MODULO 2.1.2

Meteorologia
SERVE A QUALCOSA CONOSCERE
LE PREVISIONI DEL TEMPO?
Possiamo affidarci a metodi
empirici
oppure…
informiamoci
Meteorologia - Introduzione
Cosa significa fare una previsione del tempo?
Significa prevedere l andamento di alcune grandezze fisiche semplici o composte che
caratterizzano l atmosfera, cioè quella fascia d aria che avvolge la terra che va da 0 a 10
km di altezza (TROPOSFERA).
In realtà l atmosfera arriva fino a 500 km di altezza, la Troposfera contiene i 3/4 della
massa d'aria terrestre e praticamente tutto il vapore acqueo atmosferico ed è in esso che
avvengono i cambiamenti che danno luogo alle formazioni meteorologiche su scala
planetaria.
Le grandezze che caratterizzano l atmosfera sono :
■  LA TEMPERATURA
■  IL GRADO DI UMIDITA
■  LA PRESSIONE
■  IL MOVIMENTO
La temperatura e l inversione termica
Effetto dell inversione sulla copertura
del cielo arresta lo sviluppo verticale
delle nubi.
La temperatura diminuisce linearmente
con la quota, sino a 13 Km di altezza,
di una quantità compresa tra 4°C e
10°C ogni 1000 metri (in media 6,5
°C).
L inversione al suolo
favorisce la nebbia.
La causa più comune dell
inversione termica é un forte irraggiamento termico notturno.
A causa del cielo sereno, durante la notte si produce un forte raffreddamento del suolo che a sua volta raffredda il
sottile strato d aria a contatto con esso. Se l umidità é sufficientemente elevata e la temperatura dell aria diminuisce
oltre la temperatura di rugiada si ha la condensazione e quindi la formazione di nebbia. Più in alto, lontano dal suolo
l aria rimane calda.
La temperatura e lo Zero Termico
■  Lo zero termico è il dato meteorologico che indica l'altitudine alla quale la temperatura
nella libera atmosfera è (o sarà, nel caso di una previsione) di zero gradi Celsius alle
ore dodici. Al di sopra di tale altitudine la temperatura è generalmente inferiore allo
zero (tranne nei casi di inversione termica).
Isoterma
L isoterma è una delle linee sulle carte del tempo (dette anche carte sinottiche) che
uniscono i punti della terra e del mare che hanno la stessa temperatura.
Scambio di calore diurno con cielo sereno
Elevata escursione termico
Interscambio di calore
Scambio di calore notturno con cielo sereno
Elevata escursione termico
■  Forte raffreddamento del suolo.
■  Formazione di rugiada o di brina.
■  I corpi cedono il calore accumulato durante il giorno.
La temperatura e lo Scambio di calore con cielo coperto
Modesta escursione termico
■  La radiazione solare è riflessa dalle nubi. Lo scambio termico
tra nubi e suolo è in stato di quasi – equilibrio.
■  La situazione è indipendente da giorno a notte.
L umidità
L umidità relativa rappresenta il contenuto in percentuale (%) di
vapore d acqua in atmosfera.
L unità di misura è il percento (%).
L aria, a seconda della temperatura, può contenere in
sospensione una diversa quantità di acqua (aria assolutamente
secca non esiste in natura); a 10 °C l aria può contenere fino a 9 g
di acqua per metro cubo, a 20 °C fino a 17 g, a 30 °C fino a 30 g,
e così via. Quando l aria porta in sospensione la massima quantità
di acqua che può contenere in relazione alla temperatura, si dice
che è satura; in queste condizioni, il minimo abbassamento di
temperatura provoca la condensazione di parte dell acqua
contenuta, quindi si formano le nubi e le precipitazioni.
Umidità assoluta: quantità di vapore acqueo contenuta in un m3
d aria
Saturazione: limite all umidità assoluta. Oltre tale limite il vapore
acqueo condensa. Tale limite è tanto maggiore quanto più è alta la
temperatura
Umidità relativa: rapporto tra umidità assoluta e saturazione
Trasformazione dell acqua
Scambio di materia tra i tre stati dell acqua
I Venti
IL vento è aria che si muove.
L unità di misura è il metro al secondo (m/s).
Il vento è un fenomeno naturale che consiste nel
movimento ordinato di masse d'aria dovuto alla
differenza di pressione tra due punti dell'atmosfera.
Il vento, quindi, può essere sinteticamente visto
come un fiume d'aria che partendo da zone di alta
pressione tende a riempire i vuoti lasciati dalle
depressioni.
Questo fiume non corre in maniera diretta da un
punto all'altro ma subisce una deviazione dovuta
alla forza di Coriolis che tende a ruotarlo verso
destra nell emisfero settentrionale e verso sinistra
nell emisfero meridionale.
I Venti
Intensità del vento
(scala Beaufort)
Tabella del congelamento
Effetto Windchill
<- 1 °C ogni 100 metri
0.5 °C ogni 100 metri ->
Stau e Fohn
STAU: versante sopravento
L aria è costretta ad alzarsi, si
raffredda, condensa e dà luogo a
precipitazioni.
FOHN: versante sottovento
L aria ridiscende, si riscalda per
compressione e, avendo scaricato
l umidità in eccesso, risulta più secca.
Cicloni (B) e Anticicloni (A)
■  L'ALTA PRESSIONE (A) : è una zona dove l'aria è più
pesante e comprime quella che sta sotto facendo
scomparire le nubi. Ecco perché con l'alta pressione il
tempo è sereno. Sulle carte meteorologiche l'alta
pressione è segnalata con A o con H (high in inglese).
■  LA BASSA PRESSIONE (B) : è il fenomeno contrario
all alta pressione. L aria viaggia dal basso verso l alto,
man mano che sale si raffredda, il vapore acqueo si
condensa e si creano nubi e pioggia. Sulle carte del
tempo è segnata con una B o con L (low in inglese)
Cicloni (B) e Anticicloni (A)
Cunei e Saccature
Esemplificazione delle figure
isobariche tipiche: alta pressione e
promontorio, bassa pressione e
saccatura, pendio (+ o – ripido) e
pressioni livellate. Equidistanza 4 hPa
(=mmb).
■  CUNEO O PROMONTORIO : zona di alta pressione derivata da un anticiclone espanso, che si incunea tra due
depressioni: le linee isobariche si dispongono a U.
■  SACCATURA : zona di bassa pressione, derivata da un ciclone espanso, che si frappone fra due aree
anticicloniche e penetra in una regione di alta pressione : le isobare assumono la forma di una V o di una U.
LA CITCOLAZIONE DELLE MASSE D’ARIA A LIVELLO GLOBALE
Circolazione dei venti associata alle corrispondenti celle di pressione e
formazione delle zone di convergenza intertropicale
Variazione geografica delle Zone di convergenza intertropicale
Influenzata dalla superficie occupata dalle terre emerse (continenti)
LA CIRCOLAZIONE DELLE MASSE D’ACQUA NEGLI OCEANI
ESEMPIO DI RAPPORTI DI CIRCOLAZIONE FRA
CORRENTI MARINE E VENTI
SISTEMA GLOBALE DELLA CIRCOLAZIONE DELLE MASSE D’ACQUA
CORRENTE DEL GOLFO E FLUSSO DI CALORE LATENTE IN
ATMOSFERA DURANTE L’INVERNO CORRELATA AL FLUSSO DI
ARIA FREDDA E SECCA CONTINENTALE SOPRA QUELLA CALDA
OCEANICA
QUELLO CHE NON SI VEDE
I TRE PRINCIPALI SISTEMI DI RIFORNIMENTO DI ACQUA AD
ALTA DENSITÀ NEGLI OCEANI
IL SISTEMA DI CIRCOLAZIONE PROFONDO
Parte Seconda
■ => Nubi e situazioni <=
Nuvole
■  Che cos'è una nube?
■  La nube e' una massa d'aria satura di vapore in cui sono sospese numerose goccioline
d'acqua e, spesso, anche cristalli di ghiaccio.
■  La nube prende corpo quando l'umidità relativa in una massa d'aria raggiunge il 100%, così
che l'eccesso di vapore acqueo condensa in minuscole gocce d'acqua di dimensioni
comprese tra i 20 e i 50 millesimi di millimetro.
■  Affinché una goccia di pioggia possa precipitare al suolo e' necessario che i nuclei di
condensazione (i minuscoli cristalli di sale, gli elementi inquinanti o il pulviscolo intorno ai
quali le gocce di vapore acqueo condensano) raggiungano dimensioni di circa un milione di
volte rispetto a quando si formano le prime gocce di condensazione..
■ 
Modalità di formazione delle nubi:
Ø  ascesa dell aria per riscaldamento locale (termiche)
Ø  ascesa dell aria causata da cicloni o fronti
Ø  ascesa dell aria per motivi orografici (sbarramento)
Ø  raffreddamento dell aria a contatto con una superficie fredda (nebbia)
Nuvole
Modalità di formazione delle nubi:
v ascesa dell aria per riscaldamento locale (termiche)
v ascesa dell aria causata da cicloni o fronti
v ascesa dell aria per motivi orografici (sbarramento)
v raffreddamento dell aria a contatto con una superficie fredda (nebbia)
Ascesa spontanea Ascesa spontanea
dell aria a causa del troppo caldo.
