Atmosfera - Pressione, umidità, venti e climi

Il limite di saturazione dell’aria varia con la temperatura.

ISOIETE = linee curve che uniscono tutti i punti di una carta caratterizzati da una stessa quantità

media di precipitazioni. L’ATMOSFERA E I SUOI FENOMENI

Quando due zone contigue hanno una diversa pressione atmosferica, tra esse si genera una

il vento

corrente d’aria: .

I venti sono correnti generate dal movimento di masse d’aria che si postano da una zona di alta

pressione verso una di bassa pressione, muovendosi nella direzione in cui, a parità di distanza, la

pressione si abbassa maggiormente.

I venti si muovono nella direzione del gradiente barico, intendendo con tale termine il rapporto tra

la differenza di pressione tra due punti situati su due isobare di valore diverso e la distanza e che

diff . pressione

le separa = gradiente barico.

dist .

isobare

Se le isobare sono vicine il gradiente è elevato, se le isobare sono distanti il gradiente è ridotto.

I venti tendono a ristabilire l’equilibrio barico tra due zone: è la forza causata dalla

presenza di un gradiente che origina il vento, lo alimenta e ne determina direzione e velocità.

La velocità del vento, che esprime la sua forza, è tanto più elevata quanto maggiore è il gradiente

o

barico tra due zone. La velocità del vento si misura con l’ANEMOMETRO, e si esprime in m / s

.

Km / h

- I venti della bassa troposfera non hanno velocità regolare, ma spirano a folate a causa

dell’attrito con il suolo, che determina continue variazioni di velocità.

- In alta quota i venti si muovono più regolarmente ed a velocità maggiore per l’assenza di

attrito.

La direzione del vento in teoria dovrebbe essere alle isobare, ma in realtà è influenzata dal

⊥

moto di rotazione terrestre.

La FORZA DI CORIOLIS provoca una deviazione della direzione del moto dei venti verso destra

nell’emisfero settentrionale e verso sinistra nell’emisfero meridionale, tanto più significativa quanto

maggiore è la velocità di traslazione.

Direzione e velocità dei venti che si muovono al suolo sono quindi la risultante di tre forze:

- la forza dovuta a differenze i pressione, o forza di gradiente.

- La forza di Coriolis.

- La forza di attrito.

Esiste una legge empirica di BUY-BALLOT per stabilire in base alla direzione del vento la posizione

delle zone di alta e di bassa pressione: volgendo le spalle al vento la bassa pressione si trova

davanti a sinistra e l’alta pressione dietro a destra, per un osservatore posto nell’emisfero boreale,

e viceversa, per un osservatore posto nell’emisfero australe.

CLASSIFICAZIONE DEI VENTI By Skuola.net

I venti si identificano di solito secondo il punto dell’orizzonte da cui provengono, che è

comunemente espresso dai punti cardinali o dai punti intermedi. oggi si tende, a individuare i

venti in base all’entità degli spostamenti orizzontali delle masse d’aria.

I movimenti su grande scala

, o venti planetari, sono spostamenti i grande masse

• d’aria, calda o fredda, che spirano su scala planetaria, in particolari direzioni. Sono

provocati da costanti dislivelli barici, determinati da una non omogenea distribuzione

dell’energia solare nelle varie zone della superficie terrestre.

Sono considerati venti planetari: gli alisei, i venti occidentali, le correnti a getto e i venti

orientali-polari. Sono questi venti che determinano e alimentano la circolazione generale

dell’atmosfera.

I movimenti su scala media

, o perturbazioni cicloniche, sono provocati dalle

• differenze di temperatura che s’instaurano sugli oceani e sui continenti (per il

riscaldamento differenziato acque-crosta).

Sono considerati venti su scala media: i cicloni ed i monsoni.

I movimenti su piccola scala

, o venti localo, sono provocati da interferenze della

• morfologia dei singoli territori.

Sono considerati venti locali: la bora, lo scirocco, il maestrale, il libeccio, il fohn, ma anche le

brezze di terra e di mare, di monte e di valle.

I movimenti su scala minima

, o turbolenze atmosferiche, si possono considerare

• piccole variazioni locali nell’ambito dei movimenti a piccola scala.

I MOVIMENTI SU GRANDE SCALA

Nella bassa troposfera

, dove la circolazione delle masse d’aria è fortemente

• influenzata dalla diversa velocità lineare della terra secondo la latitudine, la presenza

di mari, terre emerse e rilievi montuosi.

A causa dello squilibrio delle regioni equatoriali, il surplus di energia tende a spostarsi verso le

regioni polari. Questo trasferimento di energia si compie soprattutto attraverso spostamenti di

grandi messe d’aria sia in senso verticale sia in senso orizzontale:

movimenti orizzontali

- I sono spostamenti di masse d’aria che avvengono

parallelamente alla superficie terrestre da una zona anticiclonica a una zona

ciclonica.

movimenti verticali

- I si creano ogni volta che nell’atmosfera le condizioni sono tali

per cui la temperatura dell’aria, in vicinanza della superficie terrestre è maggiore di

quella degli strati d’aria sovrastanti instabilità verticale.

Le correnti convettive che si stabiliscono nella troposfera si organizzano in modo che la corrente

ascendente risucchi il fluido dal basso, dove pio ridiscende chiudendo il circuito e realizzando così

CELLA CONVETTIVA . Le celle convettive che si stabiliscono nello spessore della troposfera

una

raggiungono lo scopo di far rimescolare l’aria, distribuendo uniformemente la temperatura.

La presenza nella bassa troposfera di queste fasce di alta e di bassa pressione determina la

distribuzione dei venti costanti, che si distinguono i tre grandi sistemi:

- Gli ALISEI, o venti tropicali orientali, che spirano tra i tropici dalla zone delle alte pressioni

subtropicali, verso la zona delle asse pressioni equatoriali cella equatoriale. Soffiano nella

parte più bassa della troposfera, a contatto del suolo. Si incontrano nella zona delle calme

equatoriali e causano lunghi periodi di bonaccia.

- I VENTI OCCIDENTALI spirano alle latitudini temperate, fra 40° e 60° di latitudine,

provenienti dalle zone delle alte pressioni tropicali, sono diretti verso le zone di basse

pressioni subpolari cella temperata. In entrambi gli emisferi provengono da ovest.

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- I VENTI ORIENTALI POLATI spirano alle alte latitudini, dalle zone delle alte pressioni

polari.

L’aria si dirige dalle zone di alta pressione verso le zone di bassa pressione, ma è deviata dalla

rotazione terrestre.

Attualmente per ogni emisfero si stabiliscono tre celle convettive:

- Una cella equatoriale da 0° a 30° di latitudine.

- Una cella temperata da 30° a 60°.

- Una cella polare da 60° a 90°.

-

In conseguenza del costituirsi di queste celle, si formano i grandi movimenti delle masse d’aria

atmosferica. Il percorso dei movimenti verticali è sempre più breve man mano che si passa dalla

cella equatoriale alla cella temperata, alla cella polare.

Nell’alta troposfera cioè in quota, dove non si fanno sentire op quasi il diverso

• comportamento termico delle terre delle acque, né gli altri numerosi fattori locali.

Poiché viene a mancare l’azione frenante dell’attrito esercitato dal suolo, la velocità dei venti

aumenta on la quota. A causa del diverso spessore della troposfera ai poli e all’equatore, si

invertono le condizioni bariche.

In queste condizioni i venti spirano dalle zone subtropicali alle polari e dalle zone subtropicali

all’equatore.

Il moto di rotazione terrestre, però, determina una deviazione trasformando i primi in venti

occidentali ed i secondi in venti polari orientali.

Distribuzione dei venti nell’alta troposfera. La lunghezza delle frecce è proporzionale alla velocità

dei venti, che spirano nella direzione dei paralleli, perché non più deviati dall’e forze di attrito con il

suolo.

Nelle zone temperate le correnti occidentali raggiungono velocità elevatissime e danno origine alle

correnti a getto

, che possono essere paragonate a veri e propri “fiumi d’aria” con lunghezza di

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qualche migliaio di silometri, larghezza di qualche centinaio di silometri e spessore di qualche

kilometro. Si muovono ad una velocità che può raggiungere i 500 Km/h e scorrono con andamento

sinuoso ad un’altezza che può variare da 6000 a 12000 m.

In ogni emisfero le correnti a getto sono due:

- Una corrente a getto subtropicale, a bassa latitudine.

- Una corrente a getto polare, ad alta latitudine.

I MOVIMENTI SU SCALA MEDIA

I MONSONI sono venti periodici, su scala media, che invertono la loro direzione a seconda della

stagione:

- In inverno, la zona centrale del continente asiatico si raffredda notevolmente e diventa una

zona di alta pressione ed un vento freddo e secco spira verso l’oceano pacifico il

monsone d’inverno.

- In estate, il continente asiatico si scalda più dell’oceano e diventa una zona di bassa

pressione ed un vento umido soffia dall’oceano verso il continente il monsone

d’estate.

Oggi, si ritiene che i fattori termici non possano da soli dare origine ad un movimento di masse

d’aria così imponente, per cui si ritiene che la causa prima siano le correnti planetarie, sulle quali

interviene l’influenza del continente asiatico e l’altra causa è il sistema montuoso Himalayano.

Il monsone estivo sarebbe quindi la corrente equatoriale stessa che, in estate, si sposta verso

l’emisfero settentrionale, mentre il monsone invernale sarebbe dovuto al vento costante che si

sposta verso sud.

Alla presenza dei monsoni è legato l’insorgere di violente precipitazioni, che causano spesso vaste

inondazioni.

Una perturbazione atmosferica è un cambiamento del tempo anche molto violento, con

precipitazioni e con brusche variazioni di temperatura.

Si possono distinguere:

i cicloni extratropicali

, sono venti nei quali l’aria, con moto vorticoso, si sposta da aree

- esterne di maggiore pressione verso aree centrali dove la pressione è più bassa. La

formazione di questi cicloni è legata all’incontro di masse d’aria con caratteristiche diverse.

Le masse d’aria sono porzioni di atmosfera all’interno delle quali non si hanno brusche variazioni di

temperatura, umidità e quindi densità

: esse si formano quando l’aria staziona a lungo su una

superficie oceanica o continentale, sulla quale si verificano condizioni ambientali stabili per

centinaia e migliaia di kilometri.

Le condizioni ideali per il formarsi di masse d’aria si riscontrano nelle vaste aree continentali

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(masse d’aria fredda e secca), nelle zone desertiche tropicali (masse d’aria calda e asciutta), nelle

aree oceaniche tropicali e subtropicali (masse d’aria umida, rispettivamente calde e fredde).

Le masse d’aria non stazionano a lungo nelle regioni d’origine, perché la circolazione atmosferica

generale le costringe a muoversi su aree diverse da quelle in cui esse hanno acquisito le

caratteristiche che le distinguono.

Queste masse d’aria conservano i loro caratteri per un certo tempo, influenzando i fenomeni

metereologici delle regioni che attraversano e, venendo poi a contatto con un’altra massa d’aria

con caratteristiche diverse fanno nascere una perturbazione atmosferica.

Ci limitiamo a distinguere le masse d’aria in calde e fredde.

Quando due masse d’aria vengono a contatto, non si mescolano immediatamente tra loro, e la

fronte

superficie di discontinuità lungo la quale due masse d’aria vengono a contatto è detta .

Quando una massa d’aria calda raggiunge una massa d’aria fredda, la prima tende a

• scivolare sopra formando un FRONTE CALDO, accompagnato da una sequenza caratteristica

di nubi.

Quando una massa d’aria fredda raggiunge una massa d’aria calda, la prima si incunea

• sotto la seconda costringendola a salire di quota formando un FRONTE FREDDO.

Quando sia i fronti caldi sia quelli freddi stazionano per diversi giorni sulla stessa area si

• parla di un FRONTE STAZIONARIO.

Quando un fronte freddo raggiunge un fronte caldo e non riesce a sospingerlo oltre, la

• massa d’aria interposta viene sospinta verso l’alto dando luogo a un complesso nuvoloso

con precipitazioni. In questo caso si parla di FRONTE OCCLUSO.