Masse d’aria Condizioni necessarie per la formazione di masse d’aria


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Sana17.02.2018
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Masse d’aria


Condizioni necessarie per la formazione di masse d’aria

  • Una superficie le cui proprietà (temperatura e umidità) siano relativamente uniformi.

  • Flussi divergenti che eliminino i contrasti e producano masse d’aria omogenee.

  • Equilibrio tra il suolo e l’aria.



Tipi di Masse d’Aria

  • ARTICA (A)

    • Si origina da un’area di alte pressioni permanenti in corrispondenza del Polo Nord. Un debole flusso di aria sul pack marino consente a quaesta massa d’aria di formarsi. Generalmente è asciutta in quota e fredda e stabile nei bassi strati.
  • ANTARTICA (AA)

    • Regione dove si formano masse d’aria estremamente fredde. Assume questa denominazione solo sul continente Antartico. Prima che l’aria possa raggiungere altre terre emerse, essa si modifica e diviene aria Polare Marittima.


Tipi di Masse d’Aria

  • CONTINENTALE POLARE (cP)

    • Ha origine nei territori dominati dall’anticiclone Russo-Siberiano o Canadese. A causa dell’assenza di grandi bacini d’acqua, questa massa d’aria è molto secca.
  • MARITTIMA POLARE (mP)

    • Le aree di formazione di questa massa d’aria sono le aree polari deglaciate intorno ai 60 deg latitudine, Nord e Sud. Queste masse d’aria sono fredde e umide anche se il contenuto in umidità è limitato a causa delle basse temperature.


CONTINENTALE TROPICALE (cT):

  • CONTINENTALE TROPICALE (cT):

    • Si forma su territori caldi e asciutti intorno ai 25o nord e sud tipo il deserto del Sahara o il deserto Arabico o le aree interne dell’Australia. Come le aree sulle quali essa si origina, l’aria sarà molto calda e asciutta.
  • MARITTIMA TROPICALE (mT):

    • Si origina nella grande fascia degli anticicloni subtropicali L’alta pressione vi permane per gran parte dell’anno favorendo il ristagno e la formazione di grandi masse d’aria. L’aria è calda a causa delle basse latitudini e può contenere grandi quantità di vapore.


Tipi di Masse d’Aria

  • EQUATORIALE (E)

    • La regione di formazione è la cintura equatoriale compresa tra i 10o nord e sud. A causa delle alte temperature e della presenza di mari sempre caldi, essa ha delle temperature calde e alti tassi di umidità. La massa d’aria è molto instabile e forti temporali vi si manifestano durante tutto l’anno.


Tipi di Masse d’Aria: classificazione termodinamica

  • Fredda - COLD (k)

    • La massa d’aria è più fredda della superficie sottostante.
  • Calda - WARM (w)

    • La massa d’aria è più calda della superficie sottostante.




Fronti



Fronte















Fronti



3-D Frontal Structure



Fronte caldo



Struttura Tipica del fronte caldo

  • In an advancing warm front, warm air rides up over colder air at the surface; slope is not usually very steep

  • Lifting of the warm air produces clouds and precipitation well in advance of boundary

  • At different points along the warm/cold air interface, the precipitation will experience different temperature histories as it falls to the ground



Warm front structure



Fronte freddo



Struttura Tipica del fronte freddo

  • Cold air replaces warm; leading edge is steep in fast-moving front shown below due to friction at the ground

    • Strong vertical motion and unstable air forms cumuliform clouds
    • Upper level winds blow ice crystals downwind creating cirrus and cirrostratus
  • Slower moving fronts have less steep boundaries and less vertically developed clouds may form if warm air is stable



Cold front structure



Fronte occluso



Il fronte Occluso



Occluded Front



Stationary Front



Stationary Front



Esempio di mappa: alluvione Piemonte 2000



Pressure Systems



Pressure Systems: Isobars



Pressure Systems and Fronts



Pressure Systems



Pressure Systems: Isobars





Clouds and Fronts - Example



Meccanismi di formazione delle nubi e loro classificazione













Classificazione delle nubi



Atlante delle nubi



Nubi alte

  • Nubi alte

    • Bianche di giorno; rosse/arancio/gialle all’alba e al tramonto
    • Composte da cristallini di ghiaccio
    • Cirrus
    • Cirrocumulus
    • Cirrostratus


Nubi alte: cirri



Cirrocumulus



Cirrostratus



Nubi medie

  • Altocumulus

    • <1 km spessore
    • Goccioline di acqua
    • Grigie, cumuliformi
    • Differenze dai cirrocumuli
      • Cumuli più grandi
      • Maggiore contrasto
  • Altostratus



Altostratus



Altocumulus



Nubi basse

  • Strati

    • Uniform, gray
    • Resembles fog that does not reach the ground
    • Usually no precipitation, but light mist/drizzle possible
  • Stratocumuli

    • Low lumpy clouds
    • Breaks (usually) between cloud elements
    • Lower base and larger elements than altostratus
  • Nembostrati

    • Dark gray
    • Continuous light to moderate rain or snow
    • Evaporating rain below can form stratus fractus


Nimbostratus



Stratocumulus



Stratus



Nubi a sviluppo verticale

  • Cumuli

    • Puffy “cotton”
    • Flat base, rounded top
    • More space between cloud elements than stratocumulus
  • Cumulonembi

    • Thunderstorm cloud
    • Very tall, often reaching tropopause
    • Individual or grouped
    • Large energy release from water vapor condensation


Fair weather cumulus cloud development

  • Air rises due to surface heating

  • RH rises as rising parcel cools

  • Cloud forms at RH ~ 100%

  • Rising is strongly suppressed at base of subsidence inversion produced from sinking motion associated with high pressure system

  • Sinking air is found between cloud elements

    • Why?


Fair weather cumulus cloud development schematic



Cumulus



Cumulus imponens



Cumulonimbus



Orographic clouds

  • Clouds can also be caused by mountains or hills

  • Result to air flowing up and over mountains which causes condensation to occur and clouds to form

  • Forced lifting along a topographic barrier causes air parcel expansion and cooling

  • Clouds and precipitation often develop on upwind side of obstacle

  • Air dries further during descent on downwind side



Nubi lenticolari e a bandiera



Lenticular Clouds

  • Lenticular means “like a lens”

  • Looks like flying saucers

  • Forms from air rising up a mountain



Lenticular clouds



Nubi non troposferiche




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