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Il feedback da lapse rate è un’altra delle retroazioni che spiega la particolare sensibilità della regione artica ai cambiamenti climatici. Il “lapse rate”, che può essere tradotto in italiano con “gradiente termico verticale” indica l’andamento della temperatura rispetto alla quota. In un’atmosfera più calda la troposfera potrebbe scaldarsi uniformemente, oppure potrebbero scaldarsi maggiormente gli strati superiori, o maggiormente quelli inferiori. Sulla fascia tropicale i potenti moti convettivi rimescolano la troposfera in profondità; inoltre la condensazione del vapore acqueo nelle imponenti nubi temporalesche libera grandi quantità di calore latente: per questo motivo alle basse latitudini l’alta troposfera tende a scaldarsi maggiormente rispetto agli strati superficiali; a sua volta un’alta troposfera relativamente calda è in grado di emettere molta radiazione termica verso lo spazio raffreddando l’atmosfera. Ai poli si verifica il contrario: la troposfera polare presenta solitamente una stratificazione stabile (vale a dire aria fredda in basso, aria relativamente più calda in quota) e il meccanismo di retroazione descritto cambia segno, contribuendo a rinforzare il riscaldamento.
La rappresentazione e la quantificazione degli effetti climatici globali della nuvolosità resta tuttora una grande sfida (probabilmente la maggiore) per i modelli del clima e per la comunità scientifica. Limitatamente alla regione artica accenniamo a due esempi particolari legati ai climi freddi: il primo riguarda la formazione delle nubi basse sulle aree di mare liberatesi dal ghiaccio a causa del riscaldamento atmosferico. Durante l’inverno polare al di sopra dei tratti di mare non ghiacciato l’umidità marina può condensare dando origine a strati nuvolosi bassi in grado di intrappolare la radiazione uscente contribuendo così ad accentuare il riscaldamento locale (cloud sea-ice positive feedback). Il secondo esempio riguarda la composizione delle nubi e ha segno opposto, si tratta quindi di un feedback negativo che tende a raffreddare localmente le medie e alte latitudini: esso deriva dal fatto che le nubi composte da goccioline (acqua allo stato liquido) riflettono con maggiore efficienza la radiazione solare rispetto alle nubi composte da cristalli di ghiaccio. In un clima più caldo le nubi hanno un maggiore contenuto di acqua liquida e quindi sono in grado di riflettere una porzione maggiore della radiazione solare verso lo spazio (cloud optical depth feedback).
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ALLA FINE DEI CONTI , OVE CONDUCA IL FENOMENO APPENA DESCRITTO E TRATTATO :
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CALCOLO SULL'AMPLITUDINE DELL'ONDA "P" PACIFICA e RISONANZA SU QUELLA [ W2] ATLANTICA , CON L'AUSILIO SPECIALE DELL'INTELLIGHENZIA ARTIFICIALE DEL Machine Learning , PER LA PREVISIONE DEL FLUX ZONALE - Durante la propagazione dell'onda , il disturbo creato in qualsiasi parte del mezzo viaggia attraverso il mezzo e non le particelle del mezzo. Le particelle del mezzo si spostano o oscillano solo attorno alle loro posizioni di equilibrio. Dopo che il disturbo è passato attraverso una particella, torna alla sua posizione di equilibrio.
Un picco è chiamato cresta e una valle è chiamata depressione di un'onda.
La distanza lineare tra due punti o particelle qualsiasi con una differenza di fase di 2π rad è chiamata lunghezza d'onda (λ) dell'onda.
Il numero d'onda (1/λ) è il numero di onde per unità di distanza.
La frequenza d'onda (ω) dell'onda è la frequenza di oscillazione (f = 1/T) delle particelle del mezzo.
ω = 2πf
ω è la frequenza angolare dell'onda.
Numero d'onda angolare = 2π/λ. Viene anche chiamata costante di propagazione o vettore d'onda k.
Velocità dell'onda (v) = Distanza/tempo = λ/T
L'ampiezza dell'onda è definita come l'ampiezza delle oscillazioni delle particelle del mezzo.
Propagazione dell'energia: L'energia che passa attraverso un'unità di area presa nella direzione normale alla propagazione dell'onda in un secondo è chiamata l'intensità dell'onda è direttamente proporzionale al quadrato della sua ampiezza.
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Analizzeremo successivam. le LINEE DI FLUSSO NELLA CIRCOLAZIONE ATMOSFERICA --
Teniamo presente bene che : Il numero di Rossby rappresenta simultaneamente il rapporto fra frequenza del moto efrequenza della rotazione terrestre, fra vorticità relativa e vorticità planetaria, fra derivata totale e termine di Coriolis nell’equazione del moto. Un valore piccolo del numero diRossby caratterizza i moti a grande scala.L’analisi dell’equazione del moto mostra che se il numero di Rossby è piccolo alloravale approssimativamente l’eguaglianza2Ω×u = −∇p%−%g, (3.4)ossia il gradiente di pressione è bilanciato dalla forza di Coriolis. Il fluido che si trova inquesta condizione dinamica viene definito in bilancio geostrofico.
