METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.
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METEOROLOGIA METEOROLOGIA GENERALEGENERALE
La stabilità La stabilità Dell’AtmosferaDell’Atmosfera
La stabilità La stabilità Dell’AtmosferaDell’Atmosfera
A cura del Prof. G. ColellaA cura del Prof. G. Colellaa.s. 2004/2005
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ObiettivoObiettivo
Saper valutare i fattori che determinano i movimenti
verticali dell’aria. Capacità di individuare le condizioni meteorologiche prevalenti.
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ARGOMENTIARGOMENTI ARGOMENTIARGOMENTI
•Variazione di temperatura con la quota
•Condizioni di equilibrio per aria secca, o umida ma non satura
•Condizioni di equilibrio per aria satura
•Sintesi e casi particolari
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ΥΥ Variazione della Variazione della TEMPERATURATEMPERATURA con la quota Dell’con la quota Dell’atmosferaatmosfera
T1
T0 T
Z
T0
T2
T3
T1T2T3
Z0
Z3
Z2
Z1
ΥΥ = -T2 T1
Z2 Z1
Curva
Di stato
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Υ: Gradiente Termico Verticale
Υ = - dt/dz (°C/100 m)
Variazione di temperatura per unità di distanza verticale dell’atmosfera.
Υ = 0 T = costanteΥ < 0 T aumenta con la quota
(inversione termica)Υ > 0 T diminuisce con la quota
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ΥΥ** Variazione della Variazione della TEMPERATURATEMPERATURA con la quota di una con la quota di una particellaparticella
SECCASECCA
T0
T1
T2
T3
Z
TZ0
T0T1T2T3
Z1
Z2
Z3
Adiabatica
secca
ΥΥ**
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Υ*: Gradiente adiabatico secco
Υ*= - dT/dZ = 1°C/100mVariazione di temperatura,
per unità di distanza verticale di una particella
d’aria secca
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ΥΥss** Variazione della Variazione della TEMPERATURATEMPERATURA
con la quota di una con la quota di una particellaparticella SATURASATURA
T0
T1
T2
T3
Z
TZ0
T0T1T2T3
Z1
Z2
Z3
Adiabatica
satura
ΥΥss**
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Υs*: Gradiente adiabatico
saturo
Υs*=-dT/dZ = 0,2 – 0,9 °C/100m
Variazione di temperatura, per unità di distanza
verticale, di una particella d’aria satura
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UR
=100%
UR <100%
ΥΥ**
ΥΥss**
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Moto di una particella d’aria Moto di una particella d’aria immersa in una colonna d’ariaimmersa in una colonna d’aria
TA
S
Tp
P
TA = temperatura dell’atmosfera
Tp = temperatura della particella
S = Spinta di Archimede
P = Peso della particella
Z
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Moto di una particella d’aria Moto di una particella d’aria immersa in una colonna d’ariaimmersa in una colonna d’aria
TA
S
Tp
P
La particella è in EQUILIBRIO se:
∑ F = S – P = 0
S = mA g = ρAVA g P = mP g = ρPVP g VA = VP
F = ρAVA g - ρPVP g =
= ρPVP g (ρA/ ρP ) – 1 =
F = mPaP
aP = g (ρA/ ρP) – 1 Accelerazione
Particella
ρA ρP
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Moto di una particella d’aria Moto di una particella d’aria immersa in una colonna d’ariaimmersa in una colonna d’aria
TA
S
Tp
P
La particella è in EQUILIBRIO se:
F = S P = 0
F>0 moto ascendente
F<0 moto discendente
F = mPaP aP = (ρA/ ρP – 1)
aP =0 ρA = ρP Particella in equilibrio
aP >0 ρA > ρP Particella sale
aP <0 ρA< ρP Particella scende
ρA ρP
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Moto di una particella d’aria Moto di una particella d’aria immersa in una colonna d’ariaimmersa in una colonna d’aria
TA
S
Tp
P
PV = RT
( ρA/ ρP ) = ( TP / TA )
ρA = ρP TP = TA Particella in
equilibrio
ρA > ρP TA < TP Particella sale
ρA< ρP TA > TP Particella
scende
ρPρA
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Moto di una particella d’aria Moto di una particella d’aria immersa in una colonna d’ariaimmersa in una colonna d’aria
TA
S
Tp
P
RIASSUMENDO
La particella è in equilibrio se la sua temperatura è uguale a quella dell’atmosfera
La particella è in movimento se la sua temperatura è diversa da quella dell’atmosfera
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Stabilità dell’atmosferaStabilità dell’atmosfera
Stabilità per aria secca
Bisogna confrontare
ΥΥ Υ* Cioè:
La variazione di temperatura
dell’atmosfera con quella della
particella secca
Stabilità per aria satura
Bisogna confrontare
ΥΥ Υs*
CioèLa variazione di
temperatura dell’atmosfera con
quella della particella satura
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UR
