Relazione Meteorologia - gruppo 2

Università degli Studi di Trento

Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e Meccanica

Corso di laurea triennale in Ingegneria Ambientale

Corso di Fondamenti di Meteorologia e Climatologia

Esercitazione lettura output modelli meteorologici

Anno accademico 2021/2022

Autori:
Marchiorato Marta [211291]
Miccichè Gianluca Gerlando [209597]
Pozzani Caterina [213957]

Indice

1. Introduzione
2. Analisi meteorologica a scala sinottica (Atlantico+Europa)
   • Situazione barica
   • Indice Nao
   • Individuazione dei fronti atmosferici
   • Altezza geopotenziale
   • Jet stream
   • Zona di convergenza intertropicale
   • Vento geostrofico
   • Vento al suolo
   • Descrizione di alcuni profili verticali
3. Analisi meteorologica alla mesoscala (locale)
   • Altimetria
   • Venti
   • Radiazione
   • Copertura nuvolosa
   • Temperatura
   • Precipitazioni
   • Umidità relativa
   • Profili verticali
   • Descrizione di alcuni profili verticali

Introduzione

In questa relazione verrà descritta a scala sinottica, quindi dell’area comprendente l’Europa e l’Atlantico settentrionale, la situazione meteorologica. Verranno studiate: la situazione generale, la direzione e la velocità del vento a diverse quote, i fronti atmosferici, le zone con potenziale convettivo, i profili verticali e la connessione tra la dislocazione dei centri di alta e bassa pressione con la situazione a scala locale.

Per queste analisi verranno utilizzati i software open source zyGrib (versione 7.0.0) e Panoply (versione 4.5.0), che consentono di visualizzare dati meteorologici da file in formato GRIB e netCDF. Il formato Grib è un’estensione di file creata dalla World Meteorological Organization attraverso la quale vengono solitamente forniti gli output dei modelli meteorologici. Il formato netCDF è un set di librerie software e di dati autodescrittivi atti alla creazione, accesso, modifica e condivisione di dati “grigliati.” È stato sviluppato e viene mantenuto dal programma UNIDATA presso l'UCAR (University Corporation for Atmospheric Research).

I dati dell’elaborato si riferiscono alla giornata di lunedì 1° febbraio 2016 tra le ore 6 e le ore 18.

Analisi meteorologica a scala sinottica

Situazione barica

A scala sinottica, possiamo andare a visualizzare alcune variabili una per una. Partiamo dalla pressione. Partendo da una mappa pulita andiamo ad aggiungere le isobare (linee ad uguale pressione) che vengono misurate alla quota del livello del mare. Al livello del mare la pressione è intorno ai 1013 hPa quindi se in una zona è più alta allora sono in “alta pressione”, stessa cosa vale viceversa. Per visualizzare meglio zone di alta e bassa pressione posso mettere il comando e vediamo nella mappa zone indicate con H e L. A scala globale vediamo che le zone di alta e bassa pressione non si distribuiscono in maniera casuale sul globo, ma hanno una definita localizzazione, a causa della presenza delle diverse celle e del relativo movimento all’interno di queste. Ho zone di alta pressione nelle zone tropicali, 30 gradi nord e sud, a causa dei moti di convergenza e sussistenza e zone di bassa pressione intorno ai 60 all’intersezione tra la cella di Ferrer e la cella polare a causa dei moti ascendenti.

Figura 1: isobare al livello del mare ore 06:00

Ponendo le isobare distanziate di 4 hPa, in riferimento all’orario 06:00 UTC, si osserva nell’Atlantico settentrionale ad est delle Azzorre un centro di alta pressione (anticiclone delle Azzorre), mentre è possibile evidenziare un centro di bassa pressione a sud dell’Islanda (depressione d’Islanda).

Figura 2: isobare al livello del mare ore 18:00

In riferimento all’orario 18:00 UTC, osserviamo che il centro di alta pressione nell’Atlantico settentrionale ad est delle Azzorre si è spostato lievemente ad est, mentre il centro di bassa pressione a sud dell’Islanda si è spostato notevolmente più ad est. Per visualizzare meglio questo spostamento abbiamo impostato la distanza tra le isobare a 2 hPa.

Figure 3 e 4: isobare al livello del mare ore 18:00, distanza isobare 2 hPa

Indice NAO

Per la situazione meteorologica sull’Europa è molto importante la forza tra l'Anticiclone delle Azzorre posizionato sull'alto Atlantico e la depressione islandese. Questa forza è misurata tramite l’indice NAO che misura la differenza di pressione tra i due centri. Quando l’indice NAO è positivo l’anticiclone delle Azzorre è più potente, proteggendo così l’area del Mediterraneo. Quando l’indice NAO è negativo, l’anticiclone delle Azzorre è più spostato, da meno protezione permettendo alle perturbazioni di entrare. Questo perché alle nostre latitudini l’andamento delle perturbazioni va indicativamente da Ovest verso Est.

Individuazione dei fronti atmosferici

Il concetto di fronte è un concetto nato nei primi del 900. Si tratta di una regione di rapida variazione di temperatura tra due masse distinte, una di aria calda, una di aria fredda. I meccanismi inoltre di rimescolamento sono lenti poiché questa variazione ci mette del tempo ad attenuarsi.

È possibile distinguere due tipologie di fronte, fronte caldo e fronte freddo, in entrambi i casi la massa fredda si mantiene negli strati più bassi a causa della densità maggiore.

Si manifesta un fronte freddo quando una massa di aria fredda più densa e quindi più pesante, si avvicina ad una massa più calda e più umida pertanto più leggera, in questo caso l’aria fredda penetra nella massa calda che quindi a seguito dell’intrusione si alza fino a giungere a condensazione, portando alla formazione di nubi convettive (prevalentemente a sviluppo verticale come cumuli e cumulonembi) nella regione del fronte che generano precipitazioni molto intense. In poco tempo nei pressi del fronte, le precipitazioni si esauriscono lasciando il cielo sereno ma l’aria asciutta e fredda a causa di un abbassamento della temperatura.

Per quanto riguarda il fronte caldo, esso consiste in un avanzamento di una massa d’aria calda che va ad invadere una massa più fredda già esistente, arrivando a contrastarla. La massa calda allora si solleva essendo l’aria fredda più pesante, ma in maniera graduale e quindi lentamente. Lo scorrimento dell’aria calda su quella fredda risulta essere tranquillo, ed è per questo che generalmente originano nubi di tipo stratiforme, le quali provocano precipitazioni deboli ma prolungate nel tempo. Tale fenomeno risulta prevedibile da una prima copertura del cielo con propagazione lenta di nubi isolate.

Solitamente i due fronti inoltre viaggiano insieme e finiscono per unirsi in una zona di bassa pressione dove il vento circola in senso antiorario generando quello che viene definito fronte occluso che può essere a carattere freddo a seconda delle temperature.

Nel caso della nostra analisi, per individuare dove si trova un fronte bisogna valutare principalmente tre parametri: precipitazioni e...