Pressione atmosferica e venti del Mediterraneo: un'analisi dettagliata

Pressione Atmosferica

Pressione atmosferica > peso dell'aria sull'unità di superficie P atm = P3/SPressione atmosferica 760 mm Hg Esperienza Torricelli 1643: Bacinella di mercurio con tubo sotto vuoto sezione 1cm2 Lat 45ºN T= 0°℃ 760 mm Hg g = 9,8 m/s2 Pressione atmosferica normale 760 mm Hg = 1 atm = 1013 mbar Unità di misura = ettopascal (hPA) = 0,760 mm Hg = 1,013 mbarPressione atmosferica

Fattori che influenzano la pressione atmosferica

La pressione atmosferica -> f

1. densità

La pressione atmosferica

1. altitudine
2. temperatura
3. Umidità
4. Spostamento masse d'aria (moti ascendenti e discendenti) -> è il più importante

Fattore densità

densità = quantità di materiale presente nell'unità di volume Densità minore P bassa Densità maggiore P alta La forza di gravità è maggiore alle quote più basse maggiori quantità di particelle che possono scontrarsi ed esercitare una pressione P atm = f(densità)

Fattore altitudine

34 32 30 28 26 24 22 20 18 - - - - - 16 -- --- 14 - - - - 12 - -- - 10 Tropopausa 8 6 4 2 Troposfera 0 0 200 400 600 800 1000 Pressione (millibars) La pressione atmosferica diminuisce con l'altitudine La diminuzione non è lineare ma esponenziale: H Ah Patm (m) (m) (mb) 0-8 8 1 1000-1025 25 1 Altezza (km) 1 - - - - - - 1 Stratopausa -

Fattore umidità

La pressione atmosferica diminuisce con l'aumento dell'umidità A parità di V, T, il vapore acqueo pesa meno dell'aria (infatti Pmol H2O = 18, Pmol N = 28, Pmol O = 32) aria secca + pesante aria umida

Fattore temperatura

La pressione atmosferica diminuisce con l'aumentare della temperatura aria meno densa -> si dilata

Strumenti di Misura della Pressione Atmosferica

Pressione atmosferica: strumenti La pressione atmosferica si misura con : barometro a mercurio barometro aneroide (vedi sotto) barografo RAIN 1+1 29 50 Set Fair STORMY 28 3.1 VERYDRY 2,2 Vnereid veter 900 mb 1000 indice catena molla diaframma L scatola a vuoto d'aria CHANGE FAIR Much RainPressione atmosferica: strumenti

Fig. 3. P B 0 IS M 0 Deberbarometer. Ørjätheberbarometer. barometro a mercurio http://upload.wikimedia.org/wikipedia /commons/thumb/d/dc/Barometer_MK1890.jpg/213px- 1 22 10:01 barografo http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons /8/8c/Barograph_01.jpg

Misure e Isobare

Misure di pressione atmosferica

Pressione atmosferica: misure Le misure di pressione atmosferica possono essere: 1) giornaliere, mensili, annue Le linee che uniscono i punti aventi uguale pressione atmosferica (ridotta al 1.m.m, a 0℃ a g = 9,8 m/s2) si chiamano: Isobare

Isobare e gradiente barico

Isobare e gradiente barico La variazione di P. atm lungo una sup. orizzontale è detta gradiente barico ed è indicata da una freccia da A -> B (come i versanti di un rilievo) 940 mb 930 mb 920 mb Pressione + alta Gradiente barico Pressione + bassa A B Carta barica a 1000 m

Intensità del gradiente barico

Gradiente barico L'intensità del gradiente barico è f(AP, atm : maggiore è la 4 › più forte è il gradiente barico ("ripidità del pendio") isobare ravvicinate → AP atm alta -> gradiente forte isobare rade → AP atm bassa -> gradiente debole A B 1030 940 1020 950 960 - 1010 - 1000 970 990 980

Gradiente Barico e Venti

Gradiente barico e venti

Gradiente barico e venti A compensare gli squilibri barici si hanno movimenti di masse d'aria da A -> B I venti sono, quindi, spostamenti di masse d'aria, parallelamente alla sup. terrestre, da un'alta pressione (zona anticiclonica) ad una bassa pressione (zona ciclonica), per ristabilire l'equilibrio barico In atmosfera avvengono continuamente squilibri di pressione, che vengono continuamente compensati dai venti, in un processo continuo (l'equilibrio di pressione, cioè la stessa pressione su tutti i punti della Terra, non si raggiunge mai).

