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Discussione: Cerchiamo di capire il "perche' " oggi le previs. Dipendono da .. .. .. .. [?'???' ]

  1. #1
    PROF. FISICO ATM- L'avatar di Andrew
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    Predefinito Cerchiamo di capire il "perche' " oggi le previs. Dipendono da .. .. .. .. [?'???' ]

    GIA', NON TANTO PIU' DAI T.L.C. [ INDEX TELECONNETIVVI..] SE NON SOLO ALCUNI RIMASTI DI RILIEVO

    MA ... ... ... ,,,, , DA QUESTO :

    Preso atto dello stato generale di confusione che circola in merito alle dinamiche di interazione tropo-stratosferica nella stagione invernale, il nostro lavoro si propone di fare chiarezza gettando così le basi per un ampliamento delle conoscenze sulle dinamiche atmosferiche (in questo senso saranno ben accette eventuali proposte di lavoro da chiunque voglia collaborare).
    Per meglio comprendere i meccanismi di propagazione d’onda planetaria è bene soffermarci e fare una breve digressione sulle leggi fisiche che descrivono le principali strutture della circolazione generale dell’atmosfera e chiarire concetti come onda di rossby e bilancio geostrofico.
    La principale caratteristica di una particella d’aria nella libera atmosfera, in assenza di attriti/barriere orografiche, è rappresentata dall’avere un moto pressochè orizzontale (moti quasi piani). Questo dipende dal fatto che lo spessore della colonna d’aria atmosferica, sia in rapporto allo sviluppo longitudinale che verticale della Terra, è molto esiguo e pertanto la scala orizzontale dei moti è molto più grande della scala verticale. Da ciò scaturisce un’importante conseguenza ovvero che si può assumere una pressione idrostatica anche quando il fluido è in moto e quindi considerare che il gradiente di pressione orizzontale tra due punti non dipende dalla coordinata verticale. Per questa ragione, ed anche per semplificare la restituzione grafica, sulle mappe dei modelli la coordinata verticale viene espressa in coordinate isobariche (come pressione ad una certa quota) piuttosto che in termini di densità.

  2. #2
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    La causa per la quale il vento soffia sempre parallelamente alle isobare risiede nell’equilibrio geostrofico ovvero l’accelerazione che subisce una particella dovuta al gradiente di pressione tra due punti, che tenderebbe a spostarla sulla retta che li unisce, a causa della rotazione terrestre, la forza di Coriolis, proporzionale alla velocità del corpo in moto, agisce deviando la particella verso destra senza modificarne la velocità.

    Forza di Coriolis è pari= 2uΩsinФ
    u e’ la velocità della particella di fluido considerata
    Ω e’ la velocità angolare della Terra (7.29*10-5 s-1 ),
    Ф è la latitudine.
    In genere la grandezza 2ΩsinФ chiamata parametro di Coriolis viene indicata con la lettera f.
    La forza di Coriolis e’ massima al polo (Ф = 90°, sin Ф = 1) ed e’ nulla all’equatore (Ф = 0, sinФ =0).

  3. #3
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    La forza di pressione invece è la forza che si manifesta per effetto delle differenze di pressione che esistono nell’ambito di un fluido . La forza di pressione per unita’ di massa si esprime nel modo seguente:
    Fp = – (1/ρ). (D(p)/Dy)
    Ρ è la densita del fluido
    (D(p)/Dy) è la differenza di pressione tra due punti
    La velocità orizzontale per la quale la forza di Coriolis bilancia esattamente la forza orizzontale di pressione, si chiama “vento geostrofico”.
    Fc + Fp = 0
    ovvero
    2uΩsinФ = -(1/ρ) (Dp/Dy)
    u = -(1/ρf) (Dp/Dy)

    Da questa equazione si comprende come le velocità zonali sono strettamente legate alle variazioni di pressione e la sua componente, moti quasi piani, è parallela alle isobare.

  4. #4
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    Arrivati a questo punto è importante focalizzare l’attenzione su alcuni aspetti fondamentali:
    1) per quanto detto, l’attività e l’importanza delle onde di Rossby tende ad aumentare con l’incremento degli elementi perturbatori in grado di innescarle. A questo proposito nell’emisfero settentrionale, in virtù della particolare dislocazione delle terre emerse e del gran numero di importanti catene montuose, è molto più frequente la formazione di grosse onde in grado di veicolare ingenti masse d’aria polare verso sud.
    2) le onde più energetiche responsabili delle discese polari più importanti e durature sono quelle stazionarie. Esse infatti, proprio in virtù della loro stazionarietà, riescono a bloccare per lungo tempo la normale circolazione westerly, favorendo movimenti meridiani o retrogradi delle masse d’aria di origine polare.
    3) le onde, per ragioni legate alla conservazione della quantità di massa, possono divenire stazionarie solo al di sopra degli oceani. Per questa ragione le onde principali sono l’onda pacifica (wave 1) e l’onda atlantica (wave 2).
    I movimenti iniziali che portano ad un deciso disturbo del Vortice Polare (VP), sono legati sempre ai fenomeni di propagazione dell’onda planetaria più importante, ovvero l’onda asiatico-pacifica (wave 1). La genesi dell’onda nonché le cause che influenzano la sua attività sono state già ampiamente discusse nel nostro precedente articolo:


    Quando si sviluppa un onda stazionaria sul pacifico (PNA+), il getto tende ad invadere il comparto americano impattando le montagne rocciose: tale dinamica innesca una un ondulazione nel getto, che in “alcuni frangenti” nella successiva rotazione può divenire stazionaria sul comparto atlantico (NAO-), bloccando la normale circolazione zonale ed innescando una discesa d’aria polare sull’Europa. È chiaro quindi che per poter interpretare con tali movimenti, bisogna aver compreso il concetto di stazionarietà dell’onda.
    A tale scopo partiamo da una formula ben nota in letteratura che consente di ricavare la lunghezza delle onde stazionarie a partire dal valore della velocità media zonale U:

