Celle convettive
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Celle convettive. Nella troposfera terrestre gradienti-venti modello teorico non considera orografia-stagioni correnti a gettodistribuzione terre e mari. Schermo completo. Con mouse tasto sinistro attivare con clic se serve. Gradiente di temperatura valori medi. Verticale 0.6°C/100

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Presentation Transcript


Celle convettive

Nella troposfera terrestregradienti-ventimodello teorico non consideraorografia-stagionicorrenti a gettodistribuzione terre e mari


Schermo completo

Con mouse tasto sinistroattivare con clic se serve


Gradiente di temperaturavalori medi

Verticale 0.6°C/100

Adiabatico secco 1°C/100m

Adiabatico umido 0.6°C/100m


Nell’aria stabile la temperatura decresce di 0.6°C/100m

2000m

1000m

14°

10°

14°

0m

20°

20°

20°

aria secca ascendente si espande e raffredda adiabaticamente 1°C/100

aria umida ascendente si espande-raffredda adiabaticamente 0.6°C/100


Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica secca

2000m

10°C

10°C

20°C

1000m

20°C

30°C

0m

30°C

Temperatura in aumento per compressione adiabatica secca

1°C/100m


Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica umida

18°

2000m

18°C

28°

24°C

1000m

38°

0m

30°C

Temperatura in aumento per compressione adiabatica

0.6°C/100m


Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica umida e secca

10°

2000m

18°C

20°

24°C

1000m

30°

0m

30°C

0.6°C/100m1°C/100m


Cella convettiva generica

  • Aria calda e umida – area ciclonica o dibassa pressione:sale espandendosi eraffreddandosi aumentando la depressione originaria e creando una zonaanticiclonica o di alta pressione in quotaper accumulo di aria:la zona ciclonicarichiama altra aria da zone anticiclonichein superficie


  • Aria in quota si trasferisce da AP a zonecon BP :da queste l’aria scende concompressione e riscaldamento verso la superficie, creando zona anticiclonicao di alta pressione:da questa zona di APl’aria viene trasferita verso le zone di BPe il ciclo si completa

  • Esempio schematico e teorico:vedi s.


Trasferimento d’aria da AP a BP in quota

BP per diminuzione aria discesa

AP per accumulo di aria ascendente

Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie

BP per umidità e temperatura

AP per compressione e temperatura

Aria fredda-secca:si genera corrente discendente concompressione e riscaldamento dell’aria

Aria calda-umida:si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria


Emisfero boreale

Emisfero australe

Circolazione teorica in terra omogenea e immobile:due sole celle

AP polare

AP polare

Bassa pressione equatoriale


Cella equatoriale :teorica

  • Aria calda-umida delle basse pressioniequatoriali sale espandendosi e raffreddandosi creando alta pressionein quota:aria fredda diverge verso i poli:viene richiamata verso il basso a livellodei tropici ,si comprime e riscalda e creaalta pressione in superficie:diverge versobassa pressione equatoriale e bassapressione circoli polari


Trasferimento d’aria da AP a BP in quota

BP per diminuzione aria discesa

AP per accumulo di aria ascendente

tropico

equatore

Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie

BP per umidità e temperatura

AP per compressione e temperatura

Aria fredda-secca:si genera corrente discendente concompressione e riscaldamento dell’aria

Aria calda-umida:si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria


Due Celle equatoriale

BP

BP

AP

BP

AP

AP

equatore

Tropico del cancro

Tropico del capricorno


Variante per Immagine e animazione

Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi

Trasferimento orizzontale

Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota

Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso

Trasferimento orizzontale

Aria calda sale espandendosie raffreddandosi

tropico

equatore


In realtà le correnti verticali sono limitate a 10-15 kmmentre le correnti orizzontali hanno percorsi di migliaia di km

Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi

Trasferimento orizzontale

Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota

Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso

Trasferimento orizzontale

Aria calda sale espandendosie raffreddandosi

tropico

equatore


Variante per immagine e animazione

Aria raffreddata

Aria fredda

Tropico-alta pressionearia calda-secca

Equatore-bassa pressionearia calda-umida


Variante per immagine e animazione

Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi

Trasferimento orizzontale

Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota

Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso

Trasferimento orizzontale

Aria calda sale espandendosie raffreddandosi


Cella temperata :teorica

  • Aria calda dalle alte pressionitropicali viene richiamata dalle bassepressioni dei circoli polari:incontrandoaria fredda polare, risale in quota ovecrea alta pressione:si trasferisce versole basse pressioni polari(e tropicali):scende riscaldandosi sui tropici.


Trasferimento d’aria da AP a BP in quota

AP per accumulo aria salita

BP per allontanamento di aria in discesa

Circolo polare

Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie

tropico

AP per compressione temperatura

BP per corrente ascendente

incontrando aria polarepiù fredda e densasi genera corrente ascendente conaccumulo in quota

Corrente discendente concompressione e aumento di temperatura


Due Celle temperate

AP

AP

BP

AP

BP

BP

tropici

Circolo boreale

Circolo australe


Aria calda sale ,si espande,si raffredda

Trasferimento orizzontale

Si crea bassa pressione In bassoaltapressionein quota

Si creabassa pressione In quotaaltapressionein basso

Trasferimento orizzontale

Aria fredda scende comprimendosisi riscalda

Circolo polare

tropico


Cella polare :teorica

  • Aria fredda dalle alte pressionipolari viene richiamata dalle bassepressioni dei circoli polari:si riscaldarisale in quota ove crea alta pressione:si trasferisce verso le basse pressionipolari e ridiscende verso i poli creandoalta pressione in superficie.


