SERVE A QUALCOSA CONOSCERE LE PREVISIONI DEL TEMPO? Possiamo affidarci a metodi empirici. informiamoci

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1 Meteorologia

2 SERVE A QUALCOSA CONOSCERE LE PREVISIONI DEL TEMPO? Possiamo affidarci a metodi empirici oppure informiamoci

3 Meteorologia - Introduzione Cosa significa fare una previsione del tempo? Significa prevedere l andamento di alcune grandezze fisiche semplici o composte che caratterizzano l atmosfera, cioè quella fascia d aria che avvolge la terra che va da 0 a 10 km di altezza (TROPOSFERA). In realtà l atmosfera arriva fino a 500 km di altezza, la Troposfera contiene i 3/4 della massa d'aria terrestre e praticamente tutto il vapore acqueo atmosferico ed è in esso che avvengono i cambiamenti che danno luogo alle formazioni meteorologiche su scala planetaria. Le grandezze che caratterizzano l atmosfera sono : LA TEMPERATURA IL GRADO DI UMIDITA LA PRESSIONE IL MOVIMENTO

4 La temperatura e l inversione termica Effetto dell inversione sulla copertura del cielo arresta lo sviluppo verticale delle nubi. La temperatura diminuisce linearmente con la quota, sino a 13 Km di altezza, di una quantità compresa tra 4 C e 10 C ogni 1000 metri (in media 6,5 C). L inversione al suolo favorisce la nebbia. La causa più comune dell inversione termica é un forte irraggiamento termico notturno. A causa del cielo sereno, durante la notte si produce un forte raffreddamento del suolo che a sua volta raffredda il sottile strato d aria a contatto con esso. Se l umidità é sufficientemente elevata e la temperatura dell aria diminuisce oltre la temperatura di rugiada si ha la condensazione e quindi la formazione di nebbia. Più in alto, lontano dal suolo l aria rimane calda.

5 La temperatura e lo Zero Termico Lo zero termico è il dato meteorologico che indica l'altitudine alla quale la temperatura nella libera atmosfera è (o sarà, nel caso di una previsione) di zero gradi Celsius alle ore dodici. Al di sopra di tale altitudine la temperatura è generalmente inferiore allo zero (tranne nei casi di inversione termica).

6 Isoterma L isoterma è una delle linee sulle carte del tempo (dette anche carte sinottiche) che uniscono i punti della terra e del mare che hanno la stessa temperatura.

7 Scambio di calore diurno con cielo sereno Elevata escursione termico Interscambio di calore

8 Scambio di calore notturno con cielo sereno Elevata escursione termico Forte raffreddamento del suolo. Formazione di rugiada o di brina. I corpi cedono il calore accumulato durante il giorno.

9 La temperatura e lo Scambio di calore con cielo coperto Modesta escursione termico La radiazione solare è riflessa dalle nubi. Lo scambio termico tra nubi e suolo è in stato di quasi equilibrio. La situazione è indipendente da giorno a notte.

10 L umidità L umidità relativa rappresenta il contenuto in percentuale (%) di vapore d acqua in atmosfera. L unità di misura è il percento (%). L aria, a seconda della temperatura, può contenere in sospensione una diversa quantità di acqua (aria assolutamente secca non esiste in natura); a 10 C l aria può contenere fino a 9 g di acqua per metro cubo, a 20 C fino a 17 g, a 30 C fino a 30 g, e così via. Quando l aria porta in sospensione la massima quantità di acqua che può contenere in relazione alla temperatura, si dice che è satura; in queste condizioni, il minimo abbassamento di temperatura provoca la condensazione di parte dell acqua contenuta, quindi si formano le nubi e le precipitazioni. Umidità assoluta: quantità di vapore acqueo contenuta in un m3 d aria Saturazione: limite all umidità assoluta. Oltre tale limite il vapore acqueo condensa. Tale limite è tanto maggiore quanto più è alta la temperatura Umidità relativa: rapporto tra umidità assoluta e saturazione

11 Trasformazione dell acqua Scambio di materia tra i tre stati dell acqua

12 I Venti IL vento è aria che si muove. L unità di misura è il metro al secondo (m/s). Il vento è un fenomeno naturale che consiste nel movimento ordinato di masse d'aria dovuto alla differenza di pressione tra due punti dell'atmosfera. Il vento, quindi, può essere sinteticamente visto come un fiume d'aria che partendo da zone di alta pressione tende a riempire i vuoti lasciati dalle depressioni. Questo fiume non corre in maniera diretta da un punto all'altro ma subisce una deviazione dovuta alla forza di Coriolis che tende a ruotarlo verso destra nell emisfero settentrionale e verso sinistra nell emisfero meridionale.

