METEOROLOGIA GENERALE

Presentazione sul tema: "METEOROLOGIA GENERALE"— Transcript della presentazione:

1 METEOROLOGIA GENERALE
La temperatura Dell’Atmosfera A cura del Prof. G. Colella

2 Obiettivo Saper valutare i fattori che determinano la temperatura di un sito e il legame tra la temperatura ed i movimenti all’interno dell’atmosfera

3 Argomenti Trattati Definizione di temperatura Scale termometriche
La temperatura di un sito Escursione termica Gradiente termico Rappresentazione della temperatura

4 DEFINIZIONE CALORE TEMPERATURA
“ è una forma di energia” (energia termica) Il calore di un corpo è l’energia cinetica totale posseduta da tutte le particelle che lo costituiscono TEMPERATURA La temperatura dipende dall’energia cinetica media delle particelle. La temperatura è quella grandezza fisica che regola l’equilibrio termico.

5 SCALE TERMOMETRICHE Scale Fattori di conversione

6 TEMPERATURE OSSERVATE

7 TEMPERATURA DI UN SITO Latitudine Stagione Capacità termica superficie terrestre Albedo Variazioni irregolari dovute al passaggio di una perturbazione

8 TEMPERATURA e Latitudine
Cambia l’angolo di incidenza dei raggi solari Cambia lo spessore di atmosfera attraversato dalla radiazione solare Diversa distribuzione della radiazione sulla superficie terrestre

9 TEMPERATURA: e stagione
La figura accanto mostra la variazione dell’altezza massima del sole sull’orizzonte tra il solstizio d’estate e quello d’inverno per una località posta a 40° Nord.

10 TEMPERATURA: e stagione
L’altezza massima del sole nel corso dell’anno cambia a causa dell’inclinazione dell’asse terrestre (a.t.). Tale asse non è perpendicolare al piano dell’orbita terrestre ma è inclinato di 23°27’ rispetto alla perpendicolare. Poiché durante il movimento di rivoluzione della Terra intorno al sole la direzione dell’asse terrestre non varia (punta sempre verso la stella polare), l’orientamento dell’a.t. rispetto ai raggi solari cambia continuamente nei vari momenti dell’anno come mostrato nella diapositiva successiva.

11 TEMPERATURA: e stagione

12 TEMPERATURA: e stagione
La Terra vista dal satellite Meteosat mostra la parte illuminata e quella in ombra. Si noti la diversa illuminazione delle due calotte polari (stagione)

13 TEMPERATURA: e capacità termica
La relazione dt = dQ/C esprime il legame tra calore ricevuto dalla superficie terrestre, capacità termica e variazione di temperatura C = capacità termica

14 TEMPERATURA: e Capacità termica
Diversa capacità termica continente/mare Superficie del mare più fredda della superficie della costa Vento che spira dal mare verso la costa: Brezza di mare

15 TEMPERATURA: e Capacità termica
Diversa capacità termica continente/mare Superficie del mare più calda della superficie della costa Vento che spira dalla costa verso il mare : Brezza di terra

16 Brezza di mare e brezza di terra
Giorno Notte

17 TEMPERATURA diurna Insolazione solare Emissione IR terrestre
ha il massimo a mezzogiorno (sole allo zenit) Emissione IR terrestre ha il massimo alcune ore dopo a causa del tempo necessario alla superficie terrestre per assorbire radiazione solare VIS e riemettere radiazione IR L’aria si scalda assorbendo radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre La temperatura massima giornaliera viene registrata nel primo pomeriggio (2 ore dopo il passaggio del sole allo zenit)

18 TEMPERATURA diurna Giorno Irraggiamento radiazione solare
Con cielo sereno radiazione solare (VIS) raggiunge il suolo in maggiore quantità Radiazione solare assorbita dal suolo e trasformata in IR Lo strato d’aria vicino al suolo si riscalda La temperatura diminuisce con la quota Si generano moti convettivi

19 TEMPERATURA notturna Notte Emissione IR
Con cielo sereno più radiazione IR dispersa nello spazio Il suolo si raffredda Lo strato di aria vicino suolo diventa freddo L’ aria è più densa al suolo che a quote superiori Assenza di moto convettivo Si modifica il profilo termico della bassa troposfera Si può formare una inversione termica

20 INVERSIONE TERMICA Di notte il terreno si raffredda e si forma l’inversione termica

21 ESCURSIONE TERMICA (Tmax – Tmin)
E’ la differenza tra la temperatura massima Tmax e la Temperatura minima Tmin registrata in un arco di tempo. A secondo dell’intervallo considerato si ha: Escursione termica diurna Escursione termica mensile Escursione termica annuale

22 ESCURSIONE TERMICA DIURNA
E’ MASSIMA CON CIELO SERENO E CALMA DI VENTO La Tmax dipende da: quantità di energia entrante La Tmin dipende da: quantità di energia dispersa

23 GRADIENTE TERMICO  = - dt/dn variazione di temperatura per unità di distanza z = - dt/dz (°C/100 m) grad. Termico verticale x= - dt/dx (°C/111 Km) grad. Termico orizzontale

24 GRADIENTE TERMICO VERTICALE
z < 0 T aumenta con la quota Inversione termica Assenza moti convettivi Saturazione Avvezione calda Scarsa visibilità z > 0 T diminuisce con la quota Moti convettivi Buona visibilità Formazioni di nubi Precipitazioni

25 INVERSIONE TERMICA Quando la temperatura, all’aumentare della quota aumenta, si dice che si è in presenza di inversione termica Può verificarsi sia al suolo che in quota e si parla rispettivamente di inversione termica al suolo e di inversione termica in quota.

26 INVERSIONE TERMICA Al suolo E’ causata da: Avvezione calda
Irraggiamento notturno In quota E’ causata da: Avvezione calda Compressione adiabatica (centri di alta pressione)

27 INVERSIONE TERMICA (z <0)
T aumenta con la quota (z < 0) Al suolo è dovuta a: avvezione calda irraggiamento notte In quota è dovuta a: subsidenza (compressione adiabatica) I.T. in quota I.T. al suolo

28 RADIOSONDAGGIO DI TRAPANI
Le due curve mostrano L’andamento della temperatura e della temperatura di rugiada con la quota.

29 Carte che rappresentano la TEMPERATURA

30 ISOTERME: linee di ugual temperatura
Isobare

31 ISOTERME isoterme Isoipse

32 TEMPERATURA osservata il 31.10.04

33 TEMPERATURA osservata il 31.10.04
Dettaglio sull’Italia

34 TEMPERATURA osservata il 31.10.04

35 GRADIENTE TERMICO ORIZZONTALE
x= - dt/dx (°C/111 Km) Un elevato gradiente termico orizzontale indica la presenza di una zona di transizione tra due masse d’aria (fronte).

36 FRONTE: Caldo ARIA CALDA ARIA FREDDA

37 FRONTE: Confronto carta di previsione al suolo e Immagine Meteosat

38 BIBLIOGRAFIA G. Colella V Edizione, Meteorologia Aeronautica
IBN Editore, 2009, Cap 3.