Celle convettive Nella troposfera terrestre gradientiventi modello teorico

Celle convettive Nella troposfera terrestre gradienti-venti modello teorico non considera orografia-stagioni correnti a gettodistribuzione terre e mari

Gradiente di temperatura valori medi Verticale 0. 6°C/100 Adiabatico secco 1°C/100 m Adiabatico umido 0. 6°C/100 m

Nell’aria stabile la temperatura decresce di 0. 6°C/100 m 2000 m 1000 m 0 m 8° 0° 8° 14° 10° 14° 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 2000 m 10°C 20°C 1000 m 30°C 10°C 20°C 0 m 30°C Temperatura in aumento per compressione adiabatica secca 1°C/100 m

Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica umida 18° 2000 m 18°C 28° 24°C 30°C 1000 m 0 m 38° Temperatura in aumento per compressione adiabatica 0. 6°C/100 m

Temperatura in diminuzione per espansione adiabatica umida e secca 10° 2000 m 18°C 20° 24°C 30°C 1000 m 30° 0 m 0. 6°C/100 m 1°C/100 m

Cella convettiva generica • Aria calda e umida – area ciclonica o di bassa pressione: sale espandendosi e raffreddandosi aumentando la depressione originaria e creando una zona anticiclonica o di alta pressione in quota per accumulo di aria: la zona ciclonica richiama altra aria da zone anticicloniche in superficie

• Aria in quota si trasferisce da AP a zone con BP : da queste l’aria scende con compressione e riscaldamento verso la superficie, creando zona anticiclonica o di alta pressione: da questa zona di AP l’aria viene trasferita verso le zone di BP e 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 AP per compressione e temperatura Aria fredda-secca: si genera corrente discendente con compressione e riscaldamento dell’aria BP per umidità e temperatura 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 Bassa pressione equatoriale AP polare

Cella equatoriale : teorica • Aria calda-umida delle basse pressioni equatoriali sale espandendosi e raffreddandosi creando alta pressione in quota: aria fredda diverge verso i poli: viene richiamata verso il basso a livello dei tropici , si comprime e riscalda e crea alta pressione in superficie: diverge verso bassa pressione equatoriale e bassa pressione circoli polari

Trasferimento d’aria da AP a BP in quota BP per diminuzione aria discesa AP per accumulo di aria ascendente tropico Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie AP per compressione e temperatura Aria fredda-secca: si genera corrente discendente con compressione e riscaldamento dell’aria equatore BP per umidità e temperatura Aria calda-umida: si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria

Due Celle equatoriale BP AP Tropico del cancro BP AP BP equatore AP Tropico del capricorno

Variante per Immagine e animazione Aria fredda scende , si comprime, riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In basso bassa pressione in quota Si crea alta pressione In quota bassa pressione in basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosi e raffreddandosi tropico equatore

In realtà le correnti verticali sono limitate a 10 -15 km mentre le correnti orizzontali hanno percorsi di migliaia di km Aria fredda scende , si comprime, riscaldandosi Si crea alta pressione In basso bassa pressione in quota Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In quota bassa pressione in basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosi e raffreddandosi tropico equatore

Variante per immagine e animazione Aria fredda Tropico-alta pressione aria calda-secca Aria raffreddata Equatore-bassa pressione aria calda-umida

Variante per immagine e animazione Aria fredda scende , si comprime, riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In basso bassa pressione in quota Si crea alta pressione In quota bassa pressione in basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosi e raffreddandosi

Cella temperata : teorica • Aria calda dalle alte pressioni tropicali viene richiamata dalle basse pressioni dei circoli polari: incontrando aria fredda polare, risale in quota ove crea alta pressione: si trasferisce verso le basse pressioni polari(e tropicali): scende riscaldandosi sui tropici.

Trasferimento d’aria da AP a BP in quota AP per accumulo aria salita Circolo polare BP per allontanamento di aria in discesa Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie BP per corrente ascendente incontrando aria polare più fredda e densa si genera corrente ascendente con accumulo in quota tropico AP per compressione temperatura Corrente discendente con compressione e aumento di temperatura

Due Celle temperate AP BP Circolo boreale AP BP AP tropici BP Circolo australe

Aria calda sale , si espande, si raffredda Trasferimento orizzontale Si crea bassa pressione In basso alta pressione in quota Si crea bassa pressione In quota alta pressione in basso Trasferimento orizzontale Circolo polare Aria fredda scende comprimendosi si riscalda tropico

Cella polare : teorica • Aria fredda dalle alte pressioni polari viene richiamata dalle basse pressioni dei circoli polari: si riscalda risale in quota ove crea alta pressione: si trasferisce verso le basse pressioni polari e ridiscende verso i poli creando alta pressione in superficie.

