Ottima iniziativa

[Fabri88]

Ottima iniziativa di ML che, visto l'elevato numero di iscrizioni registrate in questi giorni, soprattutto di non esperti della meteo ma di semplici curiosi o "vecchi spettatori" del forum, quale io sono, permette di farsi un'idea approfondita su una scienza che, come giustamente dice il sottotitolo della sezione, è affascinante ma parecchio ostica.

Ne approfitto subito per verificare il mio livello di preparazione sulla meteo, ossia quello che ho acquisito nel periodo in cui ero solamente un visitatore di questo forum, avente una qualità delle discussioni maggiore rispetto ad altri forum sulla meteo.

Il Föhn (o Favonio che dir si voglia) è un vento che si presenta valicando una catena montuosa, il quale salendo si raffredda e causa la condensazione del vapore acqueo, talvolta dando origine a rovesci e precipitazioni varie. Dopodichè scendendo verso il basso sul versante opposto, si scalda per effetto della compressione adiabatica, diventando un vento caldo e secco che può far aumentare le temperature anche di 20-30°C nel giro di una giornata.

Su Wikipedia ho trovato poi i nomi che il Föhn assume in tutto il mondo:

- Zonda (Argentina)
- Chinook (Montagne Rocciose)
- Devil's Wind (San Francisco)
- Santa Ana's Winds (Sud della California)
- Sharav (Israele)
- Hamsin (Paesi Arabi)
- Nor'Wester (Nuova Zelanda)
- Halny (Carpazi)

Curiosamente si può notare che in Italia si usa prevalentemente la traduzione tedesca "foehn", mentre nella Svizzera italiana, più vicina culturalmente al mondo germanico, si utilizza soprattutto il termine "Favonio".

I GPT sono i geopotenziali. Quelli più usati sono quelli a 500 hPa e quelli a 850 hPa ed indicano a che quota geopotenziale si trova una determinata temperatura. Il geopotenziale comunque non indica una misura ma indica un energia.

Una saccatura, da quanto mi sembra di aver capito è una conca di bassa pressione in una zona dove è presente un' HP (alta pressione).

Le temperature ad 850 hPa sono le temperature che si hanno ad una quota la cui pressione è 850 hPa, la quale si aggira intorno ai 1500 metri di altitudine, se non erro, ma comunque, come tutte le cose può variare in più o in meno. Più è alta la pressione più alta sarà la temperatura ad 850 hPa. (Correggetemi se sbaglio, d'altronde lo scopo della sezione è proprio questo).

Cuscinetti freddi dovrebbero essere quei due presenti su questa carta:

http://www.wetterzentrale.de/archive/ra ... 060831.gif

[cloover]

concordo su tutto Fabri,precisando soltanto il discorso sulla variazione di temp a 850hPa in base alla pressione(che è un pò generico).La quota a cui la pressione misura 850hPa (che normalmente rispecchia un'altitudine di 1550mt)varia a seconda dell'altezza del geopotenziale.L'H del geopotenziale(che sulle carte è espressa in decametri)indica la quota a cui si colloca una data massa d'aria.L'altezza del gpt può portarsi ad esempio anche sui 100dam(da noi è difficilissimo) che in questo caso esprime la quota(1000mt) a cui si trovano i valori termici e la rispettiva pressione di 850hPa.....ciao!

[massimo69]

Quelli più usati sono quelli a 500 hPa e quelli a 850 hPa ed indicano a che quota geopotenziale si trova una determinata temperatura

questa citazione la definirei non corretta al 100% poichè non è vero che la quota (intesa come altezza) di geopotenziale "indicano a che quota si trova una determinata temperatura" , ma l'altezza di geopotenziale ,che nei vari modelli puoi riscontrare in base a diversi colori che vanno dal rosso scuro (600 Dam:decametri=6000mt) passando per il verde(552dam :decametri=5520mt) fino al viola più intenso(476 Dam:decametri=4760mt), indicano a che quota(altezza) c'è la pressione di 500hPa(chiaramente se stiamo guardando una carta a 500hPa).
l'altezza geopotenziale si ottiene dal rapporto tra il geopotenziale(l'energia spesa per sollevare un'unità di massa d'aria fino a quell'altezza) e la costante di accelerazione di gravità al livello del mare(9,8m/s2) ed indica l'altezza alla quale hai la stessa pressione presa in considerazione (tipo 850hPa oppure 500hPa o 700hPa etc. etc.)!
chiaramente colonne d'aria più fredde ,quindi più densa e più pesante,daranno altezze di geopotenziali più basse ,al contrario colonne d'aria più calde,quindi più rarefatta e più leggera ,daranno altezze di geopotenziali piu elevete, e comunque alla fine del discorso da una indicazione della difficoltà dell'aria a sollevarsi!
la temperatura a quella specifica quota ,ad esempio i 500hPa presa in considerazione , non corrispondono in assoluto ai vari colori delle carte (isoipse: linea che unisce la stessa altezza di geopotenziale),ma si possono vedere dalle isoterme comunque raffigurate da linee tratteggiate in grigio!
infine le linee bianche continue sono le isobare al suolo!


