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METEOROLOGIA GENERALE La Pressione A cura del Prof. G. Colella 2004.

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Presentazione sul tema: "METEOROLOGIA GENERALE La Pressione A cura del Prof. G. Colella 2004."— Transcript della presentazione:

1 METEOROLOGIA GENERALE La Pressione A cura del Prof. G. Colella 2004

2 Indice argomenti Concetto di pressione Variazioni di pressione Carte a livello costante Configurazioni bariche Gradiente barico Carte a pressione costante Gradiente topografico

3 Obiettivo Conoscere il concetto di pressione e saper valutare le differenze di pressione. Conoscere e saper analizzare le carte meteorologiche fondamentali

4 Concetto di Pressione Per pressione atmosferica si intende la forza, riferita allunità di superficie, che laria esercita in ogni punto dello spazio atmosferico e sulla superficie terrestre.

5 Concetto di Pressione La pressione, ad ogni quota, è equivalente al peso della colonna daria di sezione unitaria, avente uno spessore che si estende da quella quota fino al limite estremo dellatmosfera. Torricelli dimostrò che latmosfera, mediamente, esercita una pressione pari al peso di una colonnina di mercurio di altezza h=760 mm.

6 Esperienza di Torricelli 76 cm S Vuoto torricelliano P = F/S = P/S = m g/S Peso Colonna Daria = Peso colonnina di mercurio

7 Concetto di Pressione Partendo dal concetto di pressione p= F/S p = mg/s= vg/s = p = sh g/s = gh = densità dellaria g = accelerazione di gravità h = altezza della colonna daria atmosferica s h

8 UNITA DI MISURA (p=F/S) Pressione = Peso colonna Hg/S = dine/cm 2 p = gh CONDIZIONI STANDARD: T = 0°C; Latitudine 45° Livello del mare p = 13.6 x 980 x 76 = dine/cm 2 = 13.6 gr/cm3 g = 980 cm/sec2 sec h = 760 mmHg

9 UNITA DI MISURA (p=F/S) 1Bar = 10 6 dine/cm 2 = 10 5 Pa 1mb = 1hPa = 1000 dine /cm 2 p = dine /cm 2 = mb = hPa Il peso della colonna daria corrisponde al peso di una colonna dacqua alta 10 m. 760 mmHg = mb = hPa

10 DENSITA ATMOSFERICA Diminuisce con la quota esponenzialmente 50% atmosfera compresa nei primi 5,5 km 99,7% atmosfera compresa nei primi 40 km Il limite superiore dellatmosfera non è definibile

11 Pressione e quota laria è un fluido comprimibile gli strati più bassi sono più compressi e più densi gli strati superiori sono meno compressi e meno densi allaumentare della quota di riferimento per variare la pressione di 1 hPa si devono considerare variazioni di quota sempre più ampie.

12 1 hPa Variazioni di quota corrispondenti ad una variazione di pressione di 1 hPa (t = costante = 0°C) 8 metri al livello del mare 16 metri a 5500 m 32 m a m 64 m a m

13 SUPERFICI ISOBARICHE STANDARD e temperature corrispondenti

14 VARIAZIONI DI PRESSIONE AL SUOLO Variazioni regolari Stagionali Giornaliere Variazioni irregolari Dinamiche Termiche

15 REGOLARI Variazioni di pressione al suolo REGOLARI Stagionali Estate: massimo su oceani, minimo su continenti. Inverno: opposto.Giornaliere meno di 1 hPa nelle zone temperate, qualche hPa ai Tropici due massimi e due minimi nelle 24 ore (massimi alle 10 e 22 locali minimi alle 16 e 4 locali)

16 REGOLARI Variazioni di pressione al suolo IRREGOLARI Dinamiche compressioni e rarefazioni dellaria legate a circolazione generale atmosfera Termiche Variazioni anche notevoli legate allandamento del tempo (passaggio di una perturbazione)