13 I Venti Intensità del vento (scala Beaufort) Tabella del congelamento Effetto Windchill

14 Stau e Fohn 0.5 C ogni 100 metri -> <- 1 C ogni 100 metri STAU: versante sopravento L aria è costretta ad alzarsi, si raffredda, condensa e dà luogo a precipitazioni. FOHN: versante sottovento L aria ridiscende, si riscalda per compressione e, avendo scaricato l umidità in eccesso, risulta più secca.

15 Cicloni (B) e Anticicloni (A) L'ALTA PRESSIONE (A) : è una zona dove l'aria è più pesante e comprime quella che sta sotto facendo scomparire le nubi. Ecco perché con l'alta pressione il tempo è sereno. Sulle carte meteorologiche l'alta pressione è segnalata con A o con H (high in inglese). LA BASSA PRESSIONE (B) : è il fenomeno contrario all alta pressione. L aria viaggia dal basso verso l alto, man mano che sale si raffredda, il vapore acqueo si condensa e si creano nubi e pioggia. Sulle carte del tempo è segnata con una B o con L (low in inglese)

16 Cicloni (B) e Anticicloni (A)

17 Cunei e Saccature Esemplificazione delle figure isobariche tipiche: alta pressione e promontorio, bassa pressione e saccatura, pendio (+ o ripido) e pressioni livellate. Equidistanza 4 hpa (=mmb). CUNEO O PROMONTORIO : zona di alta pressione derivata da un anticiclone espanso, che si incunea tra due depressioni: le linee isobariche si dispongono a U. SACCATURA : zona di bassa pressione, derivata da un ciclone espanso, che si frappone fra due aree anticicloniche e penetra in una regione di alta pressione : le isobare assumono la forma di una V o di una U.

18 LA CITCOLAZIONE DELLE MASSE D ARIA A LIVELLO GLOBALE

19 Circolazione dei venti associata alle corrispondenti celle di pressione e formazione delle zone di convergenza intertropicale

20 Variazione geografica delle Zone di convergenza intertropicale Influenzata dalla superficie occupata dalle terre emerse (continenti)

21 LA CIRCOLAZIONE DELLE MASSE D ACQUA NEGLI OCEANI

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23 ESEMPIO DI RAPPORTI DI CIRCOLAZIONE FRA CORRENTI MARINE E VENTI

24 SISTEMA GLOBALE DELLA CIRCOLAZIONE DELLE MASSE D ACQUA

25 CORRENTE DEL GOLFO E FLUSSO DI CALORE LATENTE IN ATMOSFERA DURANTE L INVERNO CORRELATA AL FLUSSO DI ARIA FREDDA E SECCA CONTINENTALE SOPRA QUELLA CALDA OCEANICA

26 QUELLO CHE NON SI VEDE

27 I TRE PRINCIPALI SISTEMI DI RIFORNIMENTO DI ACQUA AD ALTA DENSITÀ NEGLI OCEANI

28 IL SISTEMA DI CIRCOLAZIONE PROFONDO

29 Parte Seconda => Nubi e situazioni <=

30 Nuvole Che cos'è una nube? La nube e' una massa d'aria satura di vapore in cui sono sospese numerose goccioline d'acqua e, spesso, anche cristalli di ghiaccio. La nube prende corpo quando l'umidità relativa in una massa d'aria raggiunge il 100%, così che l'eccesso di vapore acqueo condensa in minuscole gocce d'acqua di dimensioni comprese tra i 20 e i 50 millesimi di millimetro. Affinché una goccia di pioggia possa precipitare al suolo e' necessario che i nuclei di condensazione (i minuscoli cristalli di sale, gli elementi inquinanti o il pulviscolo intorno ai quali le gocce di vapore acqueo condensano) raggiungano dimensioni di circa un milione di volte rispetto a quando si formano le prime gocce di condensazione.. Modalità di formazione delle nubi: Ø Ø Ø Ø ascesa dell aria per riscaldamento locale (termiche) ascesa dell aria causata da cicloni o fronti ascesa dell aria per motivi orografici (sbarramento) raffreddamento dell aria a contatto con una superficie fredda (nebbia)

31 Nuvole Modalità di formazione delle nubi: v ascesa dell aria per riscaldamento locale (termiche) v ascesa dell aria causata da cicloni o fronti v ascesa dell aria per motivi orografici (sbarramento) v raffreddamento dell aria a contatto con una superficie fredda (nebbia) Ascesa spontanea Ascesa spontanea dell aria a causa del troppo caldo. Ascesa forzata dell aria a causa di un ostacolo (montagna). Ascesa forzata dell aria a causa di una struttura meteorologica (fronte caldo e fronte freddo)

32 Classificazione delle nuvole

33 Cirri (alta quota) 6 13 km Nubi isolate a forma di filamenti bianchi o di strisce o chiazze bianche formati da cristalli di ghiaccio

34 Cirrostrati (alta quota) 6 13 km Formano un velo nuvoloso biancastro di aspetto fibroso o liscio che ricopre interamente il cielo.

