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

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Presentazione sul tema: "Tano Cavattoni, Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini Dall’Universo al Pianeta azzurro Dall’Universo al Pianeta azzurro."— Transcript della presentazione:

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

2 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Capitolo 17 Fenomeni meteorologici Fare previsioni è difficile, soprattutto sul futuro. Niels Bohr

3 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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/m 3. L’umidità assoluta dipende dalla temperatura.

8 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie

12 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Nebbia per irraggiamento. Il calore viene ceduto dal terreno e l'aria a suo contatto si raffredda, provocando la condensazione dell'umidità presente. §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie

13 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Nebbia per contatto. Una massa d'aria calda e umida condensa a contatto con una superficie più fredda. §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie

14 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.2 Condensazione del vapore acqueo: le nebbie

15 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §17.3 Condensazione del vapore acqueo: le nuvole Una bolla d’aria si trova a livello del suolo alla temperatura T A. A causa del riscaldamento, la temperatura della bolla d’aria aumenta fino a T B. 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 H 1 la bolla raggiunge la temperatura del punto di rugiada T R e inizia la condensazione: si forma una nuvola dalla base piatta. 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 H 2, alla quale la sua temperatura è la stessa dell’aria circostante.

18 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.4 La forma delle nuvole

22 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.4 La forma delle nuvole

23 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Cirri. Sono nubi d'alta quota, costituite da cristallini di ghiaccio. Sono generalmente bianchi e hanno forma filamentosa. §17.4 La forma delle nuvole

24 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Nelle nuvole le gocce di pioggia, piccolissime, rimangono in sospensione nell'aria. §17.5 Pioggia, neve, grandine 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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.6 Il temporale 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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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: - PM 10 ( Ø≤ 10 µm ), - PM 2,5 ( Ø≤ 2,5 µm ), - nanopolveri ( Ø≤ 1 µm ).

30 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §17.9 Le condizioni meteorologiche Le condizioni meteorologiche dipendono dalla distribuzione delle aree di alta e bassa pressione. Gli anticicloni (aree di alta pressione) determinano tempo stabile e privo di precipitazioni. Ai cicloni (aree di bassa pressione) sono associate le perturbazioni atmosferiche.

32 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

35 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Finché il fronte polare si mantiene rettilineo, non c'è mescolamento di aria calda e di aria fredda: fronte stazionario. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

36 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Nel fronte polare si formano leggere increspature, che sono all'origine dei cicloni delle medie latitudini. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

37 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

38 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 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. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

39 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Il fronte occluso si amplia e il ciclone diventa maturo. Alla fine il fenomeno si esaurisce e si ristabilisce la condizione del fronte stazionario. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

40 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Le condizioni meteorologiche dell’area mediterranea sono influenzate da un’area di alta pressione permanente chiamata anticiclone delle Azzorre. §17.11 Perturbazioni delle medie latitudini

41 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §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 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Questa mappa è disponibile in versione interattiva sul sito internet


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