17 REGOLARI Variazioni di pressione al suolo IRREGOLARI Avvezione calda Avvezione fredda Convergenza/divergenza Passaggio di una perturbazione

18 Avvezione calda Aria fredda

19 Avvezione calda ARIA CALDA

20 Avvezione calda

21 Aria calda sostituisce aria fredda < AC < AF p = gh La pressione diminuisce p = gh La pressione diminuisce

22 Avvezione fredda Aria calda

23 Avvezione fredda Aria fredda

24 Avvezione fredda

25 Aria fredda sostituisce aria calda < AC < AF p = gh La pressione aumenta p = gh La pressione aumenta

26 Avvezione calda/fredda Avv. Fredda Avv. Calda

27 Convergenza/divergenza La quantità di aria che entra nella colonna è diversa da quella che esce

28 Convergenza/divergenza In una colonna daria…

29 Convergenza/divergenza … si crea un flusso convergente che fa affluire aria allinterno della colonna…

30 Convergenza/divergenza … laria comincia a salire …

31 Convergenza/divergenza … genera un moto ascensionale …

32 Convergenza/divergenza … e crea …

33 Convergenza/divergenza … divergenza in quota.

34 Convergenza/divergenza Se la quantità di aria che entra nella colonna è diversa da quella che esce la pressione varia.

35 Convergenza/divergenza Se la convergenza è Maggiore della divergenza P aumenta e viceversa. e viceversa.

36 MOTI DELLARIA Convergenza Divergenza

37 PerturbazionePerturbazione Fronte caldo

38 Perturbazione

39 Variazione di pressione al passaggio di una perturbazione Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5 Aria Calda Aria fredda

40 Variazione di pressione al passaggio di una perturbazione Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5

41 Variazione di pressione al passaggio di una perturbazione Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5

42 Variazione di pressione al passaggio di una perturbazione Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5

43 Variazione di pressione al passaggio di una perturbazione Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5

44 CARTA a LIVELLO COSTANTE Riportare su carta geografica: pressione ridotta al livello del mare alle singole stazioni Tracciare le isobare oUnire le stazioni con uguale pressione MSL oTracciare le isobare ad intervalli di 4 hPa oInterpolare i dati disponibili se necessario Evidenziare le zone dove la pressione: oaumenta progressivamente (zona di alta pressione - anticicloni) odiminuisce progressivamente (zona di bassa pressione - cicloni)

45 ANALISI AL SUOLO (carta a livello costante)

46

47 CARTA a LIVELLO COSTANTE Zona di ALTA pressione

48 CARTA a LIVELLO COSTANTE Zona di alta pressione o Anticiclonica ISOBARA Isobara: linea di ugual pressione registrata alla stessa quota e allo stesso istante

49 CARTA a LIVELLO COSTANTE Zona di BASSA pressione

50 CARTA a LIVELLO COSTANTE Zona di BASSA pressione o CICLONICA

51 Isobare H (A) anticiclone L (B) ciclone Fronte caldo Fronte freddo Fronte occluso Venti ( direzione, intensità) (legge di Buis-Ballot) CARTA a LIVELLO COSTANTE Elementi deducibili A B

52 Legge di BUIS-BALLOT Nellemisfero NORD, unosservatore che si pone con le spalle al vento, alzando il braccio destro indicherà la zona di alta pressione, mentre, alzando il braccio sinistro indicherà la zona di bassa pressione

53 Legge di BUIS-BALLOT

54 CARTA a LIVELLO COSTANTE F. Freddo F. Caldo F. Occluso

55 CONFIGURAZIONI BARICHE Anticiclone (H-A) : zona di alta pressione caratterizzata da isobare generalmente chiuse e con valori di pressione decrescenti dal centro alla periferia. Ciclone (L-B) : zona di bassa pressione caratterizzata da isobare generalmente chiuse e con valori di pressione crescenti dal centro alla periferia. Promontorio : zona di alta pressione a forma di U o V che si incunea tra due zone cicloniche. Saccatura : zona di bassa pressione generalmente a forma di V che si protende tra due zone anticicloniche