=100%
UR <100%
ΥΥ**
ΥΥss**
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Stabilità per aria seccaStabilità per aria secca
Y<Y*Y<Y* : : Atmosfera SubadiabaticaAtmosfera Subadiabatica
Y=Y* : Y=Y* : Atmosfera AdiabaticaAtmosfera Adiabatica
Y>Y* : Y>Y* : Atmosfera Atmosfera Superadiabatica Superadiabatica
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ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso termico: TTP P > > TTAA
Al punto di partenza la particella ha temperatura maggiore dell’atmosfera (e quindi densità minore)
La particella sale termicamente sottoposta alla spinta di Archimede.
A. Subadiabatica
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ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y<Y* Y<Y* Stabilità per aria seccaStabilità per aria secca
Caso termico: TTPP > > TTAA
La salita prosegue
![Page 21: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/21.jpg)
ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso termico: TTPP >> TTAA
La salita prosegue
![Page 22: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/22.jpg)
ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso termico: TTPP > > TTA A
E si arresta alla quota Z alla
quale TTA A = = TTPP (densità uguali)
Z = Livello di equilibrio
Se allontaniamo la particella dalla quota Z
essa vi ritorna.
Z Livello di equilibrio
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ZZ
TT
YYY*Y*
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso Dinamico: TTP P < < TTAA
Al punto di partenza la particella ha temperatura minore dell’atmosfera (densità maggiore) e quindi tende a rimanere nella sua posizione.
![Page 24: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/24.jpg)
ZZ
TT
YYY*Y*
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso Dinamico: TTP P < < TTAA
La particella, spinta da una forza, sale dinamicamente . …
![Page 25: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/25.jpg)
ZZ
TT
YYY*Y*
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso Dinamico: TTP P < < TTAA
…. fino a raggiungere una quota Z alla quale finisce la spinta dinamica.
Z
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ZZ
TT
YYY*Y*
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso Dinamico: TTP P < < TTAA
Finita la causa che ha determinato la salita, la particella, torna nella posizione iniziale.Z
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ZZ
TT
YYY*Y*
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso: TTP P = = TTAA
La particella ha stessa temperatura, e quindi
stessa densità, dell’atmosfera e di
conseguenza tende a rimanere nella posizione
iniziale.
=
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Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Z
TTTPPTTAA
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
![Page 29: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/29.jpg)
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTP P < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
![Page 30: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/30.jpg)
Y<Y*Y<Y* Stabilità per aria secca Stabilità per aria secca
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Caso: TTPP = = TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP TTTAATTPP =
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
Z
![Page 31: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/31.jpg)
ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAA TTPP
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso termico: TTP P > > TTAA
Al punto di partenza la particella ha temperatura maggiore dell’atmosfera (e quindi densità minore)
La particella sale termicamente sottoposta alla spinta di Archimede.
La particella accelera
A. Superadiabatica
![Page 32: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/32.jpg)
ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
Al punto di partenza la particella ha temperatura minore dell’atmosfera
Livello di Equilibrio
![Page 33: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/33.jpg)
ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
Se viene spinta dinamicamente fino al
livello di equilibrio potrà proseguire termicamente
(per spinta di Archimede).
Livello di Equilibrio
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ZZ
TT
Y*Y*YY
TTAATTPP
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
La particella
Se viene portata sopra del livello di
equilibrio continuerà a salire;
Se viene portata sotto del livello di quilibrio continuerà a
scendere.
