Carte meteorologiche, fronti, instabilità

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Leone Orlando
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1 Carte meteorologiche, fronti, instabilità Le scale meteorologiche Le masse d aria Alte e basse pressioni Le carte meteorologiche I sistemi frontali Plampincieux, 28 maggio 2007

2 Le scale meteorologiche 1. Scala planetaria: fenomeni che si estendono su km e che perdurano da settimane a mesi. 2. Scala sinottica: fenomeni estesi anche km che - come i fronti, le masse e le grandi perturbazioni - perdurano per giorni o settimane. 3. Sistemi a mesoscala: questi fenomeni operano su scale temporali di ore - giorni e si estendono su dimensioni orizzontali da 1 a qualche centinaia di km (esempi: brezze e temporali). 4. Microscala: fenomeni limitati a scale spaziali inferiori al chilometro e che durano meno di un ora (esempi: tornado e trombe marine). Alcuni effetti come l accelerazione di Coriolis operano solo ad alcune scale (planetaria e sinottica) mentre a scale più piccole il loro effetto è trascurabile rispetto ad altri.

3 Le masse d aria Le masse d aria sono grandi porzioni d aria dalle caratteristiche uniformi. Queste si possono estendere per un intero continente mantenendo sostanzialmente invariate la temperatura e l umidità. Una buona parte dei fenomeni meteorologici ai quali siamo interessati avviene sul margine delle masse d aria ( fronti ). Le masse d aria possono essere classificate in modi diversi: in base all origine in base alle loro caratteristiche termodinamiche (soprattutto la T) in base alle influenze subite Avvezione: spostamento orizzontale Convezione: spostamento verticale Movimenti delle masse d aria

4 Le masse d aria (origine geografica) Aria Artica (A): proveniente dal Mar Glaciale Artico Aria Polare (P): proveniente dalle regioni fredde delle alte o medie latitudini, secondo la stagione Aria Tropicale (T): proveniente dalla fascia subtropicale delle alte pressioni Aria Equatoriale (E): proveniente dalle zone equatoriali, ma che non raggiunge l Europa

5 Le masse d aria (caratteristiche termodinamiche) Massa d aria calda: una massa d aria più calda delle masse d aria adiacenti o della superficie sulla quale si sposta. Massa d aria fredda: una massa d aria più fredda delle masse d aria adiacenti o della superficie sulla quale si sposta. L aria artica è sempre una massa fredda, dato che è l aria più fredda che conosciamo. L aria polare può assumere il ruolo di massa fredda o di massa calda a seconda della sua origine e secondo la stagione. L aria tropicale, per le nostre latitudini, è sempre una massa calda. Per contro, a latitudini più basse, può assumere il ruolo di massa fredda in confronto all aria equatoriale.

6 I parametri caratteristici delle masse d aria La temperatura (rilevata abbastanza in alto per eliminare l influenza del riscaldamento o del raffreddamento del suolo) Il gradiente verticale di temperatura L umidità specifica La visibilità Le nubi e le precipitazioni

7 Caratteristiche delle masse d aria Temperatura Grad. Temperatura Umidità specifica Visibilità Nuvolosità Precipitazioni Vento Masse Fredde Bassa Valori elevati Scarsa Buona-Ottima Cumuliforme Rovesci A Raffiche Masse Calde Alta Valori scarsi Elevata Mediocre Stratiforme Pioggia Teso

8 I Fronti Il fronte è la superficie di separazione tra masse d aria di caratteristiche differenti. Nella circolazione a grande scala tra la cella di Ferrel e la cella polare esiste una superficie di separazione: il fronte polare. Quest ultimo è stato il primo fronte studiato dalla scuola norvegese (Bjerknes et al.). FRONTE FREDDO: un fronte che si sposta sotto la spinta di una massa fredda FRONTE CALDO: un fronte che si sposta sotto la spinta di una massa calda SETTORE CALDO: il volume d aria compreso tra un fronte caldo ed un fronte freddo

9 I Fronti Per localizzare i fronti su una mappa al suolo bisogna osservare: Forti variazioni di temperatura su piccole distanze Cambiamenti nell umidità Variazioni nella direzione del vento Variazioni di pressione Pattern di precipitazione e nuvolosità

10 Cicloni extratropicali Sono depressioni sviluppate a tutte le quote. Tipicamente sono corredati da un fronte caldo e un fronte freddo. Portano sicuramente brutto tempo con piogge prima del fronte caldo, dopo e al transito del fronte freddo, venti forti e drastico calo delle temperature al passaggio del fronte freddo. Attorno ad una depressione la circolazione dei venti è antioraria. I cicloni tropicali sono peggio e sono più piccoli. La tipica dimensione di un ciclone extratropicale è 1000 km contro le poche centinaia di km degli altri. Le trombe d aria sono una cosa completamente diversa e sono molto più piccole (decine o centinaia di metri).

