria calda la solleva bruscamente portando alla formazione della nube temporalesca. Sono i più violenti
Temporali di fronte caldo
: si sviluppano in un fronte caldo, dalle tipiche nubi stratiformi. E' caratteristica la presenza di cumulonembi sparsi e correnti ascensionali non molto intense, motivo per cui questi temporali sono raramente forti
TEMPORALI DI MASSA D'ARIA
: si originano all’interno di masse d’aria omogenee in presenza di condizioni di instabilità atmosferica sono generalmente associati a singoli cumulonembi ben visibili anche da lontano. Si distinguono in :
Temporali orografici
: sono causati dalla spinta verso l’alto d’aria caldo umida, indotta dalla configurazione montuosa del territorio. Danno luogo a forti precipitazioni e severa turbolenza.
Temporali di avvezione convergenti
: generati dalla convergenza di masse d’aria, sono generalmente localizzati nel settore caldo di un ciclone
TEMPORALI : FORMAZIONE
Un temporale si sviluppa solo se
-l’aria risulta instabile;
- è presente una azione di sollevamento;
- l’aria ha un adeguato contenuto di vapore .

FORMAZIONE :per la presenza di forti correnti ascensionali (10-15m/sec) un cumulo si trasforma in cumulonembo (forma “a cavolfiore”). Al suo interno sono in sospensione gocce di acqua e cristalli di ghiaccio, finquando il loro peso le porta a precipitare.
MASSIMO SVILUPPO: le goccioline di acqua cadendo danno luogo a correnti discensionali fredde che colpiscono il suolo e divergono. Le precipitazioni relative sono a carattere di rovescio accompagnate da lampi, tuoni e a volte grandine se il temporale è particolarmente intenso.

Nella parte iniziale di questa fase sia le precipitazioni che le correnti discensionali interessano la parte bassa e centrale della nube e gradualmente si estendono a tutta la nube eliminando i moti ascensionali. Le correnti ascendenti raggiungono valori dell’ordine di 30m/sec. La durata di questa fase è mediamente di 30minuti e la nube raggiunge fino a 12km di altezze.
Full transcript