Trasferimento d’aria da AP a BP in quota BP per diminuzione aria discesa polo AP per accumulo di aria ascendente Trasferimento d’aria da AP a BP in superficie AP per compressione Aria fredda-secca: si genera corrente discendente con compressione Circolo polare BP per umidità e temperatura Aria calda-umida: si genera corrente ascendente con espansione e raffreddamento dell’aria

Due Celle polari BP AP Plo nord BP AP BP Circoli polari AP Polo sud

Aria fredda scende , si comprime, riscaldandosi Trasferimento orizzontale Si crea alta pressione In basso bassa pressione in quota Si crea alta pressione In quota bassa pressione in basso Trasferimento orizzontale Aria calda sale espandendosi e raffreddandosi polo Circolo polare

Emisfero boreale Circolazione con tre celle

Circolazione emisfero boreale Polo nord Circolo p. boreale equatore Tropico d. cancro

Circolazione emisfero australe equatore Tropico d. capricorno Circolo p. australe Polo sud

variante Pressione in quota dovuta a risalita (alta) o discesa(bassa) di aria Bassa pressione polo Alta pressione Correnti a getto Alta pressione Bassa pressione Circolo polare tropico Bassa pressione Alta pressione equatore Bassa pressione

Circolazione globale nei due emisferi Polo N Polo S equatore t. cancro c. p. boreale t. capricorno c. p. australe

Vento e spostamento • Area anticiclonica=alta pressione in genere: aria fredda, secca • Area ciclonica=bassa pressione in genere aria calda, umida • L’aria si sposta da zona anticiclonica a zona ciclonica con velocità che dipende anche dalla differenza di pressione e dalla distanza delle due zone

Zone a pressione costante in superficie • Equatoriale: bassa pressione per elevata temperatura e umidità • Tropicale: alta pressione per elevata temperatura e discesa aria da alta quota • Circoli polari: bassa pressione per causa correnti a getto in quota • Poli: alta pressione per bassa temperatura e aria in discesa da alta quota

Zone a pressione costante in quota • Equatoriale: alta pressione per accumulo aria in salita • Tropicale: bassa pressione per discesa di aria • Circoli polari: alta pressione per accumulo aria in risalita • Poli: bassa pressione per discesa di aria

Pressione in quota BP AP AP BP Pressione in superficie BP AP AP BP BP AP

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 BP Distanza km BP

Vento tra zona anticiclonica 1120 a zona ciclonica 1008 1120 1008 1110 1118 1116 1112 1114

Forza di Coriolis , legge di Ferrel e deviazione della direzione dei venti verso destra nell’emisfero boreale e verso sinistra in quello australe Causata dalla rotazione della terra rispetto al corpo mobile cresce da equatore a poli

Circolazione dei venti in superficie AP polari BP occidentali AP alisei BP alisei AP occidentali polari Deviati secondo legge di Ferrel BP AP Soggetti a forza di Coriolis

Al mattino il sole riscalda prima l’aria presso le cime: genera BP l’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 valle comprimendosi e riscaldandosi AP BP Brezza di monte

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

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

BP AP Alta pressione d’inverno a nord delle alpi e bassa pressione nella pianura padana si genera un vento che risale il versante nord favorendo la condensazione del vapore e la precipitazione di neve: l’aria diventata secca discende lungo il versante sud comprimendosi e riscaldandosi: aumento di temperatura e tempo sereno: effetto fhon

2000 m 6° 6° -0. 6°C/100 m 1000 m 16° +1°C/100 m 10° -1°C/100 m BP AP 26° 0 Livello iniziale Temperatura massa aria ascendente°C 20° Una massa d’aria ascendente si espande e la temperatura diminuisce di 1°C/100 m oppure 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/100 m Massa ascendente da 0 m a 1000 m (passa da 20°C a 10°C) inizia la condensazione: passa da 1000 m a 2000 m e da 10°C a 6°C Massa secca discendente da 2000 M a 0 m passa da 6°C a 26°C

Pressione molto alta invernale sui Balcani e pressione bassa sul mare Adriatico-distanza non rilevanteforte gradiente DP/d genera forte vento BORA con eventuali precipitazioni balcani AP invernale AP balcani BP adriatico BP