Ascesa forzata dell aria a causa di un
ostacolo (montagna).
Ascesa forzata dell aria a causa di
una struttura meteorologica (fronte
caldo e fronte freddo)
Classificazione delle nuvole
Cirri (alta quota) 6 – 13 km
Nubi isolate a forma di
filamenti bianchi o di
strisce o chiazze bianche
formati da cristalli di
ghiaccio
Cirrostrati (alta quota) 6 – 13 km
Formano un velo nuvoloso
biancastro di aspetto
fibroso o liscio che
ricopre interamente il
cielo.
Cirrocumoli (alta quota) 6 – 13 km
Queste nubi sono l'ultimo
stadio che annuncia
l'arrivo di un fronte caldo
e, a differenza dei cirri e
dei cirrostrati, indicano
che il peggioramento è
imminente.
Altocumoli (quota media) 2 – 6 km
Si presentano come
banchi di nuvolette , a
forma di fiocchi o balle,
di colore biancastro (cielo
a pecorelle ). Formati
prevalentemente da
goccioline d acqua.
Altostrati (quota media) 2 – 6 km
Distesa nuvolosa senza
struttura più o meno
grigia a seconda dello
spessore.
Possono dare
precipitazione, pioggia o
neve
Nembostrati (quota bassa) fino a 2 km
Distesa nuvolosa grigio
scura, amorfa,
accompagnata spesso da
nubi basse e frastagliate
di cattivo tempo.
Danno luogo a
precipitazioni.
Strati (quota bassa) fino a 2 km
Sono le nubi più basse
(talvolta raggiungono il
suolo), grigie, uniformi.
Sono formati da
goccioline d acqua.
Possono dar luogo a
pioviggine.
Stratocumoli (quota bassa) fino a 2 km
Gli stratocumoli sono
grossi ammassi scuri,
tondeggianti, che
ricoprono, specialmente
d'inverno, quasi
interamente il cielo.
Cumoli dal suolo fino alla regione superiore - nubi a sviluppo verticale.
Gli aspetti dei cumuli sono mutevoli; si tratta
sempre di nubi isolate, generalmente dense, con
contorni ben definiti, a piccolo o a grande sviluppo
verticale, ma sempre a forma di cupole o di torri,
con la parte superiore simile a un cavolfiore.
Nembocumoli dal suolo fino alla regione superiore - nubi a sviluppo verticale.
Generalmente dense, con contorni netti, a forma di torri o montagne. Caratterizzati da
correnti fino a 30m/s. Si estendono da quote basse a quote alte. Danno luogo a
precipitazioni intense, grandine e temporali.
Nebbia
Nubi basse con base al
suolo, con spessore da
qualche metro a qualche
centinaio.
Si forma generalmente
per raffreddamento al
suolo di aria umida Sono
favorevoli
notti serene, poco vento
e alta umidità negli
strati bassi
PROCESSO DI RAFFREDDAMENTO E RSCALDAMENTO ADIABATICO
Precipitazioni
v 
Si formano quando le nubi cumuliformi e stratiformi raggiungono quote
sufficientemente elevate da dar luogo alla formazione di piccoli cristalli di ghiaccio.
v  I cristalli di ghiaccio si accrescono :
Ø  urtando gli uni contro gli altri durante il moto di caduta
Ø  per effetto del brinamento di goccioline d acqua sospese nell aria
v  Quando le correnti interne alle nubi non sono più in grado di sostenere i cristalli
più grossi, questi cominciano a precipitare verso il basso.
v  Se durante il moto di caduta i cristalli attraversano strati più caldi, fondono e
danno luogo a pioggia
Fronte caldo
L aria calda, scorrendo sulla superficie
frontale, si alza, si raffredda,
condensa e dà luogo a precipitazioni estese
generalmente non molto
intense. Queste sono annunciate dalla
presenza di cirri.
Fronte caldo
Il fronte caldo.
Cosa succede prima, durante e dopo?
Fronte freddo
L aria calda si solleva rapidamente incalzata
dal fronte freddo e dà origine a una
fascia di nubi cumuliformi e a precipitazioni
non estese ma intense.
Fronte freddo
Il fronte freddo.
Cosa succede prima, durante e dopo?
Fronte occluso
Si ha quando un fronte freddo raggiunge uno caldo. Le nubi e le precipitazioni dei due fronti si sovrappongono.
Se l aria che avanza è più fredda di quella che precede le precipitazioni sono poco estese e intense.
Se l aria che avanza è più calda di quella che precede le precipitazioni sono estese e meno intense.
Fronti
Carta di analisi meteorologica e
simbologia dei fronti:
Fronti caldi sono qui indicati in
rosso, quelli freddi in blu, quelli
occlusi o stazionari e occlusi in
rosa.