Livello di Equilibrio
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ZZ
TT
Y*Y*
YY
TTAA TTPP
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso: TTP P = = TTAA
La particella sale termicamente accelerando.
==
![Page 36: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/36.jpg)
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Z
TTTPPTTAA
La particella, allontanata dal punto di equilibrio, continuerà a spostarsi accelerando
![Page 37: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/37.jpg)
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella, allontanata dal punto di equilibrio, continuerà a spostarsi accelerando
![Page 38: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/38.jpg)
Y>Y*Y>Y* Instabilità per aria Instabilità per aria seccasecca
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella, allontanata dal punto di equilibrio, continuerà a spostarsi accelerando
Caso: TTPP = = TTAA
Z
TTPP TTAA=
![Page 39: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/39.jpg)
ZZ
TT
Y*Y*
YY
TTAA TTPP
Y=Y*Y=Y* Equilibrio Indifferente Equilibrio Indifferente
Caso: TTP P > > TTAA
La particella sale termicamente a
velocità costante, mantenendo la differenza di
temperatura iniziale con l’atmosfera.
A. Adiabatica
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Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella si muove con velocità costante TTP P > > TTA A e TTPP < < TTA A
Oppure ha sempre una posizione di equilibrio TTPP = = TTAA
Caso: TTPP = = TTAA
Z
TTPP TTAA=
Y=Y*Y=Y* Equilibrio Indifferente Equilibrio Indifferente
![Page 41: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/41.jpg)
ZZ
TT
YY
YYss**
TTAA TTPP
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTP P > > TTAA
Al punto di partenza la particella ha temperatura maggiore dell’atmosfera (e quindi densità minore)
La particella sale termicamente sottoposta alla spinta di Archimede.
![Page 42: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/42.jpg)
ZZ
TT
YY
YYss**
TTAA TTPP
Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTPP > > TTAA
La salita prosegue
![Page 43: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/43.jpg)
ZZ
TT
YY
YYss**
TTAA TTPP
Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTPP > > TTAA
La salita prosegue
![Page 44: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/44.jpg)
ZZ
TT
YY
YYss**
TTAA TTPP
Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTPP > > TTAA
E si arresta alla quota Z alla
quale TTA A = = TTPP (densità uguali)
Z = Livello di equilibrio
Se allontaniamo la particella dalla quota
Z essa vi ritorna.
Livello di equilibrio
![Page 45: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/45.jpg)
ZZ
TT
YYY*Y*SS
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
Al punto di partenza la particella ha
temperatura minore dell’atmosfera (e
quindi densità maggiore)
![Page 46: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/46.jpg)
ZZ
TT
YYY*Y*SS
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
La particella, spinta da una forza, sale dinamicamente . …
![Page 47: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/47.jpg)
ZZ
TT
YYY*Y*SS
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
…. fino a raggiungere una quota Z.
Z
![Page 48: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/48.jpg)
ZZ
TT
YYY*Y*SS
TTPP TTAA
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso dinamico: TTP P < < TTAA
Finita la causa che ha determinato la salita, la particella, torna nella posizione iniziale.
![Page 49: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/49.jpg)
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Z
TTTPPTTAA
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
![Page 50: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/50.jpg)
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTP P < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
![Page 51: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/51.jpg)
Y<Y*Y<Y*SS Stabilità per aria saturaStabilità per aria satura
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
La particella rimane nella posizione di equilibrio, e se viene allontanata vi ritorna.
Caso: TTPP = = TTAA
Z
T TTTPP TTAA=
![Page 52: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/52.jpg)
Y>Y*Y>Y*S S Instabilità per aria Instabilità per aria saturasatura
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Z
TTTPPTTAA
La particella, allontanata dal punto di equilibrio, continuerà a spostarsi accelerando
![Page 53: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/53.jpg)
Y>Y*Y>Y*S S Instabilità per aria Instabilità per aria saturasatura
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella, allontanata dal punto di equilibrio, continuerà a spostarsi accelerando
T
![Page 54: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/54.jpg)
Y>Y*Y>Y*S S Instabilità per aria Instabilità per aria saturasatura
Caso termico: TTP P > >
TTAA
Caso Dinamico: TTPP < <
TTAA
Z
TTTPPTTAA
Z
TTAATTPP
La particella, allontanata dal punto di equilibrio, continuerà a spostarsi accelerando
Caso: TTPP = = TTAA
Z
T TTTPP TTAA=
![Page 55: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/55.jpg)
Stabilità
Instabilità
![Page 56: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/56.jpg)
Che cosa Che cosa succede, dal succede, dal
punto di vista punto di vista della della
temperatura, ad temperatura, ad una particella una particella
che sale che sale nell’atmosferanell’atmosfera??