non prendere per oro colato tutto ciò che ho scritto, dato che anch'io non sono più di tanto esperto , ed avrei ancora molto da imparare, ma ahi'mè tempo a disposizione non ne ho più di tanto da dedicare a questa fantastica scienza ;quindi se qualcuno più esperto di me vuol riprendermi o approfondire alcuni passi della mia citazione, ben venga ,visto che non si finisce mai di imparare!

ciao, ...alla prossima occasione!

[Fabri88]

Vi ringrazio moltissimo per il chiarimento definitivo sul geopotenziale.

In definitiva le carte dei GPT indicano l'altezza espressa in decametri a cui si trova una massa d'aria ad una determinata pressione (o 500, o 700, o 850 hPa, di solito).

Ovviamente come si deduce da quanto spiegato da massimo69 più l'aria è fredda, densa e pesante, più l'altezza sarà bassa.

Non prendo per oro colato quello che dice massimo69, come da lui dettomi, ma penso che la descrizione da lui effettuata corrisponda parecchio alla verità.

Ringrazio infine cloover, esperto meteo!

[snowmaker]

Ragazzi, nuovi o vecchi, esperti e non.....non ci dimentichiamo l'unica "regola" del vento di caduta.

IL "Föhn" DIVENTA PIU CALDO SUL VERSANTE DI CADUTA SE E SOLO SE SI VERIFICANO DELLE PIOGGIE SUL VERSANTE DI SALITA.

Mi raccomando, non citiamo sempre questo termine "compressione adiabatica" come spiegazione misteriosa del vento di caduta. Ogni massa d'aria in transito su una catena montuosa subisce espansioni e compressioni adiabatiche, se il passaggio è sufficientemente veloce. Compressione adiabatica vuol dire che aumenta la pressione della massa d'aria senza alcuno scambio di calore.
La sola causa dell'aumento di temperatura risiede nella differente umidità relativa della massa d'aria tra i due versanti. Questo è dovuto al fatto che piove su un versante mentre sull'altro no. L'acqua non sparisce a meno che non cada ed i gradienti sono diversissimi tra aria secca ed aria satura.

Salutibus

[cumulo83]

Quelli pi¨´ usati sono quelli a 500 hPa e quelli a 850 hPa ed indicano a che quota geopotenziale si trova una determinata temperatura

questa citazione la definirei non corretta al 100% poich¨¨ non ¨¨ vero che la quota (intesa come altezza) di geopotenziale "indicano a che quota si trova una determinata temperatura" , ma l'altezza di geopotenziale ,che nei vari modelli puoi riscontrare in base a diversi colori che vanno dal rosso scuro (600 Dam:decametri=6000mt) passando per il verde(552dam :decametri=5520mt) fino al viola pi¨´ intenso(476 Dam:decametri=4760mt), indicano a che quota(altezza) c'¨¨ la pressione di 500hPa(chiaramente se stiamo guardando una carta a 500hPa).
l'altezza geopotenziale si ottiene dal rapporto tra il geopotenziale(l'energia spesa per sollevare un'unit¨¤ di massa d'aria fino a quell'altezza) e la costante di accelerazione di gravit¨¤ al livello del mare(9,8m/s2) ed indica l'altezza alla quale hai la stessa pressione presa in considerazione (tipo 850hPa oppure 500hPa o 700hPa etc. etc.)!
chiaramente colonne d'aria pi¨´ fredde ,quindi pi¨´ densa e pi¨´ pesante,daranno altezze di geopotenziali pi¨´ basse ,al contrario colonne d'aria pi¨´ calde,quindi pi¨´ rarefatta e pi¨´ leggera ,daranno altezze di geopotenziali piu elevete, e comunque alla fine del discorso da una indicazione della difficolt¨¤ dell'aria a sollevarsi!
la temperatura a quella specifica quota ,ad esempio i 500hPa presa in considerazione , non corrispondono in assoluto ai vari colori delle carte (isoipse: linea che unisce la stessa altezza di geopotenziale),ma si possono vedere dalle isoterme comunque raffigurate da linee tratteggiate in grigio!
infine le linee bianche continue sono le isobare al suolo!