56 HA Indicati con la lettera H oppure A sulle carte meteo Valore medio al centro 1024 hPa Si raggiungono anche valori oltre i 1050 hPa Divergenza Divergenza al suolo Convergenza Convergenza in quota ANTICICLONI

57 Aria in quota viene richiamata al suolo (subsidenza) Aria in movimento dal centro verso lesterno (divergenza) assumendo rotazione oraria La discesa daria si oppone alla formazione di nubi ANTICICLONI

58 Indicati con la lettera L oppure B sulle carte meteo Valore centrale raramente sotto 980 hPa Convergenza al suolo Divergenza in quota CICLONI

59 Aria richiamata, al suolo, allesterno verso il centro (Convergenza) entra assumendo rotazione antioraria Nel centro sale portandosi in quota (Convezione) La salita fa raffreddare laria favorendo così la formazione di nubi CICLONI

60 ANTICICLONI/CICLONI

61 PROVIAMO a riconoscere …..

62 GRADIENTE BARICO Per gradiente barico orizzontale sintende la variazione di pressione per unità di distanza orizzontale. Grad p x = - dp/dx Grad p x = - dp/dx (hPa/111 Km) Maggiore è il Grad p x, maggiore è la forza di gradiente, maggiore sarà lintensità del vento.

63 GRADIENTE BARICO ORIZZONTALE Grad p = - dp/dx P 2 – P 1 P 2 – P 1 d d Direzione del vento P2 P2 P1P1P1P1 d

64 CARTA a PRESSIONE COSTANTE Riportare su una carta geografica: Altezze geopotenziali alle quali si trova la superficie isobarica Tracciare le isoipse oUnire le stazioni con uguale altezza geopotenziale oTracciare le isoipse ad intervalli di 60 metri oInterpolare i dati disponibili se necessario Evidenziare le zone dove la quota geopotenziale: oaumenta progressivamente (zona di alta pressione ) odiminuisce progressivamente (zona di bassa pressione)

65 CARTA a PRESSIONE COSTANTE Su una superficie isobarica: tutti i punti hanno uguale pressione ma quote diverse Isoipse : Isoipse : uniscono punti con stessa quota (intervalli di 60 metri) La distanza tra due superficie isobariche: (Z = K T) dipende dalla temperatura media T dellaria compresa tra le superfici (alta temperatura, aria si dilata, distanza alta) (bassa temperatura, aria si comprime, distanza diminuisce) Superfici isobariche standard (uso aeronautico): hPa Massime o minime altezza della superficie isobarica corrispondono max o min pressioni in quota Su una superficie isobarica: tutti i punti hanno uguale pressione ma quote diverse Isoipse : Isoipse : uniscono punti con stessa quota (intervalli di 60 metri) La distanza tra due superficie isobariche: (Z = K T) dipende dalla temperatura media T dellaria compresa tra le superfici (alta temperatura, aria si dilata, distanza alta) (bassa temperatura, aria si comprime, distanza diminuisce) Superfici isobariche standard (uso aeronautico): hPa Massime o minime altezza della superficie isobarica corrispondono max o min pressioni in quota CARTA a PRESSIONE COSTANTE

66 Isoipse FS 500 hPa H L

67 Gradiente topografico Z /X Z Variazione dellaltezza geopotenziale della superficie isobarica. X Distanza orizzontale sulla quale si verifica la variazione di altezza.

68 Gradiente topografico Z /X = tgα Pendenza superficie isobarica Z1Z1 Z2Z2 X Z X1X1 X2X2 Z = Z 2 - Z 1 X = X 2 - X 1 α Vento proporzionale al gradiente topografico

69 CARTA a PRESSIONE COSTANTE Z1Z1 FS 500 hPa H L Z2Z2 X

70 G. Colella V Edizione, Meteorologia Aeronautica IBN Editore, 2009, Cap 1. BIBLIOGRAFIA


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