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Dall’Universo al Pianeta azzurro

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Presentazione sul tema: "Dall’Universo al Pianeta azzurro"— Transcript della presentazione:

1 Dall’Universo al Pianeta azzurro
Tano Cavattoni, Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini Dall’Universo al Pianeta azzurro

2 Capitolo 17 Fenomeni meteorologici
Fare previsioni è difficile, soprattutto sul futuro. Niels Bohr

3 Capitolo 17 Fenomeni meteorologici
Lezione 45 Nebbia e nuvole §17.1 L’umidità dell’aria §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole §17.4 La forma delle nuvole Lezione 46 Le precipitazioni atmosferiche §17.5 Pioggia, neve, grandine §17.6 Il temporale §17.7 Le piogge acide §17.8 Il particolato atmosferico

4 Capitolo 17 Fenomeni meteorologici
Lezione 47 Il tempo meteorologico §17.9 Le condizioni meteorologiche §17.10 Le previsioni del tempo §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini §17.12 I cicloni tropicali

5 §17.1 L’umidità dell’aria La troposfera è sede dei fenomeni atmosferici: nubi, precipitazioni, grandine, tempeste. Questi fenomeni dipendono dai movimenti dell’atmosfera e dal suo contenuto di umidità.

6 §17.1 L’umidità dell’aria L’acqua si può ritrovare nell’atmosfera in tutti e tre gli stati di aggregazione: solido, liquido e aeriforme. La maggior parte dell’acqua presente nella troposfera si trova allo stato di vapore acqueo e forma l’umidità atmosferica.

7 §17.1 L’umidità dell’aria La quantità di vapore acqueo contenuta in un determinato volume d’aria è definita umidità assoluta e viene espressa in g/m3. L’umidità assoluta dipende dalla temperatura.

8 §17.1 L’umidità dell’aria Una massa d’aria è satura quando la sua umidità assoluta è uguale alla massima quantità di vapore acqueo che può essere presente. La temperatura alla quale una massa d'aria diviene satura è chiamata punto di rugiada. Quando la saturazione si verifica nell’atmosfera, il vapore acqueo comincia a condensarsi.

9 §17.1 L’umidità dell’aria In meteorologia è più significativo conoscere l'umidità relativa, che indica quanto una massa d'aria sia vicina o lontana rispetto alla saturazione. L’umidità relativa è il rapporto percentuale tra l’umidità assoluta e la quantità di vapore acqueo necessaria per saturare la massa d’aria alla medesima temperatura.

10 §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie
La condensazione è favorita dalla presenza di particelle solide molto piccole che funzionano da nuclei di condensazione. Funzionano come nuclei di condensazione granuli di polline, microcristalli di sale, particelle di polvere. Una manifestazione visibile del fenomeno della condensazione è la nebbia, formata da minutissime goccioline che rimangono in sospensione nell’aria e che riducono la visibilità.

11 §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie
La nebbia si forma per uno scambio di calore con l'ambiente. Tre possono essere le modalità di formazione della nebbia: • per irraggiamento, • per contatto, • per arricchimento di vapore acqueo.

12 §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie
Nebbia per irraggiamento. Il calore viene ceduto dal terreno e l'aria a suo contatto si raffredda, provocando la condensazione dell'umidità presente.

13 §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie
Nebbia per contatto. Una massa d'aria calda e umida condensa a contatto con una superficie più fredda.

14 §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie
Nebbia per arricchimento di vapore acqueo. L'acqua del mare evaporando arricchisce di umidità l'aria sovrastante più fredda che, saturandosi, condensa e forma la nebbia.

15 §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole
Anche le nuvole sono formate da minutissime goccioline d'acqua in sospensione nell'aria. Le nuvole si formano nelle masse d'aria che si spostano verso l'alto.

16 §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole
La formazione delle nuvole è il risultato di una espansione adiabatica, una trasformazione nel corso della quale non avviene scambio di calore con l’ambiente. In una massa d’aria che si espande adiabaticamente, la pressione diminuisce e anche la temperatura si abbassa. In una massa d’aria che viene compressa adiabaticamente la pressione cresce e anche la temperatura aumenta.