![Page 57: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/57.jpg)
UR
=100%
L. C.L C Livello di
Condensazione
La particella sale, si raffredda e diventa satura;
![Page 58: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/58.jpg)
UR
=100%
L. C.
L C Livello di
Condensazione
La particella prosegue come aria satura e forma la nube.
![Page 59: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/59.jpg)
Livelli di condensazioneLivelli di condensazione
• L. C. Livello di CondensazioneL. C. Livello di Condensazione
• L. C. F.L. C. F. LLivello di ivello di CCondensazioneondensazione FForzatoorzato
• L. C. T. LL. C. T. Livello di ivello di CCondensazioneondensazione TTermoconvettivoermoconvettivo
![Page 60: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/60.jpg)
Livelli di condensazioneLivelli di condensazione
• L. C. Livello di CondensazioneL. C. Livello di Condensazione
Livello (quota) al quale la particella Livello (quota) al quale la particella diventa satura a causa di un diventa satura a causa di un raffreddamento adiabatico.raffreddamento adiabatico.
![Page 61: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/61.jpg)
Livelli di condensazioneLivelli di condensazione
L. C. F.L. C. F. LLivello di ivello di CCondensazioneondensazione FForzatoorzato
Livello al quale la particella diventa Livello al quale la particella diventa satura, avendo subito un satura, avendo subito un raffreddamento adiabatico, a causa raffreddamento adiabatico, a causa di una di una salita dinamicasalita dinamica..
![Page 62: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/62.jpg)
Livelli di condensazioneLivelli di condensazione
L. C. T. LL. C. T. Livello di ivello di CCondensazioneondensazione TTermoconvettivoermoconvettivo
Livello (quota) al quale la particella Livello (quota) al quale la particella diventa satura, avendo subito un diventa satura, avendo subito un raffreddamento adiabatico, a causa di raffreddamento adiabatico, a causa di una una salita termicasalita termica..
![Page 63: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/63.jpg)
Livelli di CondensazionreLivelli di Condensazionre
T
Z
TPTd
Z
L. C. T.
L. C. F.
L.L.C.
T
![Page 64: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/64.jpg)
Livello di Libera ConvezioneLivello di Libera Convezione
L. L. C. L. L. C. Livello di Libera Convezione::
Livello fino al quale la particella sale per una spinta
dinamica e oltre il quale la particella salirà per una
spinta termica.
![Page 65: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/65.jpg)
Instabilità Assoluta
Y>Y*>Y*Y>Y*>Y*SS
![Page 66: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/66.jpg)
Instabilità Assoluta
Y>Y*>Y*Y>Y*>Y*SS
![Page 67: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/67.jpg)
ZZ
TT
Y*sY*s
YY
Y*Y*
TTPP == TTAA
CbCb
L. C. T.L. C. T. BaseBase
SommitàSommità
Instabilità Assoluta
Y>Y*>Y*Y>Y*>Y*SS
L’atmosfera è L’atmosfera è instabileinstabile sia per sia per l’aria secca l’aria secca Y>Y*Y>Y*
che per l’aria che per l’aria satura satura Y>Y*SY>Y*S..
![Page 68: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/68.jpg)
ZZ
TT
Y*sY*s
YY
Y*Y*
TTPP == TTAA
CbCb
L. C. T.L. C. T. BaseBase
SommitàSommità
Instabilità Assoluta
Y>Y*>Y*Y>Y*>Y*SS
Condizioni meteo generali:
Presenza moti convettivi
Formazione nubi cumuliformi
Presenza di turbolenza
Precipitazioni a carattere di rovescio
Buona visibilità.