non prendere per oro colato tutto ci¨° che ho scritto, dato che anch'io non sono pi¨´ di tanto esperto , ed avrei ancora molto da imparare, ma ahi'm¨¨ tempo a disposizione non ne ho pi¨´ di tanto da dedicare a questa fantastica scienza ;quindi se qualcuno pi¨´ esperto di me vuol riprendermi o approfondire alcuni passi della mia citazione, ben venga ,visto che non si finisce mai di imparare!

ciao, ...alla prossima occasione!

Mi riallaccio al giusto discorso fatto da massimo69 per fornire una mia personale spiegazione (abbastanza intuitiva) del concetto fisico di "geopotenziale", pur cosciente che questa mia spiegazione è abbastanza approssimativa.

Il termine "geopotenziale" si riferisce ad una energia, come è già stato giustamente detto nei precedenti interventi, in particolare si fa riferimento all'energia potenziale di un volume d'aria compreso tra una data quota ed il suolo, infatti in meteorologia si usa fare usualmente riferimento alla distribuzione dei geopotenziali (anomalie) alle quote relative a 500 hPa e 850 hpa rispetto al suolo, rispettivamente pari a circa 5500m e 1500m.

In generale, l'energia di un dato sistema fisico può essere idealmente suddivisa in due forme principali:

1) "energia cinetica", legata al movimento del sistema rispetto all'ambiente circostante (dal greco kynesis=movimento)
2) "energia potenziale gravitazionale", legata alla quota da terra a cui si trova il baricentro del sistema

Faccio un semplice esempio: consideriamo di avere un pallone che andiamo a posizionare sulla cima di una strada in discesa. Se stiamo attenti a non spingere il pallone verso la discesa vedremo che questo rimarrà immobile sulla cima, lì dove lo lasciamo.
Se invece proviamo a posizionare il pallone in un punto qualunque sulla discesa, vedremo che senza essere spinto questo inizierà spontaneamente a rotolare verso il basso.
Il punto è: chi fornisce questa energia al pallone mentre rotola giù? Dato che l'energia non si crea nè si distrugge, l'unica spiegazione logica a questo quesito sta nell'ammetere che l'energia legata al movimento del pallone mentre rotola giù per la discesa (energia cinetica) non è altro che la trasformazioone dell'energia potenziale del pallone che aveva in partenza, nel momento in cui lo abbiamo collocato sulla strada.

Per farla breve, anche se un oggetto ci sembra in equilibrio rispetto all'ambiente circostante questo avrà sempre una certa energia, che viene detta per l'appunto "potenziale" perchè può essere potenzialmente trasformata in una qualunque altra forma di energia, ad esempio quella cinetica.

Questo concetto lo possiamo applicare anche alle masse d'aria. L'energia potenziale di un volume di aria posto a una certa quota h da terra è proprio il suo geopotenziale di riferimento E*.

In formule abbiamo:

E*=mgh=ρ*Vgh*

dove:

m=ρ*V è la massa di aria contenuta nel volume V preso in considerazione
ρ* è la densità media dell'aria nel volume
g è l'accelerazione di gravità (media nel volume) pari a 9.81 m/s^2
h* è la quota di riferimento a cui si trova il volume d'aria (cioè la cosiddetta "altezza di geopotenziale" misurata in decametri)

Possiamo legare la variazione locale di geopotenziale ΔE alla variazione di densità Δρ dell'aria oppure alla variazione dell'altezza del geopotenziale Δh in questo modo:

ΔE=E-E*=ρVgh*-ρ*Vgh*=(ρ-ρ*)Vgh*=Δρ(Vgh*), riferendosi alla stessa quota assoluta h*

ΔE=E-E*=ρVgh-ρVgh*=(ρVg)(h-h*)=(ρVg)Δh, riferendosi alla stessa densità media ρ dell'aria.

