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Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 1 Istituto Tecnico Aeronautico Statale Euclide Seminari di Meteorologia A.

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Presentazione sul tema: "Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 1 Istituto Tecnico Aeronautico Statale Euclide Seminari di Meteorologia A."— Transcript della presentazione:

1 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 1 Istituto Tecnico Aeronautico Statale Euclide Seminari di Meteorologia A cura di Vittorio Villasmunta Previsore del Servizio Meteorologico dellAeronautica Militare Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Parte IV

2 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 2

3 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 3 Prerequisiti

4 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 4 Conoscenza approfondita del messaggio TEMP e relativa decodifica Conoscenza approfondita del messaggio TEMP e relativa decodifica Significato grafico e concettuale delle linee del nomogramma di Herlofson. Significato grafico e concettuale delle linee del nomogramma di Herlofson.

5 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 5 Materiale necessario

6 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 6 Diagramma termodinamico (nomogramma di Herlofson) Diagramma termodinamico (nomogramma di Herlofson) carta carta penna penna matita matita matite colorate (rosso, giallo, verde, blu) matite colorate (rosso, giallo, verde, blu) gomma gomma righello righello

7 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera =

8 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 8 Parte IV: compilazione del nomogramma di Herlofson Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera

9 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 9 In questa sezione del seminario impareremo a riportare sul diagramma termodinamico, i dati della temperatura, della rugiada, dellumidità relativa e del vento.

10 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 10 CALCOLO DELLA CURVA DELLE ALTEZZE

11 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 11 La distribuzione effettiva delle temperature lungo la verticale determina lievi scostamenti, in più o in meno, rispetto alla curva delle altezze in aria tipo.

12 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 12 La curva delle altezze è utile per ottenere la quota di un punto qualsiasi delle curve caratteristiche. E sufficiente determinare lintersezione fra la pressione del punto caratteristico e la curva delle altezze.

13 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 13 Si numera il diagramma, partendo dalla curva delle temperature 50. Ogni grado corrisponde a 100 mgp

14 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 14 Il valore letto sul messaggio si riporta mettendo un punto allincrocio tra la superficie isobarica di riferimento e la quota letta

15 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 15 Unendo tutti i punti delle altezze si ottiene una curva il cui andamento è molto prossimo a quelle delle altezze in aria tipo.

16 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 16 Calcoliamo laltezza della 900 hPa. 980 mgp

17 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 17 Calcolo della curva di stato

18 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 18 CALCOLO DELLA CURVA DI STATO hPa , hPa , hPa , hPa , hPa ,2 3, hPa , hPa , hPa , hPa , hPa , hPa , hPa ,333

19 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 19 Le temperature così ricavate devono essere riportate sul diagramma, mettendo un punto allincrocio tra lisoterma letta e la superficie isobarica alla quale è riferita. isobara isoterma CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

20 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera hPa 17,0°C CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

21 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 21 Ed ora, proviamo a tracciare tutti i punti della parte A del TEMP relativi alla temperatura. CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

22 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera ,2 17, ,4 2,6 CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

23 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 23 Una volta tracciati tutti i punti relativi alla temperatura, si procede ad unirli con una linea spezzata continua in modo da ottenere la cosiddetta curva di stato. CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

24 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera … … … CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

25 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 25 La curva appena tracciata rappresenta landamento della temperatura con la quota. CALCOLO DELLA CURVA DI STATO

26 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 26 curva di stato rugiada

27 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 27 Calcolo della curva di rugiada

28 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 28 Temperatura del punto di rugiada E la temperatura più bassa che una massa daria, a pressione e contenuto di vapore costanti, può raggiungere, senza che alla saturazione inizi la condensazione del vapore in essa contenuto.

29 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera hPa , hPa , hPa , hPa , hPa ,23, hPa , hPa , hPa , hPa , hPa , hPa , hPa ,333 CALCOLO DELLA CURVA DI RUGIADA

30 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 30 Osservando le differenze tra le due temperature, possiamo già trarre alcune deduzioni generali: risulta evidente che vi è unalternanza di strati più secchi e strati più umidi risulta evidente che vi è unalternanza di strati più secchi e strati più umidi la differenza alle quote più elevate aumenta sempre più (e quindi gli strati più alti della troposfera risultano poco umidi) la differenza alle quote più elevate aumenta sempre più (e quindi gli strati più alti della troposfera risultano poco umidi) CALCOLO DELLA CURVA DI RUGIADA

31 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera ,2 – 16 = 2,2 CALCOLO DELLA CURVA DI RUGIADA

32 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera ,0 – 11 = 6,0 17°C Un metodo più veloce consiste nello spostarsi verso sinistra di x isoterme pari alla differenza. In questo esempio, partiamo da 17°C e ci spostiamo di 6 gradi verso sinistra. Raggiunta lultima isoterma, segneremo il punto relativo alla rugiada. CALCOLO DELLA CURVA DI RUGIADA

33 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 33

34 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 34 Inoltre, lisoigrometrica passante per il punto di rugiada ci fornisce il valore in g del vapore acqueo contenuto in 1 kg di aria secca. 4,5 g/kg 5,9 g/kg

35 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 35 Calcolo della curva igrometrica

36 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 36 Si traccia riportando nel riquadro a sinistra opportunamente già diagrammato, il valore di umidità alle varie quote. CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

37 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 37 Il valore dellumidità alle varie quote si ottiene con lausilio della tabella sul retro del nomogramma (in basso a sinistra). CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