35 Cirrocumoli (alta quota) 6 13 km Queste nubi sono l'ultimo stadio che annuncia l'arrivo di un fronte caldo e, a differenza dei cirri e dei cirrostrati, indicano che il peggioramento è imminente.

36 Altocumoli (quota media) 2 6 km Si presentano come banchi di nuvolette, a forma di fiocchi o balle, di colore biancastro (cielo a pecorelle ). Formati prevalentemente da goccioline d acqua.

37 Altostrati (quota media) 2 6 km Distesa nuvolosa senza struttura più o meno grigia a seconda dello spessore. Possono dare precipitazione, pioggia o neve

38 Nembostrati (quota bassa) fino a 2 km Distesa nuvolosa grigio scura, amorfa, accompagnata spesso da nubi basse e frastagliate di cattivo tempo. Danno luogo a precipitazioni.

39 Strati (quota bassa) fino a 2 km Sono le nubi più basse (talvolta raggiungono il suolo), grigie, uniformi. Sono formati da goccioline d acqua. Possono dar luogo a pioviggine.

40 Stratocumoli (quota bassa) fino a 2 km Gli stratocumoli sono grossi ammassi scuri, tondeggianti, che ricoprono, specialmente d'inverno, quasi interamente il cielo.

41 Cumoli dal suolo fino alla regione superiore - nubi a sviluppo verticale. Gli aspetti dei cumuli sono mutevoli; si tratta sempre di nubi isolate, generalmente dense, con contorni ben definiti, a piccolo o a grande sviluppo verticale, ma sempre a forma di cupole o di torri, con la parte superiore simile a un cavolfiore.

42 Nembocumoli dal suolo fino alla regione superiore - nubi a sviluppo verticale. Generalmente dense, con contorni netti, a forma di torri o montagne. Caratterizzati da correnti fino a 30m/s. Si estendono da quote basse a quote alte. Danno luogo a precipitazioni intense, grandine e temporali.

43 Nebbia Nubi basse con base al suolo, con spessore da qualche metro a qualche centinaio. Si forma generalmente per raffreddamento al suolo di aria umida Sono favorevoli notti serene, poco vento e alta umidità negli strati bassi

44 PROCESSO DI RAFFREDDAMENTO E RSCALDAMENTO ADIABATICO

45 Precipitazioni v Si formano quando le nubi cumuliformi e stratiformi raggiungono quote sufficientemente elevate da dar luogo alla formazione di piccoli cristalli di ghiaccio. v I cristalli di ghiaccio si accrescono : Ø urtando gli uni contro gli altri durante il moto di caduta Ø per effetto del brinamento di goccioline d acqua sospese nell aria v Quando le correnti interne alle nubi non sono più in grado di sostenere i cristalli più grossi, questi cominciano a precipitare verso il basso. v Se durante il moto di caduta i cristalli attraversano strati più caldi, fondono e danno luogo a pioggia

46 Fronte caldo L aria calda, scorrendo sulla superficie frontale, si alza, si raffredda, condensa e dà luogo a precipitazioni estese generalmente non molto intense. Queste sono annunciate dalla presenza di cirri.

47 Fronte caldo Il fronte caldo. Cosa succede prima, durante e dopo?

48 Fronte freddo L aria calda si solleva rapidamente incalzata dal fronte freddo e dà origine a una fascia di nubi cumuliformi e a precipitazioni non estese ma intense.

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50 Fronte freddo Il fronte freddo. Cosa succede prima, durante e dopo?

51 Fronte occluso Si ha quando un fronte freddo raggiunge uno caldo. Le nubi e le precipitazioni dei due fronti si sovrappongono. Se l aria che avanza è più fredda di quella che precede le precipitazioni sono poco estese e intense. Se l aria che avanza è più calda di quella che precede le precipitazioni sono estese e meno intense.

52 Fronti Carta di analisi meteorologica e simbologia dei fronti: Fronti caldi sono qui indicati in rosso, quelli freddi in blu, quelli occlusi o stazionari e occlusi in rosa.