Dall'eguaglianza di queste due espressioni abbiamo:

Δρ(Vgh*)=(ρVg)Δh

ovvero Δρh*=ρΔh dato che stiamo considerando sempre lo stesso volume di aria e lo stesso campo gravitazionale (V=costante; g=costante).

Questo implica in definitiva che Δρ/ρ=Δh/h*

cioè la variazione relativa di densità dell'aria è direttamente proporzionale alla variazione relativa dell'altezza del geopotenziale h, quella grandezza che considerano appunto i meteorologi nelle loro analisi.

Questo significa grosso modo che:

1) Se abbiamo un'altezza di geopotenziale minore di quella assoluta h*(anomalia negativa dei geopotenziali E<E*) avremo una più bassa densità dell'aria alla quota a cui stiamo facendo riferimento h. E' questo il caso delle zone di bassa pressione, in cui l'aria tende a galleggiare verso l'alto.

2) Se abbiamo un'altezza di geopotenziale maggiore di quella assoluta h*(anomalia positiva dei geopotenziali E>E*) avremo una più alta densità dell'aria alla quota a cui stiamo facendo riferimento h. E' questo il caso delle zone di alta pressione, in cui l'aria tende a comprimersi (aumentando la sua densità) procedendo verso il basso.

Gli effetti delle variazioni di geopotenziale in quota saranno "sentiti" anche al suolo tramite una variazione di pressione (al suolo) rispetto a quella assoluta di riferimento p=1013 hPa.

Per rendersi conto di questo, bisogna considerare la legge di Stevino dell'isdrostatica che afferma che la pressione determinata dal peso di una colonna di fluido su una data area è data da:

p=ρgh

Allora il legame che c'è tra il geopotenziale e la pressione al suolo sarà:

E=ρVgh=pV, dove p è la pressione misurata al suolo.

Questo implica che ΔE=(Δp)V (dato che il volume V è sempre lo stesso).

Cioè la variazione di geopotenziale in quota si riflette anche in una variazione di pressione al suolo, quella che misuriamo con i nostri barometri.

Avremo quindi che:

1) Se abbiamo un geopotenziale basso in quota avremo una corrispondente bassa pressione al suolo.

2) Se abbiamo un geopotenziale alto in quota avremo una corrispondente alta pressione al suolo.

Ecco spegata l'utilità della conoscenza dell'altezza del geopotenziale, da cui si possono così tracciare le corrispondenti anomalie bariche al suolo e quelle termiche in quota (usando delle specifiche equazioni che però ignoro).

Spero di essere stato abbastanza chiaro ed esaustivo, anche se mi rendo conto che forse ho usato un linguaggio un pò troppo "tecnico". In ogni caso sarebbe bello se qualcuno più esperto di me su questi argomenti desse il suo contributo in modo da spiegare meglio la fisica che c'è dietro questi concetti che ho cercato di spiegare in maniera più che altro qualitativa.

Ciao a tutti!

[dom4545]

Mi sembra una otti,a preparazione.Per quanto riguarda la carta che hai riprodotto quei cerchi verdi non sono i cuscinetti ma sono le gocce fredde,ciao

[kitti71]

leggendo le varie traduzioni del favonio al nome:

- Santa Ana's Winds (Sud della California)

mi è tornato in mente un episodio di uno dei tanti telefilm che guardavo quando andavo a scuola e tenevo un'occhio sui libri e un'occhio incollato alla tv .
Il telefilm: Chips. In quell'episodio c'era un grosso incendio sulle colline causato dal vento, il Santa Ana appunto, e gli agenti dovevano intervenire sull'autostrada a causa del fumo che aveva invaso le corsie e aveva causato incidenti. Mi ricordo che dicevano che quando soffiava il Santa Ana si moltiplicavano gli incendi, la gente "impazziva" e aumentavano i casi di liti e delitti.

Saluti

[dom4545]

Vorrei pemettermi di fare una piccola precisazione al messaggio di snowmaker sul fohn.Il fohn diventa più caldo se sul versante sopravvento ci sono precipitazioni ma non solo in questo caso:è sufficiente ad esempio che sul versante di salita ci siano nubi,con relativo conseguente rilascio dell' energia latente di condensazione.In altre parole l'aria sale e si raffredda con un processo diabatico e scende riscaldandosi con un processo adiabatico,ciao.