38 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 38 Tale valore si legge nella prima colonna in corrispondenza della differenza tra le due temperature, partendo dalla temperatura dellaria. CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

39 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 39 Esempio: t = 18,2 = 16 = CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

40 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 40 Esercizio: t = 8,4 = 6 = CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

41 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 41 Il valore dellumidità si riporta nel diagramma in corrispondenza della quota a cui viene ricavata. CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

42 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera : 47% 925: 77% 850: 65% 1002: 35% CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

43 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 43 curva igrometrica CALCOLO DELLA CURVA IGROMETRICA

44 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 44 Riporto del vento

45 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 45 I dati del vento (espressi in nodi) vanno riportati sul bordo destro del foglio, mediante opportuni simboli, in corrispondenza degli appositi punti-vento già predisposti livello per livello.

46 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera ° 045° 090° 135° 180° 225° 270° 315° Grecale Levante Scirocco Ostro Libeccio Ponente Maestrale Tramontana La rosa dei venti

47 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 47 direzione di provenienza: la rappresenteremo con un vettore orientato. direzione di provenienza: la rappresenteremo con un vettore orientato punto vento NORD 240° 200° 210°

48 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 48 velocità: la rappresenteremo mediante simboli apposti trasversalmente al vettore-direzione. velocità: la rappresenteremo mediante simboli apposti trasversalmente al vettore-direzione. punto vento 240° 200° 210°

49 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 49 Determinazione del livello di condensazione (base delle nubi)

50 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 50 SENZA MESCOLAMENTO CON MESCOLAMENTO SENZA MESCOLAMENTO CON MESCOLAMENTO SOLLEVAMENTO DELLARIA CONVETTIVO FORZATO Laria in ascesa può mescolarsi oppure no con laria ambiente.

51 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 51 MESCOLAMENTO PARZIALE TOTALE

52 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 52 MESCOLAMENTO PARZIALE Si considera il rimescolamento dellaria limitato solo ad uno strato di 50 hPa (circa 400 metri) adiacente al suolo.

53 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 53 Calcolo del livello di condensazione per sollevamento convettivo con mescolamento parziale

54 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 54 Il livello di condensazione per sollevamento convettivo rappresenta la quota alla quale laria diventa satura a causa di un sollevamento termico. SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

55 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 55 Per semplificare il calcolo, trascuriamo i valori relativi alla isobara 1002 hPa, anche perché molto prossima alla 1000 hPa. SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

56 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Tracciamo col righello due parallele alle superfici isobariche, una relativa al suolo e laltra 50 hPa più in alto. 50 hPa SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

57 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Partendo dal primo punto di rugiada al suolo, tracciamo una parallela alle isoigrometriche fino a incontrare la seconda parallela che abbiamo tracciato. SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

58 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Tracciamo unaltra parallela alle isoigrometriche che parte dal primo punto in cui la parallela dei 50 hPa incontra la curva di rugiada fino a raggiungere il suolo. SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

59 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Otteniamo un parallelogramma tagliato da una trasversale (rappresentata dalla curva di rugiada). SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

60 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Dobbiamo tracciare una linea parallela alle isoigrometriche che partendo dal suolo divide due aree equivalenti allinterno del parallelogramma, una in basso a destra della curva di rugiada, laltra in alto a sinistra della curva di rugiada. SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

61 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera Laddove la parallela alle isoigrometriche incontra la curva di stato, si ha il punto di condensazione per sollevamento convettivo. ca. 850 hPa, 1363 mgp SOLLEVAMENTO CONVETTIVO CON MESCOLAMENTO

62 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 62 Calcolo del livello di condensazione convettiva senza mescolamento

63 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 63 Un metodo più sbrigativo, ma approssimativo, consiste nel tracciare la parallela alle isoigrometriche passante per la rugiada al suolo e vedere dove essa interseca la curva di stato. LCSC: ca. 865 hPa SOLLEVAMENTO CONVETTIVO SENZA MESCOLAMENTO

64 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 64 In maniera ancora più pratica, è possibile ricavarsi il livello di condensazione per sollevamento convettivo moltiplicando la differenza tra le due temperature al suolo per 125: t = 17°C = 11 = x 120 = 1320 metri

65 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 65 Calcolo del livello di condensazione per sollevamento forzato senza mescolamento

66 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 66 Il livello di condensazione per sollevamento forzato si trova nel punto dincontro delladiabatica secca che ha origine dalla temperatura al suolo con lisoigrometrica passante per la rugiada al suolo. LCSF: ca. 840 hPa SOLLEVAMENTO FORZATO SENZA MESCOLAMENTO tdtdtdtdt

67 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 67 Un altro modo per calcolare laltezza h a cui si avrà condensazione è sintetizzato dalla formuletta: h = 100 (t 0 – t s ) t 0 = temperatura della particella al suolo t s = temperatura raggiunta dalla particella al livello di saturazione t 0 = 17°C t s = 3,5°C h = 100 * (17 – 3,5)= = 100 * 13,5 = = 1350 metri

68 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 68 Calcolo del livello di condensazione per sollevamento forzato con mescolamento

69 Vittorio Villasmunta Corso Avanzato sul sondaggio termodinamico dellatmosfera 69 Al posto dellisoigrometrica passante per la temperatura di rugiada al suolo, si adopera lisoigrometrica media. LCSF: ca. 830 hPa SOLLEVAMENTO FORZATO CON MESCOLAMENTO


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