Celle convettive

1
Celle convettive

• Nella troposfera terrestregradienti-ventimodello
  teorico non considera orografia-stagionicorrent
  i a gettodistribuzione terre e mari

2
Schermo completo

• Con mouse tasto sinistroattivare con clic se
  serve

3
Gradiente di temperaturavalori medi

• Verticale 0.6C/100
• Adiabatico secco 1C/100m
• Adiabatico umido 0.6C/100m

4
Nellaria stabile la temperatura decresce di
0.6C/100m
2000m
8
0
8
1000m
14
10
14
0m
20
20
20
aria secca ascendente si espande e raffredda
adiabaticamente 1C/100
aria umida ascendente si espande-raffredda
adiabaticamente 0.6C/100
5
Temperatura in diminuzione per espansione
adiabatica secca
2000m
10C
10C
20C
1000m
20C
0m
30C
30C
Temperatura in aumento per compressione
adiabatica secca
1C/100m
6
Temperatura in diminuzione per espansione
adiabatica umida
18
2000m
18C
28
1000m
24C
38
0m
30C
Temperatura in aumento per compressione
adiabatica
0.6C/100m
7
Temperatura in diminuzione per espansione
adiabatica umida e secca
10
2000m
18C
20
1000m
24C
30
0m
30C
0.6C/100m 1C/100m
8
Cella convettiva generica

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

9

• Aria in quota si trasferisce da AP a zonecon BP
  da queste laria scende concompressione e
  riscaldamento verso la superficie, creando zona
  anticiclonicao di alta pressioneda questa zona
  di APlaria viene trasferita verso le zone di
  BPe il ciclo si completa
• Esempio schematico e teoricovedi s.

10
Trasferimento daria da AP a BP in quota
AP per accumulo di aria ascendente
BP per diminuzione aria discesa
Trasferimento daria da AP a BP in superficie
BP per umidità e temperatura
AP per compressione e temperatura
Aria calda-umidasi genera corrente ascendente
con espansione e raffreddamento dellaria
Aria fredda-seccasi genera corrente
discendente concompressione e riscaldamento
dellaria
11
Emisfero boreale
Emisfero australe
Circolazione teorica in terra omogenea e
immobiledue sole celle
AP polare
AP polare
Bassa pressione equatoriale
12
Cella equatoriale teorica

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

13
Trasferimento daria da AP a BP in quota
AP per accumulo di aria ascendente
BP per diminuzione aria discesa
equatore
tropico
Trasferimento daria da AP a BP in superficie
BP per umidità e temperatura
AP per compressione e temperatura
Aria calda-umidasi genera corrente ascendente
con espansione e raffreddamento dellaria
Aria fredda-seccasi genera corrente
discendente concompressione e riscaldamento
dellaria
14
Due Celle equatoriale
BP
BP
AP
AP
BP
AP
equatore
Tropico del capricorno
Tropico del cancro
15
Variante per Immagine e animazione
Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi
Trasferimento orizzontale
Si creaalta pressione In quotabassa
pressionein basso
Si crea alta pressione In bassobassa
pressionein quota
Trasferimento orizzontale
Aria calda sale espandendosie raffreddandosi
tropico
equatore
16
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 creaalta pressione In quotabassa
pressionein basso
Si crea alta pressione In bassobassa
pressionein quota
Trasferimento orizzontale
Aria calda sale espandendosie raffreddandosi
tropico
equatore
17
Variante per immagine e animazione
Aria raffreddata
Aria fredda
Tropico-alta pressionearia calda-secca
Equatore-bassa pressionearia calda-umida
18
Variante per immagine e animazione
Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi
Trasferimento orizzontale
Si creaalta pressione In quotabassa
pressionein basso
Si crea alta pressione In bassobassa
pressionein quota
Trasferimento orizzontale
Aria calda sale espandendosie raffreddandosi
19
Cella temperata teorica

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

20
Trasferimento daria da AP a BP in quota
BP per allontanamento di aria in discesa
AP per accumulo aria salita
Trasferimento daria da AP a BP in superficie
tropico
Circolo polare
AP per compressione temperatura
BP per corrente ascendente
Corrente discendente concompressione e aumento
di temperatura
incontrando aria polarepiù fredda e densasi
genera corrente ascendente conaccumulo in quota
21
Due Celle temperate
AP
AP
BP
BP
AP
BP
tropici
Circolo australe
Circolo boreale
22
Aria calda sale ,si espande,si raffredda
Trasferimento orizzontale
Si creabassa pressione In quotaaltapressionei
n basso
Si crea bassa pressione In bassoaltapressione
in quota
Trasferimento orizzontale
Aria fredda scende comprimendosisi riscalda
Circolo polare
tropico
23
Cella polare teorica