  5. #5
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    V = U – K•L2 (1)
    dove:
     V è la velocità con cui l’onda tende a traslare seguendo la normale circolazione westerly;
     U è la componente media verso ovest delle correnti occidentali (flusso zonale);
     K è il parametro di Rossby determinato dalla seguente relazione:.
    K = (ω•cosf)•(1/2•p•R2) (2)
    In cui w è la velocità angolare della terra (pari a 7,2685•10-5rad/s), R = 6480 Km è il raggio terrestre e f la latitudine di riferimento per la quale si vuole effettuare il calcolo.
    Dalla (1) si può facilmente constatare che, a parità di U, la velocità V di traslazione delle onde di Rossby decresce fortemente al crescere della loro lunghezza d’onda e che quindi le onde corte sono più veloci di quelle lunghe. Le onde stazionarie, come dice la parola stessa, si hanno se la velocità di propagazione V è nulla (V = 0). Imponendo tale condizione ed invertendo la formula, si riconosce che un’onda è stazionaria se la lunghezza d’onda L assume il valore critico (lunghezza critica) dato da:
    Da questa si vede chiaramente che all’aumentare della velocità zonale media U aumenta la lunghezza e dunque il livello di energia che l’onda deve possedere per risultare stazionaria.Il meccanismo di propagazione d’onda non è bidimensionale in quanto le onde si propagano sempre anche sulla verticale. Poiché durante l’inverno la struttura del Vortice Polare (VP), caratterizzata da un gradiente termico negativo e da una circolazione westerly più intensa alle quote progressivamente maggiori, si estende sino in prossimità della stratopausa, le onde più energetiche si propagano sino in alta stratosfera. Poiché come visto, le onde più energetiche sono anche le più lunghe, la propagazione verticale è strettamente correlata alla lunghezza e al numero di onde in azione (wavenumber): all’aumentare di tale parametro diminuisce infatti la media delle onde e dunque la loro capacità di divenire stazionarie e propagarsi ai livelli superiori dell’atmosfera. Viceversa, poiché la lunghezza critica dell’onda stazionaria Lc è proporzionale all’intensità U delle correnti zonali (vedi formula 3), affinchè un onda più corta (e dunque meno energetica) riesca a propagarsi verticalmente le velocità zonali devono essere mediamente più basse (e quindi diminuisce la velocità critica di propagazione Uc). Da ciò si capisce che il wavenamber è una mera conseguenza che descrive semplicemente il livello di disturbo che il vortice subisce e che dipende dall’attuale livello energetico delle onde e dall’intensità delle correnti zonali stesse.

  6. #6
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    Ora è di fondamentale importanza sottolineare che proprio una notevole lunghezza dell’onda pacifica (wave 1) costituisce la genesi di un evento di tipo MMW split. Difatti, come testimoniano gli stessi vettori ep-flux, un onda estremamente lunga impiega svariati giorni prima di iniziare a divenire convergente sul polo ed il tempo che intercorre dal momento della sua formazione sino alla sua completa intrusione risulta molto esteso. Mano mano che l’onda tende a divenire intrusiva le velocità zonali diminuiscono (per fenomeni di attrito da cui si sviluppa il calore) e l’onda stessa tende a divenire più corta. Durante questo lungo periodo il Vortice tende progressivamente a disporsi in assetto ellittico, portando alla conseguente attivazione e propagazione dell’onda atlantica, che si genera proprio dall’ “impatto” del getto con il continente americano (montagne rocciose in particolare). Tuttavia in questa fase, poiché le velocità zonali (soprattutto alle quote medio-basse) risultano ancora molto elevate, anche l’onda atlantica per divenire ben stazionaria (presupposto fondamentale per assistere ad una lunga fase antizonale sull’Europa), deve risultare altamente energetica e raggiungere notevole lunghezza. Pertanto se l’asse iniziale (all’atto dell’innesco della wave 2) del basso VP risultasse anche di poco sfavorevole, l’onda atlantica non riuscirebbe ad acquisire quell’elevato livello di energia necessario per raggiungere la completa stazionarietà in un simile contesto, ed il flusso zonale atlantico riuscirebbe a ripartire “abbastanza” rapidamente.

  7. #7
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    Cercare di capire significa BEN COMPRENDERE CIO' DI CUI SI PARLA QUANDO S'AFFRONTA QUESTA SCIENZA.

    Per cui il mio consiglio e' di leggere magari anche piu' volte quest'argomento. -

  8. #8
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    Hai perfettamente ragione Andrew : leggere più volte per capire al meglio , ma a tal proposito ti chiederei, qualora fosse possibile, di aggiungere a titolo semplificativo per comprendere ancora di più, delle immagine per entrare al meglio nelle dinamiche

    grazie per l’immenso lavoro e per la passione che ci metti

  9. #9
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    Citazione Originariamente Scritto da Ale Visualizza Messaggio
    Hai perfettamente ragione Andrew : leggere più volte per capire al meglio , ma a tal proposito ti chiederei, qualora fosse possibile, di aggiungere a titolo semplificativo per comprendere ancora di più, delle immagine per entrare al meglio nelle dinamiche

    grazie per l’immenso lavoro e per la passione che ci metti
    oK .. . .. .. ,, , COSI' SI SPIEGA MEGLIO ..?'

  10. #10
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