La circolazione generale dell'aria
A. Circolazione dell'aria nella bassa troposfera
1. Celle convettive di Hadley e Ferrel
Nella bassa troposfera di ciascun emisfero esistono tre sistemi di venti che originano da zone di diversa pressione:
Equatore: L'aria calda e umida tende a risalire, instaurando una fascia di basse pressioni equatoriali.
30° di latitudine: L'aria risalente si raffredda e scende, formando fasce di alte pressioni subtropicali.
Celle di Hadley: Due celle convettive, una per ogni emisfero, si formano sull'Equatore e si estendono fino a circa 30° di latitudine, agendo come tubi circolari attorno al globo.
2. Venti diretti
Dalla fascia di alta pressione subtropicale:
Parte dell'aria ritorna verso l'Equatore chiudendo le celle di Hadley.
Il resto si dirige verso le basse pressioni subpolari a 60° di latitudine, alimentando le celle di Ferrel.
Celle polari: All'interno dei poli l'aria fredda scende, creando alte pressioni polari, e ritorna verso le latitudini medie, chiudendo le celle di convezione polari.
3. Venti
Venti derivanti:
Dalle alte pressioni subtropicali verso l'Equatore: Alisei.
Dalle alte pressioni polari verso le basse pressioni subpolari: Venti polari.
Tutti i venti sono influenzati dalla forza di Coriolis e dall'attrito, deviandosi della direzione originale.
B. Circolazione dell'aria nell'alta troposfera
A quote superiori ai 3000-5000 m, le influenze locali sono trascurabili. L'aria si sposta dalle alte alle basse pressioni.
1. Correnti a getto
Nella parte alta della troposfera si trovano quattro flussi d'aria:
Correnti a getto subtropicali: Tra 25° e 35° di latitudine, si muovono da Ovest verso Est.
Correnti a getto del fronte polare: Attorno ai 60° di latitudine, con andamento irregolare e profonde ondulazioni.
Queste correnti influenzano le aree di alta (subtropicali) e bassa pressione (subpolari).
C. Esempi di correnti d'aria
Alisei di nord-est e di sud-est.
Venti occidentali.
2. Influenza della temperatura e pressione
In alta troposfera, la pressione alla zona equatoriale è più alta rispetto alle calotte polari.
L'umidità dell'aria e le precipitazioni
A. Definizione di umidità
L'umidità è la presenza di vapore acqueo nell'aria.
Umidità assoluta: Quantità di vapore in g/m², aumenta con la temperatura (Polari: 1-2 g/m², Equatoriali: 20-25 g/m²).
Aria satura: L'aria raggiunge il massimo di vapore possibile; visibile con la foschia.
La saturazione varia con la temperatura; a 10°C il limite è 9 g, a 25°C è 23 g.
B. Umidità relativa e sua importanza
Formula per l'umidità relativa (U.R.):
ext{U.R.} = rac{ ext{umidità assoluta}}{ ext{umidità massima possibile}} imes 100E esempio: U.R. del 50% significa che c'è metà della quantità massima.
L'U.R. cambia con la temperatura e l'umidità assoluta; aria fredda porta a maggiore U.R. per la stessa umidità assoluta.
C. Formazione delle nuvole
Se la temperatura di un'aria satura diminuisce, il vapore condensa.
Condensazione: passaggio dall'aereiforme al liquido; brinamento se va a solido.
Si formano goccioline di acqua su nuclei di condensazione (sali, polveri).
D. Precipitazioni
Quando le goccioline superano le dimensioni sostenibili dall'aria, precipita in forma di pioggia, neve, o grandine.
Rugiada e brina sono forme di condensazione particolari. La distribuzione delle precipitazioni è variabile sulla superficie terrestre.
Tipi di nuvole e loro definizioni
A. Classificazione delle nuvole
Cirri: Nuvole filamentose.
Strati: Nuvole in strati compatti.
Cumuli: Forma arrotondata tipica delle belle giornate.
Nembostrati e cumulonembi: Portano pioggia.
1. Altezza di formazione
Alte nuvole (cirri, cirrocumuli, cirrostrati) formate sopra 6000 m, composte da ghiaccio, non causano precipitazioni.
Nuvole medie (altocumuli, altostrati) tra 2500 e 6000 m, possono portare pioggia.
Nuvole basse (stratocumuli, nembostrati) sotto 2500 m, sono responsabili della maggior parte delle precipitazioni.
B. Grandine e piogge acide
Grandine: Si forma per forti moti convettivi; chicchi di grandine contengono strati di ghiaccio.
Piogge acide: Precipitazioni contaminate da ossidi di zolfo e azoto; acidificano corsi d'acqua e danneggiano vegetazione e rocce.
Le perturbazioni atmosferiche
A. Tipi di perturbazioni
Cicloni extratropicali (medie latitudini) e cicloni tropicali (basse latitudini).
Cicloni tropicali sono manifestazioni meteorologiche intense che causano danni ingenti.
B. Cicloni tropicali
Formati in mare da alta evaporazione, hanno un diametro di 600-1000 km e possono causare forti venti e precipitazioni.
C. Cicloni extratropicali
Si formano grazie all'incontro di masse d'aria fredde e calde, creando fronti caldi e freddi.
D. Tornado
Frane acute e violente che si generano da nuvole temporalesche, con diametro di circa 200 m, movimenti vertiginosi.
Le previsioni del tempo
A. Strumenti di misurazione
Termometro: misura la temperatura.
Barometro: misura la pressione atmosferica.
Anemometro: misura la velocità del vento.
Igrometro: misura l'umidità relativa.
Pluviometro: misura le precipitazioni in mm.
B. Raccolta dati meteorologici
Stazioni meteorologiche raccolgono dati costantemente e li inviano ai centri di controllo per analisi.
C. Carte sinottiche
Le informazioni meteorologiche vengono elaborate in carte sinottiche che mostrano lo stato dell'atmosfera.
Le previsioni sui vari giorni variano in affidabilità, più accurate entro le 24 ore.
La degradazione meteorica delle rocce
A. Degradazione meteorica
Insieme di modifiche lenti subiti dalle rocce per l'azione degli agenti atmosferici: fisici (es. escursioni termiche, gelo), chimici e biotici.
B. Carsismo
Dissoluzione delle rocce calcaree; fenomeni carsici nelle zone calcaree e creazione di grotte e doline.
C. Degradazione fisica e chimica
Fisica: disgregazione delle rocce per escursioni termiche e crioclastismo (gelo e disgelo).
Chimica: reazioni chimiche tra i minerali delle rocce e l'acqua atmosferica, come ossidazione e idrolisi.
D. Movimenti franosi
Spostamento di masse rocciose dovute alla gravità. Ci sono diverse categorie di frane in base ai materiali coinvolti e alla velocità.
Interventi umani possono aumentare il rischio di frane.