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Celle convettive

Celle convettive. Nella troposfera terrestre gradienti-venti modello teorico non considera orografia-stagioni correnti a gettodistribuzione terre e mari. Schermo completo. Con mouse tasto sinistro attivare con clic se serve. Gradiente di temperatura valori medi. Verticale 0.6°C/100

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Presentation Transcript

  1. Celle convettive Nella troposfera terrestregradienti-ventimodello teorico non consideraorografia-stagionicorrenti a gettodistribuzione terre e mari

  2. Schermo completo Con mouse tasto sinistroattivare con clic se serve

  3. Gradiente di temperaturavalori medi Verticale 0.6°C/100 Adiabatico secco 1°C/100m Adiabatico umido 0.6°C/100m

  4. Nell’aria stabile la temperatura decresce di 0.6°C/100m 2000m 8° 0° 8° 1000m 14° 10° 14° 0m 20° 20° 20° aria secca ascendente si espande e raffredda adiabaticamente 1°C/100 aria umida ascendente si espande-raffredda adiabaticamente 0.6°C/100

  5. Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica secca 2000m 10°C 10°C 20°C 1000m 20°C 30°C 0m 30°C Temperatura in aumento per compressione adiabatica secca 1°C/100m

  6. Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica umida 18° 2000m 18°C 28° 24°C 1000m 38° 0m 30°C Temperatura in aumento per compressione adiabatica 0.6°C/100m

  7. Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica umida e secca 10° 2000m 18°C 20° 24°C 1000m 30° 0m 30°C 0.6°C/100m1°C/100m

  8. Cella convettiva generica • Aria calda e umida – area ciclonica o dibassa pressione:sale espandendosi eraffreddandosi aumentando la depressione originaria e creando una zonaanticiclonica o di alta pressione in quotaper accumulo di aria:la zona ciclonicarichiama altra aria da zone anticiclonichein superficie

  9. Aria in quota si trasferisce da AP a zonecon BP :da queste l’aria scende concompressione e riscaldamento verso la superficie, creando zona anticiclonicao di alta pressione:da questa zona di APl’aria viene trasferita verso le zone di BPe il ciclo si completa • Esempio schematico e teorico:vedi s.

  10. Trasferimento d’aria da AP a BP in quota BP per diminuzione aria discesa AP per accumulo di aria ascendente Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie BP per umidità e temperatura AP per compressione e temperatura Aria fredda-secca:si genera corrente discendente concompressione e riscaldamento dell’aria Aria calda-umida:si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria

  11. Emisfero boreale Emisfero australe Circolazione teorica in terra omogenea e immobile:due sole celle AP polare AP polare Bassa pressione equatoriale

  12. Cella equatoriale :teorica • Aria calda-umida delle basse pressioniequatoriali sale espandendosi e raffreddandosi creando alta pressionein quota:aria fredda diverge verso i poli:viene richiamata verso il basso a livellodei tropici ,si comprime e riscalda e creaalta pressione in superficie:diverge versobassa pressione equatoriale e bassapressione circoli polari

  13. Trasferimento d’aria da AP a BP in quota BP per diminuzione aria discesa AP per accumulo di aria ascendente tropico equatore Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie BP per umidità e temperatura AP per compressione e temperatura Aria fredda-secca:si genera corrente discendente concompressione e riscaldamento dell’aria Aria calda-umida:si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria

  14. Due Celle equatoriale BP BP AP BP AP AP equatore Tropico del cancro Tropico del capricorno

  15. Variante per Immagine e animazione Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosie raffreddandosi tropico equatore

  16. In realtà le correnti verticali sono limitate a 10-15 kmmentre le correnti orizzontali hanno percorsi di migliaia di km Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosie raffreddandosi tropico equatore

  17. Variante per immagine e animazione Aria raffreddata Aria fredda Tropico-alta pressionearia calda-secca Equatore-bassa pressionearia calda-umida

  18. Variante per immagine e animazione Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosie raffreddandosi

  19. Cella temperata :teorica • Aria calda dalle alte pressionitropicali viene richiamata dalle bassepressioni dei circoli polari:incontrandoaria fredda polare, risale in quota ovecrea alta pressione:si trasferisce versole basse pressioni polari(e tropicali):scende riscaldandosi sui tropici.

  20. Trasferimento d’aria da AP a BP in quota AP per accumulo aria salita BP per allontanamento di aria in discesa Circolo polare Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie tropico AP per compressione temperatura BP per corrente ascendente incontrando aria polarepiù fredda e densasi genera corrente ascendente conaccumulo in quota Corrente discendente concompressione e aumento di temperatura

  21. Due Celle temperate AP AP BP AP BP BP tropici Circolo boreale Circolo australe

  22. Aria calda sale ,si espande,si raffredda Trasferimento orizzontale Si crea bassa pressione In bassoaltapressionein quota Si creabassa pressione In quotaaltapressionein basso Trasferimento orizzontale Aria fredda scende comprimendosisi riscalda Circolo polare tropico

  23. Cella polare :teorica • Aria fredda dalle alte pressionipolari viene richiamata dalle bassepressioni dei circoli polari:si riscaldarisale in quota ove crea alta pressione:si trasferisce verso le basse pressionipolari e ridiscende verso i poli creandoalta pressione in superficie.