11 Alte e basse pressioni Fronte caldo Fronte freddo

ANTICICLONI E DEPRESSIONI CIRCOLAZIONE TRIDIMENSIONALE ANTICICLONE = CONVERGENZA IN ALTA QUOTA ED AVVITAMENTO DELL ARIA VERSO IL BASSO (IN SENSO ORARIO) -> > DISSOLVIMENTO NUBI.

12 ANTICICLONI E DEPRESSIONI CIRCOLAZIONE TRIDIMENSIONALE ANTICICLONE = CONVERGENZA IN ALTA QUOTA ED AVVITAMENTO DELL ARIA VERSO IL BASSO (IN SENSO ORARIO) -> > DISSOLVIMENTO NUBI. DIVERGENZA AL LIVELLO DEL SUOLO DEPRESSIONE = CONVERGENZA NEI BASSI STRATI ATMOSFERICI E MOTO VERTICALE VERSO L ALTO DELL ARIA (IN SENSO ANTIORARIO) -> > FORMAZIONE DI NUBI E PRECIPITAZIONI. DIVERGENZA IN ALTA QUOTA

13 LA FORZA DI CORIOLIS

14 Carte di pressione In quota Al suolo

15 INTERPRETAZIONE DELLE CARTE ANALITICHE CARTA DI ANALISI DEI FRONTI E DEI CAMPI BARICI AL SUOLO

16 INTERPRETAZIONE DI UNA CARTA METEOROLOGICA AL SUOLO

17 IL FRONTE CALDO LA PENDENZA DELLA DISCONTINUITÀ FRONTALE È DI 7-10 m/km

18 IL FRONTE FREDDO LA PENDENZA DELLA DISCONTINUITÀ FRONTALE È DI m/km

19 IL FRONTE OCCLUSO SCOMPARSA DEL SETTORE CALDO AL SUOLO ED ESPULSIONE DELL ARIA CALDA ED UMIDA VERSO L ALTO

20 ILLUSTRAZIONE FRONTALE il fronte caldo Nel caso di un fronte caldo,, l aria calda meno densa tende a scivolare sopra l aria fredda che incontra.. In questo contesto l aria calda ed umida sollevandosi si raffredda ed il vapore acqueo condensa producendo nubi e precipitazioni; ; si tratta di instabilità piuttosto «debole o moderata», più marcata se oltre al sollevamento frontale vi è la concomitanza di un sollevamento orografico.

ILLUSTRAZIONE FRONTALE il fronte freddo Nel caso di un fronte freddo,, la massa d aria che avanza s incunea al di sotto di una massa calda ed umida sollevandola.

21 ILLUSTRAZIONE FRONTALE il fronte freddo Nel caso di un fronte freddo,, la massa d aria che avanza s incunea al di sotto di una massa calda ed umida sollevandola.. L aria calda di conseguenza si raffedda ed il vapore acqueo condensa producendo nubi e precipitazioni.. La pendenza del fronte freddo è tale che il processo ascendente è spesso intenso e può dar luogo a piogge o rovesci intensi nonché a temporali anche forti.

L INTERO SISTEMA FRONTALE FRONTE CALDO + FREDDO VISTA COMPLESSIVA DI UN SISTEMA FRONTALE CON FRONTE CALDO ASSOCIATO A NUBI STRATIFORMI E FENOMENOLOGIA

22 L INTERO SISTEMA FRONTALE FRONTE CALDO + FREDDO VISTA COMPLESSIVA DI UN SISTEMA FRONTALE CON FRONTE CALDO ASSOCIATO A NUBI STRATIFORMI E FENOMENOLOGIA DUREVOLE MA NON INTENSA; POI SETTORE CALDO CON PARZIALE MIGLIORAMENTO E INFINE IL FRONTE FREDDO,, SPESSO MOLTO ATTIVO CON PIOGGIA O NEVE DI MODERATA/FORTE INTENSITÀ.

23 EVOLUZIONE FRONTALE Un sistema frontale nella sua fase di Il fronte maturazione freddo avanza più avanzata tende a generare un fronte occluso velocemente rispetto al fronte caldo

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