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

24
Trasferimento daria da AP a BP in quota
AP per accumulo di aria ascendente
BP per diminuzione aria discesa
Circolo polare
polo
Trasferimento daria da AP a BP in superficie
BP per umidità e temperatura
AP per compressione
Aria calda-umidasi genera corrente ascendente
con espansione e raffreddamento dellaria
Aria fredda-seccasi genera corrente
discendente concompressione
25
Due Celle polari
BP
BP
AP
AP
BP
AP
Circoli polari
Polo sud
Plo nord
26
Aria fredda scende ,si comprime,riscaldandosi
Trasferimento orizzontale
Si creaalta pressione In quotabassa
pressionein basso
Si crea alta pressione In bassobassa
pressionein quota
Trasferimento orizzontale
Aria calda sale espandendosie raffreddandosi
polo
Circolo polare
27
Emisfero boreale

• Circolazione con tre celle

28
Circolazione emisfero boreale
equatore
Polo nord
Circolo p.boreale
Tropico d.cancro
29
Circolazione emisfero australe
Polo sud
Circolo p.australe
equatore
Tropico d.capricorno
30
variante
Pressione in quota dovuta a risalita (alta) o
discesa(bassa) di aria
Correnti a getto
Alta pressione
Bassa pressione
Bassa pressione
Alta pressione
equatore
tropico
Circolo polare
polo
Alta pressione
Alta pressione
Bassa pressione
Bassa pressione
31
Circolazione globale nei due emisferi
Polo N
Polo S
equatore
t.cancro
t.capricorno
c.p.australe
c.p.boreale
32
Vento e spostamento

• Area anticiclonicaalta pressionein generearia
  fredda, secca
• Area ciclonicabassa pressionein genere aria
  calda, umida
• Laria si sposta da zona anticiclonicaa zona
  ciclonica con velocità che dipendeanche dalla
  differenza di pressione e dalla distanza delle
  due zone

33
Zone a pressione costantein superficie

• Equatorialebassa pressione per
  elevatatemperatura e umidità
• Tropicalealta pressione per elevatatemperatura
  e discesa aria da alta quota
• Circoli polaribassa pressione per causacorrenti
  a getto in quota
• Polialta pressione per bassa temperaturae aria
  in discesa da alta quota

34
Zone a pressione costantein quota

• Equatorialealta pressione per accumuloaria in
  salita
• Tropicalebassa pressione per discesadi aria
• Circoli polarialta pressione per accumuloaria
  in risalita
• Polibassa pressione per discesa diaria

35
Pressione in quota
AP
AP
AP
BP
BP
BP
BP
BP
BP
BP
AP
AP
AP
AP
Pressione in superficie
36
Superfici con uguale pressione
Il vento ha una velocità che varia con la
differenza di pressione tra due zone e la loro
distanzasecondo gradiente
1120
1118
Meno veloce
1116
1114
Più veloce
isobare
AP
Velocità KDP/km
Distanza km
BP
BP
37
Vento tra zona anticiclonica 1120 a zona
ciclonica 1008
1120
1008
1118
1110
1116
1112
1114
38
Forza di Coriolis ,legge di Ferrele deviazione
della direzione dei venti verso destra
nellemisfero boreale e verso sinistra in quello
australe
Causata dalla rotazione della terra rispetto al
corpo mobilecresce da equatore a poli
39
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
40
Al mattino il sole riscalda prima laria presso
le cimegenera BPlaria dal fondo valle risale i
versantibrezza di vallesi espande,il vapore
presente può condensareannuvolamento
BP
AP
brezza di valle
41
Alla sera si raffredda prima laria in quota e
scende verso il fondo vallecomprimendosi e
riscaldandosi
AP
BP
Brezza di monte
42
BP
AP
Durante il giorno laria sovrastante il mare si
riscalda menodi quella sovrastante la terra (per
diverso calore specificodella terra e
dellacqua)si creano due zone di AP e BPcon
conseguente brezza dal mare verso la terra
43
AP
BP
Durante la notte laria 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
44
BP
AP
Alta pressione dinverno 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
nevelaria diventata secca discende lungo
ilversante sud comprimendosi e
riscaldandosiaumento di temperatura etempo
serenoeffetto fhon
45
2000m
6
6
-0.6C/100m
1000m
1C/100m
10
16
-1C/100m
BP
AP
26
Temperatura massa aria ascendenteC
20
Livello iniziale
0
Una massa daria ascendente si espande e la
temperatura diminuisce di 1C/100moppure di
0.6C/100 se umida (perché libera il calore di
condensazione)Una massa daria secca discendente
si comprime e si riscalda di 1C/100m Massa
ascendente da 0m a 1000m (passa da 20C a
10C)inizia la condensazionepassa da 1000m a
2000m e da 10C a 6CMassa secca discendente da
2000M a 0m passa da 6C a 26C
46
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