Trasferimento d’aria da AP a BP in quota

BP per diminuzione aria discesa

AP per accumulo di aria ascendente

polo

Circolo polare

Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie

BP per umidità e temperatura

AP per compressione

Aria fredda-secca:si genera corrente discendente concompressione

Aria calda-umida:si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria


Due Celle polari

BP

BP

AP

BP

AP

AP

Circoli polari

Plo nord

Polo sud


Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi

Trasferimento orizzontale

Si crea alta pressione In bassobassa pressionein quota

Si creaalta pressione In quotabassa pressionein basso

Trasferimento orizzontale

Aria calda sale espandendosie raffreddandosi

polo

Circolo polare


Emisfero boreale

Circolazione con tre celle


Circolazione emisfero boreale

equatore

Polo nord

Circolo p.boreale

Tropico d.cancro


Circolazione emisfero australe

Polo sud

Circolo p.australe

equatore

Tropico d.capricorno


variante

Pressione in quota dovuta a risalita (alta) o discesa(bassa) di aria

Correnti a getto

Bassa pressione

Bassa pressione

Alta pressione

Alta pressione

polo

Circolo polare

tropico

equatore

Alta pressione

Alta pressione

Bassa pressione

Bassa pressione


Circolazione globale nei due emisferi

Polo N

Polo S

equatore

t.cancro

t.capricorno

c.p.australe

c.p.boreale


Vento e spostamento

  • Area anticiclonica=alta pressionein genere:aria fredda, secca

  • Area ciclonica=bassa pressionein genere aria calda, umida

  • L’aria si sposta da zona anticiclonicaa zona ciclonica con velocità che dipendeanche dalla differenza di pressione e dalla distanza delle due zone


Zone a pressione costantein superficie

  • Equatoriale:bassa pressione per elevatatemperatura e umidità

  • Tropicale:alta pressione per elevatatemperatura e discesa aria da alta quota

  • Circoli polari:bassa pressione per causacorrenti a getto in quota

  • Poli:alta pressione per bassa temperaturae aria in discesa da alta quota


Zone a pressione costantein quota

  • Equatoriale:alta pressione per accumuloaria in salita

  • Tropicale:bassa pressione per discesadi aria

  • Circoli polari:alta pressione per accumuloaria in risalita

  • Poli:bassa pressione per discesa diaria


Pressione in quota

AP

AP

AP

BP

BP

BP

BP

BP

BP

BP

AP

AP

AP

AP

Pressione in superficie


Superfici con uguale pressione

Il vento ha una velocità che varia con la differenza di pressione tra due zone e la loro distanza:secondo gradiente

1120

1118

Meno veloce

1116

1114

Più veloce

isobare

AP

Velocità = K*DP/km

Distanza km

BP

BP


Vento tra zona anticiclonica 1120 a zona ciclonica 1008

1120

1008

1118

1110

1116

1112

1114


Forza di Coriolis ,legge di Ferrele deviazione della direzione dei venti verso destra nell’emisfero boreale e verso sinistra in quello australe

Causata dalla rotazione della terra rispetto al corpo mobilecresce da equatore a poli


Circolazione dei venti in superficie

AP

polari

BP

occidentali

AP

alisei

BP

alisei

AP

occidentali

BP

polari

AP

Deviati secondo legge di Ferrel

Soggetti a forza di Coriolis


Al mattino il sole riscalda prima l’aria presso le cime:genera BPl’aria dal fondo valle risale i versanti:brezza di valle:si espande,il vapore presente può condensare:annuvolamento

BP

AP

brezza di valle


Alla sera si raffredda prima l’aria in quota e scende verso il fondo vallecomprimendosi e riscaldandosi

AP

BP

Brezza di monte


BP

AP

Durante il giorno l’aria sovrastante il mare si riscalda menodi quella sovrastante la terra (per diverso calore specificodella terra e dell’acqua):si creano due zone di AP e BPcon conseguente brezza dal mare verso la terra


AP

BP

Durante la notte l’aria sovrastante il mare si raffredda menodi quella sovrastante la terra :si creano due zone di AP e BPcon conseguente brezza da terra verso il mare


BP

AP

Alta pressione d’inverno a nord delle alpi e bassa pressione nella pianura padanasi genera un vento che risale il versante nord favorendo la condensazione delvapore e la precipitazione di neve:l’aria diventata secca discende lungo ilversante sud comprimendosi e riscaldandosi:aumento di temperatura etempo sereno:effetto fhon


2000m

-0.6°C/100m

1000m

+1°C/100m

10°

16°

-1°C/100m

BP

AP

26°

Temperatura massa aria ascendente°C

20°

Livello iniziale

0

Una massa d’aria ascendente si espande e la temperatura diminuisce di 1°C/100moppure di 0.6°C/100 se umida (perché libera il calore di condensazione)Una massa d’aria secca discendente si comprime e si riscalda di 1°C/100m

Massa ascendente da 0m a 1000m (passa da 20°C a 10°C)inizia la condensazione:passa da 1000m a 2000m e da 10°C a 6°CMassa secca discendente da 2000M a 0m passa da 6°C a 26°C


Pressione molto alta invernale suiBalcani e pressione bassa sul mareAdriatico-distanza non rilevante-forte gradiente DP/d genera fortevento BORA con eventualiprecipitazioni

balcani

AP invernale

AP

balcani

BP adriatico

BP


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