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Temperatura ed energiaLa pressione I venti

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLa temperatura di un corpo una misura di quanta energia di moto (energia cinetica) le molecole di un materiale possiedoPi alta la temperatura, maggiore la velocit media delle molecoleAllo zero assoluto, lenergia cinetica delle molecole nulla.

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLe scale di temperaturaI termometri misurano la temperatura dei corpiLe scale termometriche maggiormente utilizzate sono:Celsius o Centigrada CFahrenheit FKelvin KFormule di conversioneC= 5/9 (F-32)

F= (9/5 C) +32

K= C + 273

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoIl processo di trasferimento di caloreConduzione : le molecole trasferiscono energia per contatto diretto;

Convezione: il trasferimento di calore avviene per mezzo di un fluido (aria o acqua) interposto tra corpi a temperature differenti.- In meteorologia, la convezione generalmente associata ai moti verticali del fluido- Lavvezione ha lo stesso significato della convezione, solo che si manifesta sul piano orizzontale.

Irraggiamento: Il trasferimento di calore non richiede un contatto tra i corpi che scambiano calore, e non richiede la presenza di un fluido interposto

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoAlcuni importanti concetti termodinamici: il calore latente1 caloria = quantit di energia necessaria per aumentare la temperatura di un grammo dacqua da 14,5C a 15,5C

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoAlcuni importanti concetti termodinamici: il processo adiabatico un processo che avviene senza trasferimento di calore tra il sistema (es. una particella daria) e lambiente circostante. In un processo adiabatico ad una compressione corrisponde sempre un riscaldamento e ad una espansione corrisponde sempre un raffreddamento. Tutti i processi che avvengono nellatmosfera possono essere considerati adiabatici.

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoAlcuni importanti concetti termodinamici: la radiazione elettromagneticaLegge di Stefan- Boltzman: (costante di Stefan)E = energia radiante

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoAlcuni importanti concetti termodinamici: la radiazione elettromagneticaLegge di Wien: Esempio:2897Spettro elettromagnetico del Sole

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoSpettro elettromagnetico del Sole e della Terra

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoIl sole, a circa 5700C, emette circa 4x1026 WattLa terra, a circa 15C, emette circa 2x1017 Watt che esattamente lenergia che riceve dal sole: la terra quindi in EQUILIBRIO TERMICO cio emette tanta energia quanta ne riceve (altrimenti si scalderebbe disastrosamente) ma mentre la riceve come luce visibile dal sole, la riemette come raggi infrarossi (invisibili) in tutte le direzioni.

Anche la luna fa lo stesso ma molto diversa dalla terra: perch?

Perch non ha unatmosfera!!

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLeffetto serra naturale

Lezione 2: Temperatura, pressione, vento

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLaria nella bassa atmosfera riscaldata dal basso. Il sole riscalda la terra; laria al di sopra si riscalda per conduzione, convezione ed irraggiamento. Un ulteriore riscaldamento si verifica a causa del rilascio di calore latente allinterno della nube durante il processo di condensazione.

Lezione 2: Temperatura, pressione, vento

Lezione 2: Temperatura, pressione, vento Visto che le latitudini polari ricevono un numero maggiore di ore durante lestate, perch non hanno anche le temperature pi alte? Perch le temperature massime non si registrano al solstizio destate?Che cosa succederebbe se cambiasse linclinazione dellasse polare?(avremo pi o meno stagionalit con un angolo maggiore?E cosa succederebbe con linclinazione a 0 e 90?)

Lezione 2: Temperatura, pressione, vento

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoTemperatura media alla superficie terrestre in gennaio (SX) e luglio (DX)Isoterma = linea che unisce i punti alla stessa temperatura

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoVariazione termica stagionale

Lezione 2: Temperatura, pressione, vento

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLa pressione atmosferica causata dal peso della colonna daria sovrastante su una superficie unitariaEssa, di conseguenza diminuisce con la quotaA parit di pressione al suolo, la colonna di aria fredda sar pi bassa della colonna di aria pi caldaLa pressione varia enormemente con la quota, ma sono le pi piccole variazioni di pressione sul piano orizzontale a determinare i venti e i sistemi meteorologici.

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoGli strumenti per la misura della pressione sono i barometri a mercurio

La pressione si ricava misurando il peso della colonna di mercuriodove la densit del mercurio g la gravith laltezza della colonna di mercurioAl livello del mare la pressione media :

1013.25 hpa = 76 cm Hg = 29.92 inch Hg

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoIsobara= linea che congiunge i punti aventi la stessa pressione

Data e ora del rilevamentoEnte che ha prodotto la mappaValiditTipo di mappa

Configurazioni bariche:

AnticicloneDepressione1231 = promontorio2 = saccatura3 = sella

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLe carte in quota sono mappe a pressione costante e mostrano la variazione dellaltezza di una superficie isobarica. Le linee su una mappa in quota rappresentano laltezza della superficie isobarica a cui la mappa si riferisce e sono quindi delle ISOIPSE. Tale altezza in termini meteorologici si chiama GEOPOTENZIALE indicato con la lettera z (si misura in dam geop)Le superfici isobariche standard maggiormente utilizzate in meteorologia sono:850 hpa; 700 hpa; 500 hpa; 300 hpa

Individuare Isoipsa 5520 metri geopotenziali; promontorio e saccatura12

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoIl ventoLe differenze di temperatura tra oceani e continenti provoca delle variazioni di pressione Le differenze di pressione danno origine alle forze che provocano i moti atmosferici

La forza di gradiente (PGF) si esercita ortogonalmente alle isobare ed uguale a :Pi vicine sono le isobare maggiore la forza di gradiente

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLe altre forze che agiscono sul vento sono:

La forza di Coriolis (CF)La forza centripeta (c)La forza di gravit (g)Lattrito (F)

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoI venti che spirano a quote superiori ai 1000 metri sono il risultato degli effetti della forza di gradiente (PGF) e della forza di Coriolis (CF)Questo vento viene definitoVENTO GEOSTROFICOf = parametro di Coriolis che dipende dalla latitudine; = densit dellaria

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoNelle vicinanze del suolo, bisogna tenere in considerazione lattrito esercitato dal terreno.Questo riduce lintensit del vento, riducendo anche la forza di Coriolis che non risulter pi opposta alla forza di gradiente. Il risultato una deviazione verso le basse pressioni del vento.

Nel caso di configurazioni chiuse, il risultato sar un flusso convergente intorno ai cicloni e un flusso divergente intorto agli anticicloni.

Venti in quotaVenti al suolo

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoLa forza del vento dipende dal gradiente di pressione

I venti in quota spirano parallelamente alle isobare

Nellemisfero nord i venti spirano in senso orario intorno alle alte pressioni e in senso antiorario intorno alle depressioni

I venti al suolo sono leggermente deviati verso le basse pressioni

Essendo un elemento vettoriale il vento va definito usando la direzione di provenienza e lintensit espressa in metri/secondo o nodi (Kts)

1 Kts = 1,852 Km/h = 0,5 m/s

Lezione 2: Temperatura, pressione, ventoGli strumenti per misurare il vento sono gli ANEMOMETRII pi comuni sono a coppe di Robinson. Le coppe girano in maniera proporzionale alla velocit del vento. Altri anemometri sono a eliche.Una banderuola indica invece la direzione di provenienza del vento.