Fattore spostamento masse d'aria: Alta Pressione

Fattore spostamento masse d'aria ALTA PRESSIONE O ANTICICLONE: aria che scende Alta pressione dinamica Convergenza in quota Compres Eone Ca 10.000 m Divergenza al suolo Per alta pressione, o anticiclone, viene intesa una zona prossima al suolo con pressione atmosferica superiore al valore normale, che è di 1013 millibar(o ectopascal). A determinare questo aumento di pressione possono concorrere due cause: la prima è un avvitamento dagli strati superiori dell'atmosfera fino al suolo, una sorta di corrente discendente che inibisce tutti i moti verticali dal basso; la seconda è la presenza di una massa di aria fredda in prossimità del suolo che, avendo un peso maggiore dell'aria calda, fa aumentare la pressione. Nel primo caso si parla di alta pressione dinamica e nel secondo caso di alta pressione termica o statica. I classici esempi di alta pressione dinamica sono l'anticiclone delle Azzorre e l'alta pressione sub-tropicale. In questi settori del globo, non essendoci aria fredda in prossimità del suolo, le alte pressioni vengono originate da movimenti attivi dell'atmosfera: tutta la massa d'aria, compresa quella in quota, si comprime verso il suolo riscaldandosi esattamente come si scalda la pompa di una bicicletta quando si gonfia una ruota. Da ciò scaturisce l'aumento della temperatura e la completa dissoluzione dei sistemi nuvolosi. Le alte pressioni termiche sono gli anticicloni invernali si originano soprattutto all'interno delle grandi masse continentali: Asia e Nord America. Sono alte pressioni molto diverse, in quanto si creano solo ed esclusivamente per la presenza di una massa d'aria molto fredda che grava in prossimità del suolo. La quota non è interessata da nessun movimento attivo e di conseguenza le nubi, seppur di limitato spessore, non vengono scoraggiate. Per questo motivo, in presenza di un' alta pressione termica, il tempo non è mai completamente sereno e le temperature sono molto basse. Si possono, inoltre, avere delle deboli nevicate. Il classico esempio di alta pressione termica è l'anticiclone russo- siberiano. Alta pressione termica </=5.000 m

Fattore spostamento masse d'aria: Bassa Pressione

Fattore spostamento masse d'aria BASSA PRESSIONE Per bassa pressione viene intesa una zona prossima al suolo con pressione atmosferica inferiore al valore normale, che è di 1013 millibar (o ectopascal). Le basse pressioni extratropicali (quelle che interessano le nostre latitudini, chiamate anche cicloni extratropicali) sono generate da uno scontro tra una massa d'aria calda e una di aria fredda. Per aria calda si intende aria relativamente più calda di quella fredda. L'aria "calda" sale solo perché sospinta in altro dall'aria fredda, che tende ad incunearvisi sotto. Nelle basse pressioni tropicali invece, l'aria è molto calda e molto umida; quindi sale spontaneamente, senza bisogno dell'intervento di aria fredda (che infatti, a quelle latitudini) non c'è. Bassa pressione extratropicale o ciclone extratropicale Bassa pressione tropicale Cold Cold WarmWarei Front Cold Front Occluded front Stationary Front L H H L L H H COLD AIR MASS Fronte polare WARM AIR MASS Fronte polare Il fronte polare è la linea che divide le masse d'aria relativamente calde subtropicali a sud, e le masse d'aria relativamente fredde polari a nord. Lungo questa linea si formano i cicloni extratropicali 0 basse pressioni extratropicali. In inverno questa linea migra verso sud, e quindi i cicloni extratropicali si formano più a sud, investendo il Mediterraneo (piogge invernali). In Estate questa linea migra verso nord, e quindi le basse pressioni extratropicali sono relegate più a nord; di conseguenza sul Mediterraneo non piove.

Evoluzione di una bassa pressione extratropicale

Evoluzione di una bassa pressione extratropicale 1 t 1 F 1 B -- F 1 F C stadio aperto C C 1 F 1 1 1 I T F C C F stadio di dissolvimento evoluzione ciclone extratropicale: avviene lungo il fronte polare. Stadio iniziale → stadio aperto → stadio di occlusione stadio di dissolvi- mento Durante la fase di dissolvimento si crea un nuovo fronte stabile tra aria fredda e calda → fronte stazionario stadio di occlusione D I --- - T F C stadio iniziale I A 1 1

Venti in Superficie

Venti in superficie

Venti in superficie I 1000 1030 A 990 B no 1020 I A causa della forza di Coriolis i venti non seguono il percorso più breve ma vengono deviati a destra nell'emisfero N e a sinistra nell'emisfero S Alta Pressione venti divergono Andamento a spirale oraria Anticiclone Bassa Pressione i venti convergono Andamento a spirale antioraria Ciclone

