La precipitazione & tecniche di misura

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Vito Rosati
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1 La precipitazione & tecniche di misura Geografia Fisica I 12 th Lezione CdS STA

3 Formazione delle gocce di Gocce di nuvola cm precipitazione 100x più piccole di quelle della pioggia Equilibrio Pressione di vapore di saturazione Evaporazione Condensazione Galleggiamento

4 Equilibrio dinamico del vapore Effetto curvatura Tra liquido e vapore c è un qeuilibrio dinamico. Il processo è tanto più importante quanto sono maggiori le superfici in gioco Piccole gocce hanno una superficie maggiore a parità di volume d acqua

5 Effetto di curvatura della goccia Quando le gocce diminuiscono in diametro Umidità relativa minore del 100% Gocce crescono RH > 100% Effetti dei soluti Igroscopiche RH ~ 78%

6 Milioni di gocce di nuvola in una goccia di pioggia Goccia di nuvola 20 microns Goccia di pioggia 2000 microns

7 Precipitazione del tipo 1: Processo di coalescenza per Nuvole calde T > -15ºC collisione Distribuzione in dimensioni Diversi gradienti di caduta Coalescenza Gocce collidono Cambiano con il percorso

8 Velocità terminali Dipende dalla dimensione delle gocce Gocce grandi circa 5.5 min per fare 3 km dalla base della nuvola Gocce piccole 12.5 min per cadere da 3 km Inoltre dipende dalla altezza della nuvola, dimensione, ed umudità Possono anche non raggiungere il suolo, volare e risalire

9 Forma delle gocce di pioggia Ciò che deterina la forma vera della goccia Tensione superficiale e la coesione intorno alla goccia Forte resistenza ai venti che deforma la goccia Inferiori a 2 mm Superiori a 2 mm

Nuvole cumuliformi calde: bilancio tra caduta & velocità di risalita Coalescenza durante risalita & sospensione Quando il peso > forza di risalita caduta & cattura di altre gocce

10 Nuvole cumuliformi calde: bilancio tra caduta & velocità di risalita Coalescenza durante risalita & sospensione Quando il peso > forza di risalita caduta & cattura di altre gocce Massimo ~ 5 mm Gocce + grosse arrivano 1 st Produzione di gocce di pioggia Cinque fattori Acqua liquida, veriazione in dimensione, spessore delle nuvole, risalita, carica elettrica

11 Precipitazioni di tipo II: Cristalli di ghiaccio Nuvole fredde Strati ben distinti Congelamento Dipende dalla presenza di nuclei di ghiaccio in formazione I nuclei di ghiaccio dipendono» Caolinite, Batteri» Nuclei già congelati» Aggregazione di nuclei

12 Energia di fuga & Gradienti di pressione di vapore Pressione di vapore di saturazione sulla superficie delle goccie è maggiore di quella sulla superficie del ghiaccio Si produce un gradiente

13 Processi di crescita dei cristalli d ghiaccio Vapore diffonde verso il ghiaccio Peso > risalita

14 Accrezione di goccioline Nuvole calde Cristalli di ghiaccio collidono con acqua superfredda Approx da 100,000 a 1,000,000 goccioline ogni cristallo

15 Scheggie di neve Collidono & fratturano durante la caduta Congelando migliaia di goccioline superfredde

16 Aggregazione in fiocchi di neve Raggruppamento di scheggie Collidono e si uniscono Sublimazione (vaporesolido) Formano fiocchi Ragiungono la superficie in condizioni meteo calde

17 Precipitazioni in nuvole Nubi stratificate Processi con cristalli di ghiaccio Nimbostrati Altostrati Nubi convettive Coalescenza e cristallizzazione Cumulonembi

18 Tipi di precipitazioni Pioggia (rain) Diametri maggiori a 0.5 mm Continui e generalizzati negli strati Pioggierella (dizzle) Gocce uniforme con diametri minori di 0.5 mm Nuvole tipo strati o parziale evaporazione di pioggia Rovesci Brevi o sporadiche precipitazioni

19 Caratteristiche delle Colore e chimismo Frequenza proecipitazioni Marroni dopo siccità o eruzioni vulcaniche Piogge acide, legate ala presenza di CO 2 (~5.3 ph) Periodo di ritorno di una precipitazione Durata Giorni, ore, minuti Intensità Leggere, moderate, pesanti (in cm/hr)

20 Vari tipi di precipitazioni

21 Strumenti di misura puntiformi Pluviometro Cilindro con un imbuto graduato Cilindro esterno per proteggere dall evaporazione Pluviografi stazioni AWS Pluviografi a peso

22 Radar meteorologici & sistemi misura a distanza Radio detection and ranging Microwave burst of 1 cm Hits target Return echo related to intensity of precip. Accumulation algorithms Doppler radar Shift in signal Movement algorithms

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