  24. Trasferimento d’aria da AP a BP in quota BP per diminuzione aria discesa AP per accumulo di aria ascendente polo Circolo polare Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie BP per umidità e temperatura AP per compressione Aria fredda-secca:si genera corrente discendente concompressione Aria calda-umida:si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria

  25. Due Celle polari BP BP AP BP AP AP Circoli polari Plo nord Polo sud

  26. Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosie raffreddandosi polo Circolo polare

  27. Emisfero boreale Circolazione con tre celle

  28. Circolazione emisfero boreale equatore Polo nord Circolo p.boreale Tropico d.cancro

  29. Circolazione emisfero australe Polo sud Circolo p.australe equatore Tropico d.capricorno

  30. variante Pressione in quota dovuta a risalita (alta) o discesa(bassa) di aria Correnti a getto Bassa pressione Bassa pressione Alta pressione Alta pressione polo Circolo polare tropico equatore Alta pressione Alta pressione Bassa pressione Bassa pressione

  31. Circolazione globale nei due emisferi Polo N Polo S equatore t.cancro t.capricorno c.p.australe c.p.boreale

  32. Vento e spostamento • Area anticiclonica=alta pressionein genere:aria fredda, secca • Area ciclonica=bassa pressionein genere aria calda, umida • L’aria si sposta da zona anticiclonicaa zona ciclonica con velocità che dipendeanche dalla differenza di pressione e dalla distanza delle due zone

  33. Zone a pressione costantein superficie • Equatoriale:bassa pressione per elevatatemperatura e umidità • Tropicale:alta pressione per elevatatemperatura e discesa aria da alta quota • Circoli polari:bassa pressione per causacorrenti a getto in quota • Poli:alta pressione per bassa temperaturae aria in discesa da alta quota

  34. Zone a pressione costantein quota • Equatoriale:alta pressione per accumuloaria in salita • Tropicale:bassa pressione per discesadi aria • Circoli polari:alta pressione per accumuloaria in risalita • Poli:bassa pressione per discesa diaria

  35. Pressione in quota AP AP AP BP BP BP BP BP BP BP AP AP AP AP Pressione in superficie

  36. Superfici con uguale pressione Il vento ha una velocità che varia con la differenza di pressione tra due zone e la loro distanza:secondo gradiente 1120 1118 Meno veloce 1116 1114 Più veloce isobare AP Velocità = K*DP/km Distanza km BP BP

  37. Vento tra zona anticiclonica 1120 a zona ciclonica 1008 1120 1008 1118 1110 1116 1112 1114

  38. Forza di Coriolis ,legge di Ferrele deviazione della direzione dei venti verso destra nell’emisfero boreale e verso sinistra in quello australe Causata dalla rotazione della terra rispetto al corpo mobilecresce da equatore a poli

  39. Circolazione dei venti in superficie AP polari BP occidentali AP alisei BP alisei AP occidentali BP polari AP Deviati secondo legge di Ferrel Soggetti a forza di Coriolis

  40. Al mattino il sole riscalda prima l’aria presso le cime:genera BPl’aria dal fondo valle risale i versanti:brezza di valle:si espande,il vapore presente può condensare:annuvolamento BP AP brezza di valle

  41. Alla sera si raffredda prima l’aria in quota e scende verso il fondo vallecomprimendosi e riscaldandosi AP BP Brezza di monte

  42. BP AP Durante il giorno l’aria sovrastante il mare si riscalda menodi quella sovrastante la terra (per diverso calore specificodella terra e dell’acqua):si creano due zone di AP e BPcon conseguente brezza dal mare verso la terra

  43. AP BP Durante la notte l’aria sovrastante il mare si raffredda menodi quella sovrastante la terra :si creano due zone di AP e BPcon conseguente brezza da terra verso il mare

  44. BP AP Alta pressione d’inverno a nord delle alpi e bassa pressione nella pianura padanasi genera un vento che risale il versante nord favorendo la condensazione delvapore e la precipitazione di neve:l’aria diventata secca discende lungo ilversante sud comprimendosi e riscaldandosi:aumento di temperatura etempo sereno:effetto fhon

  45. 2000m 6° 6° -0.6°C/100m 1000m +1°C/100m 10° 16° -1°C/100m BP AP 26° Temperatura massa aria ascendente°C 20° Livello iniziale 0 Una massa d’aria ascendente si espande e la temperatura diminuisce di 1°C/100moppure di 0.6°C/100 se umida (perché libera il calore di condensazione)Una massa d’aria secca discendente si comprime e si riscalda di 1°C/100m Massa ascendente da 0m a 1000m (passa da 20°C a 10°C)inizia la condensazione:passa da 1000m a 2000m e da 10°C a 6°CMassa secca discendente da 2000M a 0m passa da 6°C a 26°C

  46. Pressione molto alta invernale suiBalcani e pressione bassa sul mareAdriatico-distanza non rilevante-forte gradiente DP/d genera fortevento BORA con eventualiprecipitazioni balcani AP invernale AP balcani BP adriatico BP

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