Venti in superficie: Emisfero N e S

Venti in superficie Emisfero N 1000 1030A 990 B 1020 Emisfero S 1000 1030 A 990 B 1020 Legge di Buys-Ballot emisfero N, voltando le spalle al vento, la B si troverà avanti a sx, A dietro a dx emisfero S, voltando le spalle al vento, la B si troverà avanti a dx, A dietro a sx

Misure dei Venti

Misure dei venti

Venti: misure Le misure dei venti riguardano: 1) velocità 2) direzione 3) orarie, giornaliera, mensile, annua La velocità del vento si misura direttamente (anemometri, palloni aerostatici) o indirettamente con la scala Beaufort La direzione del vento si misura con la banderuola o con le maniche a vento

Strumenti per la direzione del vento

ent1 . strumenti Banderuola posizionata normalmente sui tetti Senti . strumenti manica a vento posizionata ad una certa altezza dal suolo Maniche a vento di Bari Palese (2005)

Strumenti per la velocità del vento

ent1 . strumenti La velocità del vento si misura direttamente con gli anemometri, il più comune è quello a coppe posizionato ad una certa altezza dal suolo Stazione termopluviometrica del Lago Laudemio M. Sirino (2003) Particolare della stazione di Pan de Assucar - Rio de Janeiro

Misura della velocità del vento in quota

ent1 strumenti 6 6 min S = V/tan a / 5 5 min - -- - - 4 1 4 min I 3 3 min I 1 I 1 1 I 1 I I I 1 1 I I 1 L I 1 1 I I I a = angolo misurato I I L - - deriva in 6 minuti S = distanza orizzontale -- V-costante di innalzamento- - V 2 min La velocità del vento in quota si misura con palloni aerostatici gonfiati con H Velocità di salita nota, si calcola l'angolo a e il tempo V = S/T 1 min I Visuale Traiettoria del pallone 1 1 I 1 I 2 I 1 --

Scala di Beaufort

enti strumenti SCALA DI BEAUFORT DELLA FORZA DEL VENTO STIMATA SULLA BASE DEGLI EFFETTI PRODOTTI SUL MARE A LARGO Velocità del vento Gradi Beaufort Termine descrittivo Specificazioni per le osservazioni a bordo delle navi (al largo) Altezza probabile delle onde in m m/s nodi 0 Calma 0-0,2 1 Il mare è come uno specchio («mare d'olio») - 1 Bava di vento 0,3+1,5 1+3 Si formano increspature, ma senza alcuna cresta bianca di schiuma 0,1 (0,1)* 2 Brezza leggera 1,6-3,3 4+6 Ondicelle minute, ancora corte ma ben evidenti, che non si rompono 0,2 (0,3) 3 Brezza tesa 3,4-5,4 7-10 Ondicelle grosse, le cui creste cominciano a rompersi; si osservano qua e là delle «pecorelle» dalla cresta biancheggiante di schiuma (1,0) 4 Vento moderato 5,5+7,9 11+16 Onde piccole che cominciano ad allungarsi: le «pecorelle» sono più frequenti 1,0 (1,5) 5 Vento teso 8,0=10,7 17+21 Onde moderate che assumono una forma nettamente più allungata: si formano molte «pecorelle» 2,0 (2,5) 6 Vento fresco 10,8-13,8 22-27 Cominciano a formarsi onde grosse («cavalloni»); le creste di schiuma bianca sono ovunque più estese (4,0) 7 Vento forte 13,9-17,1 28-33 Il mare s'ingrossa; la schiuma che si forma al rompersi delle onde comincia ad essere «soffiata» in strisce 4,0 (5,5) 8 Burrasca 17,2+20,7 34-40 Onde moderatamente alte e di maggiore lunghezza; la sommità delle loro creste comincia a rompersi in spruzzi vorticosi risucchiati dal vento 5,5 (7,5) 9 Burrasca forte 20,8-24,4 41+47 Onde alte; dense strisce di schiuma; le creste delle onde cominciano a vacillare e a precipitare rotolando 7,0 (10,0) 10 Tempesta 24,5-28,4 48-55 Onde molto alte sovrastate da lunghe creste («marosi»); nel suo insieme il mare appare biancastro; il precipitare rotolando delle onde diviene intenso e molto violento 9,0 (12,5) 11 Tempesta violenta 28,5=32,6 56-63 Onde eccezionalmente alte; il mare è completamente coperto da banchi di schiuma; ovunque la sommità delle creste delle onde è polverizzata dal vento 11,5 (16,0) 12 Uragano 32,7 e oltre 64 e oltre L'aria è piena di schiuma e di spruzzi; il mare è completamente bianco a causa dei banchi di schiuma alla deriva 14 (-) * Il numero tra parentesi indica l'altezza probabile massima La V vento si misura indirettamente con osservazioni effetti vento - scala Beaufort 0,6 3,0