IN QUESTO FRANGENTE DEL CLIMA { come ribadito spessissimo negli ultimi tempi .. } QUESTO E' IL METODO PIU' AFFIDABILE E SICURO PER DETERMINARE NEL MEDIO-BREVE PERIODO , UNA PREVISIONE DEGNA D'ATTENDIBILITA' MOLTO PIU' ELEVATA CHE NON SECONDO I CANONI IN USO DA DECENNI DA VARI ENTI E CHE HANNO COSTITUITO SOVENTE ... ... .. NON POCHI FALLIMENTI PREVISORI !!
Le onde lineari sono ottenute dalle equazioni del moto ignorando i termini avvettivi.Questo è giustificato se U2L ¿ UT, dove L è la lunghezza d’onda, T il suo periodo e U lavelocità del fluido, cioè se la velocità del fluido è molto più piccola della velocità di fasedell’onda. Questo corriponde a onde in cui lo spostamento degli elementi di fluido UTè molto più piccolo della lunghezza d’onda L, ossia onde poco ripide, nel caso che ilsegnale propagato sia l’elevazione.Il materiale contenuto in questo capitolo si suddivide in due categorie: onde irrotazionali ed onde in presenza di rotazione (limitatamente al solo regime barotropico).Le onde irrotazionali si ottengono dalla soluzione dell’equazione del moto in un sistema di riferimento non rotante, in assenza di viscositàDuDt= −∇p%,con velocità non divergente, ∇ ·u = 0, e densità costante. Esse sono onde con vorticitànulla, dove la velocità verticale è dello stesso ordine di quella orizzontale e pertanto nonvale il bilancio idrostatico. Sono onde di piccola scala (il numero di Rossby è ²R = ∞) lacui lunghezza raggiunge al massimo il chilometro ed il cui moto è prodotto dall’instabilità dell’interfaccia aria–mare in presenza di vento. Le forze di richiamo sono la gravitàe la tensione superficiale.L’effetto della rotazione è analizzato identificando le soluzioni ondulatorie delle equazioni lineari per moti quasi-piani:∂u∂t− f v = −g∂η∂x, (4.1a)∂v∂t+ f u = −g∂η∂y, (4.1b)∂Hu∂x+∂H v∂y+∂η∂t= 0, (4.1c)dove si suppone hb indipendente dal tempo e η − hb ≈ −hb ≡ H, profondità del fluido.
La linearizzazione dell’ultima equazione implica η ¿ H, che è un requisito non necessariamente soddisfatto da onde di piccola ampiezza, ma richiede H À L, ossia una lunghezza d’onda non grande rispetto alla profondità. In questo tipo di onde la pressione èidrostatica e la vorticità non nulla.In un piano f , in assenza di variazioni di profondità le uniche onde descrivibili dalle(4.1) sono le onde di Poincarè–Sverdrup, la cui frequenza angolare verifica la condizione$ ≥ f . La presenza di una costa permette una ulteriore soluzione detta onda di Kelvin.Se sono incluse variazioni della profondità o di f sono possibili onde di bassa frequenza($ < f ) dette onde di Rossby.
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Dinamica dell’onda di RossbyIl moto dell’onda di Rossby si presta a due diverse interpretazioni corrispondenti ai duelimiti per onde lunghe e corte.Si consideri il limite ad onde lunghe in presenza di un gradiente di vorticità ambientale, ad esempio l’aumento di vorticità planetaria in direzione meridionale.
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L'equazione di conservazione del quantità di moto in coordinate solidali con la Terra
Termini di curvatura
Corso di laurea magistrale in fisica: fisica terrestre e dell'ambiente
fisica dell'atmosfera
Coriolis Gradiente
di pressione Dissipazione --
QUI SI VUOLE SPIEGARE COME SI FACCIANO LE PREVIS./PROIEZ. METEO E CON QUALI BASI ED ANALISI -- { Non a chiacchiere semplicemente .. .. ..} --
Il termine vorticità potenziale si riferisce al rapporto tra vorticità e spessore di un vortice[1].
Riveste grande importanza in meteorologia e climatologia perché si mantiene costante in assenza di attriti, conseguentemente alla conservazione del momento angolare. Aiuta pertanto a comprendere tutti i fenomeni in cui è implicata la produzione di vorticità, come le onde di Rossby, la ciclogenesi, le correnti oceaniche.
Dal punto di vista matematico, con questo termine si indicano alcune diverse grandezze[2] di cui le più importanti sono: la vorticità potenziale di Rossby[3] e la vorticità potenziale di Ertel[4]. La prima si conserva nei moti di fluidi omogenei con velocità orizzontali indipendenti dall'altezza (approssimazione shallow homogeneous layer)[5]. La seconda, più in generale, nei fluidi stratificati, a meno di effetti frizionali e diabatici[6].
L'uso dello stesso nome per quantità diverse non genera confusione, perché la prima vale solo per fluidi omogenei in moti quasi orizzontali, la seconda vale solo per fluidi stratificati[4].
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Nell'immagine, la zona di formazione dell'onda frontale iniziale (l'area di bassa pressione) è indicata dal punto rosso. Solitamente è perpendicolare alla zona di formazione di nubi a forma di foglia (foglia baroclinica). La localizzazione dell'asse del livello superiore della corrente a getto è indicata dalle frecce azzurre.
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