![Page 69: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/69.jpg)
CONCLUSIONI
ARIA INSTABILE NON esiste un punto di equilibrio stabile Se la particella è allontanata dal p.e. interverranno forze
che tenderanno ad allontanarla sempre di più dal p.e. SI moti termoconvettivi Nubi CUMULIFORMI Turbolenza Buona visibilità
Temporali
![Page 70: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/70.jpg)
Stabilità Assoluta
Foto G. Colella
Y<Y*Y<Y*SS<Y*<Y*
![Page 71: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/71.jpg)
ZZ
TT
Y*sY*s
Y*Y*
YY
L.C.FL.C.F
TTP P == T TAA
Stabilità Assoluta
Y<Y*Y<Y*SS<Y*<Y*
L’atmosfera è L’atmosfera è stabilestabile sia per sia per l’aria secca l’aria secca
Y <Y*Y <Y*
che per l’aria che per l’aria satura satura Y<Y*SY<Y*S..
![Page 72: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/72.jpg)
ZZ
TT
Y*sY*s
Y*Y*
YY
L.C.FL.C.F
TTP P == T TAA
Stabilità Assoluta
Y<Y*Y<Y*SS<Y*<Y*
Condizioni meteo generali:
Assenza moti convettivi
Formazione nubi stratiformi
Assenza di turbolenza
Precipitazioni a carattere uniforme
Scarsa visibilità.
TTdd
![Page 73: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/73.jpg)
CONCLUSIONI
ARIA STABILE Esiste sempre un punto di equilibrio stabile Se la particella è allontanata dal p.e. interverranno forze
che tenderanno a riportarla al p.e. NO moti termoconvettivi Possibilità moto verticale forzato Nubi STRATIFORMI Scarsa visibilità (Nebbia - foschia) NO Turbolenza (eventualmente di tipo dinamica)
![Page 74: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/74.jpg)
Stabilità Condizionata
Y*Y*SS<Y<Y*<Y<Y*
![Page 75: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/75.jpg)
YYY*Y*SS
Y*Y*
ZZ
L.L.CL.L.C
TTPP == TTAA
Stabilità Condizionata
TT
L’atmosfera è: Stabile per l’aria secca Y<Y*Y<Y*
Instabile per aria satura Y>Y> Y*Y*SS
Y*Y*SS<Y<Y*<Y<Y*
![Page 76: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/76.jpg)
YYY*Y*SS
Y*Y*
ZZ
L.L.CL.L.C
TTPP == TTAA
Stabilità Condizionata
TT
La particella non può salire e quindi non si possono sviluppare moti convettivi.
Se interviene una causa dinamica che sposta la particella fino al LLCLLC allora i moti convettivi si svilupperanno con formazione di nubi cumuliformi.
++++
++++
++++
++++++
__-
-
---
--
-
![Page 77: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/77.jpg)
YYY*Y*SS
Y*Y*
ZZ
L.L.CL.L.C
TTPP == TTAA
Stabilità Condizionata
TT
L’area compresa tra la curva di stato e le adiabatiche, (evidenziata dai segni-) rappresenta l’energia che bisogna fornire alla particella per farla salire fino al L.L.C.
L’area compresa tra la curva di stato e le adiabatiche, (evidenziata dai segni +) rappresenta l’energia che la particella ha a disposizione per salire termicamente
++++
++++
++++
++++++
__-
-
---
--
-
TTdd
![Page 78: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/78.jpg)
Pratica di Mare
20 05 05
Radiosondaggio
TTdCurva di stato
![Page 79: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/79.jpg)
Stuttgart
200505
Radiosondaggio
![Page 80: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/80.jpg)
CASI PARTICOLARI
![Page 81: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/81.jpg)
YY Y*Y*SS
Y*Y*
ZZ
L.L.CL.L.C
TTPP == TTAA
Stabilità Condizionata
TT
++++
++++
++++
++++++
__-
-
---
--
-
TTdd
L.C
catena montuosacatena montuosa
Temporale Temporale OrograficoOrograficoLa catena montuosa fa sollevare dinamicamente la particella fino al LLC dal quale proseguirà termicamente sviluppando un CumulonemboCumulonemboCBCB
![Page 82: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/82.jpg)
Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
![Page 83: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/83.jpg)
Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
Condizioni per lo sviluppo:Condizioni per lo sviluppo:
Atmosfera stabile (stabilità assoluta)
Catena montuosa
Aria che si muove ortogonalmente alla catena montuosa e la scavalca.