[massimo69]

volevo fare i miei complimenti a cumulo83 per la sua preparazione in fisica e termodinamica e per la soluzione adottata per la spiegazione in merito al discorso dei geopotenziali!
non so quanti in questo forum avrebbero saputo far di meglio!

da questo momento per me sei diventato un idolo!
grazie ! ciao!

[cumulo83]

volevo fare i miei complimenti a cumulo83 per la sua preparazione in fisica e termodinamica e per la soluzione adottata per la spiegazione in merito al discorso dei geopotenziali!
non so quanti in questo forum avrebbero saputo far di meglio!

da questo momento per me sei diventato un idolo!
grazie ! ciao!

Grazie mille per i tuoi complimenti massimo!
Cercherò sempre d'ora in avanti di dare il mio contributo qua sul forum, anche se ti assicuro che non sono più di tanto preparato in fisica dell'atmosfera ...quello che so di fluidodinamica e termodinamica lo devo ai miei studi "ingegneristici" (studio ingegneria meccanica) , anche se la fluidodinamica e la termodinamica ce le fanno studiare sempre nell'ottica dei microsistemi (le macchine) e mai in quella dei macrosistemi (come è invece l'atmosfera) pertanto l'approccio allo studio di tali sistemi sarà diverso.
Ad ogni modo almeno il concetto che c'è dietro un certo principio fisico rimane sempre lo stesso, seppur inquadrato in un ottica diversa
Ti saluto, grazie ancora

[snowmaker]

Vorrei pemettermi di fare una piccola precisazione al messaggio di snowmaker sul fohn.Il fohn diventa più caldo se sul versante sopravvento ci sono precipitazioni ma non solo in questo caso:è sufficiente ad esempio che sul versante di salita ci siano nubi,con relativo conseguente rilascio dell' energia latente di condensazione.In altre parole l'aria sale e si raffredda con un processo diabatico e scende riscaldandosi con un processo adiabatico,ciao.

Guarda,

non sono d'accordo.

Anche in presenza di nubi, se il trasporto di umidità è costante il bilancio energetico è nullo e la temperatura non aumenta. L'unica possibilità per cui quello che dici possa avvenire è che il "calore latente" sia disperso verso lo spazio tramite irraggiamento. ( un piccolo effetto, direi, data la velocità del passaggio delle correnti ! ) Guarda, non ti preoccupare, anche io mi irritai molto alla scoperta che il vero riscaldamento dipende solo dall'acqua persa nel cammino. Ci devi pensare sopra....

Salutibus

[dom4545]

Quello di cui tu giustamente parli è il favonio classico termodinamico,ma mi hanno insegnato a un corso di meteorologia alpina che esiste anche il favonio senza sbarramento e lo sbarramento senza favonio.
Per il primo caso ti faccio l'esempio di Innsbruck:nella città austriaca,in inverno,spesso si verifica il favonio senza che ci sia sbarramento sul versante italiano perchè l'aria che proviene da sud non si origina sulla Pianura Padana,colma di aria fredda,ma scorre nella libera atmosfera al di sopra di una inversione termica.Superata la cresta alpina l'aria comunque scende seguendo l'adiabatica secca e arriva a Innsbruck come fohn.Vi è anche l'evento contrario,cioe favonio a sud senza precipitazione a nord.Cio può accadere quando il flusso da nord è sottoposto a condizioni anticicloniche per cui vi è sviluppo di nuvolosità(stratocumuli e altocumuli),ma una inversione impedisce la formazione di precipitazione;l'aria arriva comunque in Valpadana come fohn.
Nel secondo caso una situazione di sbarramento senza favonio può verificarsi quando una corrente d'aria investe solo marginalmente le Alpi.In questo caso possono crearsi delle correnti ascendenti sul versante sopravvento senza che il flusso scenda dall'altra parte.L'esempio più ricorrente si verifica d'estate quando deboli fronti freddi,inseriti in un flusso da NW,lambiscono il versante settentrionale delle Alpi,mentre sul versante italiano permane il tempo soleggiato,con forte contrasto termico sui due versanti.
Un saluto.