17 §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole
Fino a che la temperatura della bolla rimane maggiore della temperatura dell’aria circostante (curva tratteggiata AD), la salita continua, anche se il raffreddamento ora avviene secondo il gradiente adiabatico umido (curva CD). Il moto ascensionale cessa solo quando la nuvola raggiunge la quota H2, alla quale la sua temperatura è la stessa dell’aria circostante. Una bolla d’aria si trova a livello del suolo alla temperatura TA. A causa del riscaldamento, la temperatura della bolla d’aria aumenta fino a TB. Non più in equilibrio con l’aria circostante, la bolla d’aria inizia a salire e si raffredda secondo il gradiente adiabatico secco (curva BC). Alla quota H1 la bolla raggiunge la temperatura del punto di rugiada TR e inizia la condensazione: si forma una nuvola dalla base piatta.

18 §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole
Le nuvole si formano anche quando masse d’aria calda e umida, trasportate dal vento, incontrano un rilievo. Le masse d’aria sono costrette a salire, si raffreddano, condensano e originano nubi dette nuvole orografiche.

19 §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole
Le nuvole orografiche si formano sul versante sopravento dove originano precipitazioni. Lungo il versante sottovento, l’aria si riscalda scendendo e origina un vento caldo e secco detto föhn.

20 §17.4 La forma delle nuvole Le nuvole, pur avendo forme molto varie, si possono ricondurre a 2 tipi principali: - cumuli, - strati. Tra questi due tipi esistono forme intermedie. Si distinguono 10 tipi di nuvole, diverse per morfologia e altezza alla quale sono distribuiti.

21 §17.4 La forma delle nuvole Cumuli.
Sono nubi a sviluppo verticale, le quali si formano da masse d'aria calda e umida che sale finché la sua temperatura è maggiore di quella dell'aria circostante.

22 §17.4 La forma delle nuvole Strati.
Sono nubi a sviluppo orizzontale, le quali si formano da masse d'aria che condensa, ma la cui salita si ferma quando viene raggiunta la stessa temperatura dell'aria circostante.

23 §17.4 La forma delle nuvole Cirri.
Sono nubi d'alta quota, costituite da cristallini di ghiaccio. Sono generalmente bianchi e hanno forma filamentosa.

24 §17.5 Pioggia, neve, grandine
Nelle nuvole le gocce di pioggia, piccolissime, rimangono in sospensione nell'aria. Se si aggrega altra acqua e le dimensioni aumentano, i corpi sospesi diventano pesanti e danno luogo alle precipitazioni: pioggia, neve o grandine. La pioggia è acqua allo stato liquido. La neve è acqua allo stato solido, costituita da cristalli di ghiaccio. La grandine è acqua allo stato solido, costituita da ghiaccio compatto.

25 §17.6 Il temporale Il temporale è un fenomeno atmosferico caratterizzato da violente precipitazioni, vento e fulmini, a cui sono associati i tuoni, che si genera in condizioni di forte instabilità delle masse d'aria. Quando si formano zone con cariche elettriche di segno opposto in quantità sufficiente a superare la resistenza del mezzo isolante, tra le zone cariche si genera un fulmine.

26 §17.7 Le piogge acide L'atmosfera è il contenitore dove si raccolgono tutte le emissioni gassose prodotte dall'uomo. Si parla di inquinamento atmosferico quando l'aria ha una composizione chimica diversa da quella media dell'atmosfera. L'inquinamento atmosferico, a causa dei continui movimenti delle masse d'aria, può produrre effetti negativi a grande distanza da dove è stato prodotto.

27 §17.7 Le piogge acide Le principali fonti di inquinamento atmosferico sono le industrie, le auto e i trasporti in genere, il riscaldamento degli edifici nonché il loro raffreddamento, data la recente diffusione degli impianti di condizionamento.

28 §17.7 Le piogge acide Le piogge acide sono originate dalla presenza nell’atmosfera di ossidi di zolfo e di azoto prodotti nelle combustioni. L'impatto distruttivo delle piogge acide provoca danni irreversibili all'ambiente, come alle foreste o ai beni architettonici e ai monumenti.