![Page 84: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/84.jpg)
Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
![Page 85: METEOROLOGIA GENERALE La stabilità DellAtmosfera A cura del Prof. G. Colella a.s. 2004/2005.](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022051820/5542eb4a497959361e8b5cd1/html5/thumbnails/85.jpg)
Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
catena montuosacatena montuosa
Ti
LC
La particella sale e raggiunge LC (Base Nube)
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Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
catena montuosacatena montuosa
Ti
LC
La particella sale e raggiunge LC (Base Nube)
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Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
catena montuosacatena montuosa
Ti
Si formano nubi che danno luogo a precipitazioni (EffettoEffetto STAUSTAU)
LC
Top salita
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Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
catena montuosacatena montuosa
Ti
Scavalcato il rilievo la particella scende e le nubi si dissolvono (a quota maggiore di quella di formazione perché USE è diminuita)
LC
Livello di dissolvimento nube
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Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
catena montuosacatena montuosa
Ti Tf
La discesa continua come aria secca e al suolo la particella avrà assunta una
Tf > Ti
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Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
catena montuosacatena montuosa
Ti Tf
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Effetto STAU e FOEHNEffetto STAU e FOEHN
Causato dalle ALPICausato dalle ALPI
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STAU e FOEHN
Aria fredda e umida proveniente dall’ Atlanticoscavalca le alpi.
Effetto stau:sopravvento aria umida in ascesa si raffredda, si formano nubi che perdono umidità sotto forma di precipitazioni.
Effetto foehn:sottovento aria secca in discesa si scalda di 1°C/100m e scende verso la Pianura Padana (vento di foehn)
Vento di foehn: vento di caduta caldo e secco (UR 18-20%)
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Temperatura Temperatura POTENZIALE POTENZIALE θθ
E’ la temperatura che E’ la temperatura che assumerebbe una massa d’assumerebbe una massa d’ariaaria seccasecca, avente alla pressione , avente alla pressione pp
la temperatura la temperatura TT, se fosse , se fosse portata attraverso un portata attraverso un processo processo
adiabatico seccoadiabatico secco al livello di al livello di riferimentoriferimento 1000 hPa1000 hPa..
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Temperatura POTENZIALE
θ = T2 = T1 1000
p1
K
T1 = temperatura della particella alla
quota di pressione p1
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Temperatura POTENZIALE
θ = T2 = T1 1000
p1
K
T
p
p1
T1
Adiabatica secca
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Temperatura POTENZIALE
θ = T2 = T1 1000
p1
K
T
p
p1
T1
Adiabatica secca
T2
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Temperatura POTENZIALE
Aumenta con la quota:
Atmosfera
Stabile(subadiabatica)
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Temperatura POTENZIALE
Diminuisce con la quota:
Atmosfera
Instabile(adiabatica)
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Temperatura POTENZIALE
Stabile
Indifferente
Instabile
1
2
3
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Sintesi
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Equilibrio Stabile
• Y<Y*• d θ
• Y<Y*S<Y*
La particella tende a ritornare nella posizione di equilibrio I moti convettivi sono assenti o cessano La particella ha sempre un punto di equilibrio
d z> 0
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Equilibrio InStabile
• Y>Y*• d θ
• Y>Y*>Y*S
La particella tende ad allontanarsi sempre di più dalla sua posizione di equilibrio Moti convettivi presenti La particella non ha un punto di equilibrio stabile
d z< 0
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1) Scrivere condizioni sui gradienti
2) Fare rappresentazione grafica
3) Verificare che 1) e 2) concordano
4) Illustrare le condizioni di stabilità
5) Specificare le condizioni meteorologiche generali caratteristiche della situazione in esame.
Guida per la discussione
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G. Colella V Edizione, Meteorologia Aeronautica
IBN Editore, 2009, Cap 7.
BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA