Appunti sull'atmosfera

TEMPERATURA DE ACQUA E SUOLO

sul suolo la radiazione solare scalda pochi km mentre nell'acqua la radiazione arriva fino a 40-50 km di profondità, questo succede poiché l'acqua è trasparente e assorbe e immagazzina molto calore, che rende poi lentamente mitigando le escursioni termiche giornaliere e stagionali.

UMIDITÀ = contenuto di vapore acqueo per unità di volume. il vapore acqueo immagazzina energia e tale energia muove molti fenomeni metereologici.

UMIDITÀ ATMOSFERICA è la misura del contenuto di vapore acqueo in atmosfera. l'atmosfera può contenere fino a 4% di vapore acqueo. in funzione alla temperatura l'acqua può cambiare di stato assorbendo o rilasciando energia sotto forma di calore latente. l'aria calda può contenere più vapore di quella fredda. l'aria umida è più leggera di quella secca.

UMIDITÀ ASSOLUTA (SPECIFICA) è il rapporto in peso tra la

quantità d'acqua e la quantità degli altri gas dell'atmosfera. massa del vapore acqueo / massa totale dell'aria ad una certa temperatura l'aria può contenere solo una determinata quantità di vapore = PUNTO DI SATURAZIONE. la temperatura in cui l'aria raggiunge la saturazione viene chiamata PUNTO DI RUGIADA = data una certa massa con una certa quantità di vapore acqueo il punto di rugiada è la temperatura a cui ha inizio la condensazione. UMIDITÀ RELATIVA è il rapporto tra la quantità d'acqua presente e la massima acqua che l'aria può contenere a quella temperatura umidità specifica / umidità corrispondente al valore di saturazione x 100 PROCESSO ADIABATICO raffreddamento o riscaldamento di una massa d'aria in conseguenza solo della compressione o espansione senza che ci siano scambi di calore. in una massa d'aria ascendente il raffreddamento è legato al fattoalla loro altitudine. Le nubi più basse sono le nubi stratus, che si presentano come uno strato uniforme e grigio. Le nubi cumulus, invece, sono bianche e soffici, con una forma tondeggiante. Le nubi cirrus sono sottili e filamentose, spesso presenti ad alte quote. Le nubi possono anche portare a fenomeni meteorologici come la pioggia, la neve o la grandine. Quando le goccioline d'acqua o i cristalli di ghiaccio all'interno di una nuvola diventano abbastanza grandi da cadere verso il suolo, si verifica la precipitazione. Le nubi sono un elemento importante nel ciclo dell'acqua, poiché sono responsabili della formazione delle precipitazioni. Inoltre, le nubi possono influenzare il clima, poiché riflettono la luce solare e trattenendo il calore terrestre. In conclusione, le nubi sono formate da minuscole goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio che si condensano intorno a nuclei di aggregati. Sono importanti per il ciclo dell'acqua e possono influenzare il clima.

alla quota in cui si trovano:

• nubi a bassa quota
• cumulo
• cumulonembo (pioggia)
• strato
• nembostrato (piove)
• statocumulo
• nubi ad alta quota
• altostrati
• altocumulo
• nubi al tett della tropopausa
• cirro
• cirrostrato
• cirrocumuli

NEBBIA è una nuvola formata in prossimità del suolo. Può essere:

1. di irraggiamento = si forma quando la temperatura al suolo scende sotto il punto di rugiada (di notte in inverno quando a causa della mancanza di nuvole la radiazione infrarossa provoca un raffreddamento intenso del suolo).
2. di avvezione = si forma quando una massa d'aria calda e umida è sospinta sopra una superficie fredda.

PIOGGA si forma in seguito all'aggregazione delle goccioline che costituiscono una nube sino alla formazione di gocce di dimensioni tali da non poter più essere sostenute dalla corrente ascensionale. Si forma all'interno di nubi calde. Le gocce cadono verso il basso, accelerano e/o si frammentano in gocce più piccole, o evaporano se vanno...

incontro ad ariacalda e secca.

NEVEsi forma quando le singole di vapore acqueo si depositano per sublimazione su un nucleo già esistente di ghiaccio che assume la forma del fiocco di neve. l'acqua allo stato solido ha simmetria esagonale. ogni cristallo ha una propria forma. la loro formazione fa abbassare l'umidità dell'aria.

processo bergeron= i cristalli di ghiaccio presenti nelle nubi fredde si comportano come nuclei glacogeni che attirano il vapore acqueo e si accrescono per deposizione di nuove molecole sulla massa ghiacciata.

GRANDINEsi forma per deposizioni successive di strati di ghiaccio su piccoli nuclei sferici di ghiaccio che rimangono sospesi dentro una colonna ascendente di un violento temporale. si forma nelle nubi a grande sviluppo verticale con temperatura bassa e tanta turbolenza.

PRECIPITAZIONI OROGRAFICHEla massa d'aria risale lungo i versanti di un rilievo si espande e si raffredda. le zone montuose sono un ostacolo per la circolazione atmosferica.

Piove di più su un versante che sull'altro (ombra di pioggia). L'aria in risalita sul versante controvento si raffredda adiabaticamente con un gradiente di 5-6 °C/km. Dopo aver perso umidità, l'aria secca scende sul versante opposto con un gradiente di 10 °C/km e quindi arriva a quote basse con una temperatura maggiore di quella che aveva all'inizio del fenomeno di risalita orografica (1 °C/100 m).