29 §17.8 Il particolato atmosferico
Il particolato atmosferico (PM) comprende tutte le particelle microscopiche solide e liquide, esclusa l’acqua pura, sospese nell’aria. So no molto inquinanti e dannose per la salute umana le particelle: - PM10 (Ø≤10µm), - PM2,5 (Ø≤2,5µm), - nanopolveri (Ø≤1µm).

30 §17.9 Le condizioni meteorologiche
I fenomeni atmosferici, cicloni e anticicloni, venti, nuvole, umidità, precipitazioni, insieme con la temperatura dell'aria, individuano le condizioni meteorologiche presenti sulla superficie della Terra. Vento debole, assenza di nuvole e di precipitazioni sono condizioni meteorologiche tipiche di tempo bello e stabile. Vento forte, accumulo di nuvole, precipitazioni più o meno abbondanti caratterizzano il tempo cattivo e instabile.

31 §17.9 Le condizioni meteorologiche
Le condizioni meteorologiche dipendono dalla distribuzione delle aree di alta e bassa pressione. Ai cicloni (aree di bassa pressione) sono associate le perturbazioni atmosferiche. Gli anticicloni (aree di alta pressione) determinano tempo stabile e privo di precipitazioni.

32 §17.10 Le previsioni del tempo
Le previsioni del tempo si basano sui dati raccolti dalle stazioni meteorologiche in parte con l’ausilio dei satelliti meteorologici. Gli Uffici meteorologici del mondo producono ogni 3 ore le carte sinottiche del tempo che contengono la rappresentazione dei vari elementi meteorologici.

33 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
L'aria fredda è più densa e si incunea sotto l'aria calda, più leggera. L'aria calda è costretta a salire e a spostarsi in direzione del polo lungo un piano leggermente inclinato. Si verificano così delle perturbazioni: i cicloni delle medie latitudini, o cicloni del fronte polare.

34 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
Nell'evoluzione di un ciclone delle medie latitudini si individuano: il fronte caldo, - il fronte freddo, - il settore caldo, - il fronte occluso. A ciascuno di essi sono associati fenomeni atmosferici tipici.

35 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
Finché il fronte polare si mantiene rettilineo, non c'è mescolamento di aria calda e di aria fredda: fronte stazionario.

36 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
Nel fronte polare si formano leggere increspature, che sono all'origine dei cicloni delle medie latitudini.

37 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
L'aria fredda si sposta più velocemente dell'aria calda, si insinua sotto di essa e la solleva, creando un vortice che si muove in senso antiorario. Lungo il fronte freddo si formano cumuli e le piogge sono intense, temporalesche e circoscritte. Lungo il fronte caldo si formano strati e le piogge sono leggere, diffuse e persistenti.

38 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
Il fronte freddo raggiunge il fronte caldo e incomincia a formarsi il fronte occluso: l'aria calda è sollevata completamente e dà luogo a tempo molto perturbato. La massa d’aria sollevata origina precipitazioni diffuse e intense.

39 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
Il fronte occluso si amplia e il ciclone diventa maturo. Alla fine il fenomeno si esaurisce e si ristabilisce la condizione del fronte stazionario.

40 §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini
Le condizioni meteorologiche dell’area mediterranea sono influenzate da un’area di alta pressione permanente chiamata anticiclone delle Azzorre.

41 §17.12 I cicloni tropicali Nelle regioni tropicali l'incontro di masse d'aria calda e fredda porta alla formazione di fenomeni atmosferici molto violenti, i cicloni tropicali. I cicloni tropicali sono costituiti da masse d'aria in rapida rotazione intorno a una zona centrale detta occhio del ciclone, con formazione di enormi nubi a sviluppo verticale e intensissime precipitazioni

42 §17.12 I cicloni tropicali Nell'occhio del ciclone, ci sono poche nuvole, i venti sono deboli o assenti e non ci sono precipitazioni. Ai lati dell’occhio i venti possono superare i 200 km/h, si formano spesse nubi e si verificano precipitazioni violentissime.

43 Questa mappa è disponibile in versione interattiva sul sito internet


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