PRECIPITAZIONI CONVETTIVE: la massa d'aria è spinta in alto perché più calda e quindi più leggera. La massa d'aria si risacalda più di quelle circostanti e inizia a salire, salendo si raffredda adiabaticamente sino al punto di saturazione con la formazione di una nube cumuliforme. Il rilascio del calore latente spinge la massa d'aria più in alto provocando un ulteriore raffreddamento. Da origine a temporali estivi.

PRECIPITAZIONI CICLONICHE: si hanno in conseguenza della circolazione atmosferica a larga scala.

La differenza di pressione guida la formazione delle precipitazioni per convergenza, che avviene quando due masse d'aria si scontrano e una spinge l'altra a risalire. Questo fenomeno può causare temporali, che sono manifestazioni di instabilità atmosferica caratterizzate da tuoni, fulmini e venti violenti, e possono produrre grandine e tornado. Durante i temporali si formano nubi a grande sviluppo, chiamate nubi cumuliformi, che vengono spinte fino all'altopiano dalla liberazione del calore latente. Quando inizia a piovere, l'acqua spinge l'aria verso il basso per attrito, generando venti discendenti.

L'aria può essere stabile o instabile a seconda delle variazioni di temperatura con l'altitudine. Se la temperatura scende rapidamente con la quota, si ha una situazione instabile, con un gradiente termico maggiore del gradiente adiabatico secco o umido. Se il gradiente termico dell'atmosfera è inferiore al gradiente adiabatico umido, la situazione è stabile e non si verificano fenomeni legati alla risalita di masse d'aria.

I fulmini sono archi giganteschi che si formano nell'atmosfera quando le correnti ascendenti e discendenti causano la formazione di

Cariche elettrostatiche positive e negative all'interno di parti diverse della nuvola sono visibili ad occhio nudo perché il flusso di elettroni fa sì che la temperatura sia molto elevata, il che provoca l'emissione di luce e l'espansione dell'aria che provoca un suono che si propaga nell'atmosfera, ovvero il tuono.

Le trombe d'aria sono piccoli ma intensi vortici in cui l'aria ruota in un movimento spiraliforme a una velocità molto alta. Sono associati a forti temporali. La corrente ascensionale richiama aria dalle zone circostanti sotto forma di vento violento che crea un vortice a forma di colonna. La colonna si restringe per effetto della conservazione del momento angolare e la velocità può aumentare fino a 300 km/h.

La pressione atmosferica è il peso dell'aria per unità di volume e diminuisce con la quota in modo esponenziale.

Il vento è il flusso di aria orizzontale sulla superficie terrestre che va da una zona di alta pressione a una di bassa pressione.

La velocità del vento è influenzata da: - gradiente di pressione, associato a differenza di temperatura nell'aria, sposta l'aria dalle zone ad alta pressione a quelle a bassa pressione - effetto di coriolis, devia la direzione del movimento - attrito, con la superficie del terreno o del mare che rallenta il vento nella bassa atmosfera agendo in direzione opposta. VENTI LOCALI: sono legati al riscaldamento differenziale di zone limitrofe. VENTI CATABATICI: tipici delle zone polari. Sono venti freddi e molto intensi. VENTI OROGRAFICI: - brezza di valle: durante il giorno i versanti medio alti ricevono una maggiore insolazione, scaldandosi più a fondo valle, cioè crea correnti ascensionali che richiamano aria dal basso. - brezza di monte: durante la notte le zone a quote più elevate si raffreddano più velocemente per la maggiore dispersione termica, l'aria raffredda diventa più densa e scende verso valle. BREZZE DI TERRA/MARE: si sviluppano su celle convettive.Durante il giorno, la terra si riscalda più del mare, si ha una diminuzione di pressione che richiama acqua dal mare (brezza di mare). Durante la notte, la terra si raffredda più dell'acqua, la bassa pressione si sposta sul mare e si ha un vento dalla terra al mare (brezza di terra). CICLONI: qualsiasi cella di circolazione atmosferica in cui i venti convergono in una zona di bassa pressione seguendo un movimento aspirale con una direzione deviata rispetto al gradiente barico. Si formano quando l'aria è spinta verso l'alto, si raffredda adiabaticamente e si hanno le precipitazioni. ANTICICLONI: i venti si muovono dall'alta alla bassa pressione in senso orario. L'aria si abbassa e si scalda. CIRCOLAZIONE ATMOSFERICA GLOBALE: l'energia solare che giunge all'equatore riscalda le masse d'aria che si sollevano cariche di vapore acqueo. L'aria si raffredda e quindi piove (climi caldo umidi). L'aria secca va verso i tropici dissipando calore. A 30°N...

Gradi di latitudine: la temperatura è bassa e la densità è alta, l'aria scende e si scalda comprimendosi (clima caldo secco), l'aria viene richiamata verso l'equatore e il ciclo ricomincia.

Celle di Hadley: sono un fenomeno climatico a carattere stagionale che interessa la zona continentale del sud dell'Asia, caratterizzato da correnti secche e fredde provenienti da nord in inverno e correnti calde e molto umide provenienti da sud.