La relazione tra gradiente di pressione e velocità del vento

Il gradiente di pressione è la variazione della pressione barometrica su una distanza. Grandi cambiamenti entro distanze più brevi equivalgono a velocità del vento elevate, mentre gli ambienti che mostrano meno cambiamenti di pressione con la distanza generano venti inferiori o inesistenti. Questo perché l'aria a pressione più alta si muove sempre verso l'aria a pressione più bassa nel tentativo di ottenere l'equilibrio all'interno dell'atmosfera. Pendenze più ripide determinano una spinta più forte.

Le mappe meteorologiche di superficie rappresentano la pressione barometrica con linee di pressione uguale o isobare. Queste linee, note anche come curve di pressione, sono normalmente a intervalli di quattro millibar (mb). Questi contorni formano cerchi attorno ai sistemi di alta e bassa pressione su una mappa. I contorni ravvicinati significano vento forte. Poiché la pressione generalmente diminuisce con l'altezza, viene utilizzato un metodo di livellamento che converte tutto stazioni alla pressione standard al livello del mare che è considerata 1013 mb o 29,92 pollici di mercurio (inHg).

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La forza da alta a bassa che causa il vento e la sua velocità funzionano su scale sinottiche come quelle raffigurate sulle mappe di superficie convenzionali. I gradienti possono verificarsi anche su scale molto più piccole dei sistemi alti e bassi associati ai sistemi di media latitudine. Un esempio è un microburst che si verifica all'interno di un singolo temporale. Un microburst è un gradiente di pressione verticale causato dall'aria secca esistente al di sotto o che entra nel temporale. La pioggia evapora in quest'aria secca provocando il raffreddamento. L'aria fredda è più densa, creando così aria a pressione più elevata che si tuffa in superficie.

La forza da alta a bassa che causa il vento e la sua velocità funzionano su scale sinottiche come quelle raffigurate sulle mappe di superficie convenzionali. I gradienti possono anche verificarsi su scale molto più piccole dei sistemi alti e bassi associati ai temporali di media latitudine. Un esempio è un microburst che si verifica all'interno di un singolo temporale. Un microburst è un gradiente di pressione verticale causato dall'aria secca esistente al di sotto o che entra nel temporale. La pioggia evapora in quest'aria secca provocando il raffreddamento. L'aria fredda è più densa, creando così aria a pressione più elevata che si tuffa in superficie.

La velocità del vento è determinata dal gradiente di pressione, quindi quale grandezza del gradiente corrisponde a una certa velocità del vento? Secondo The Weather Book di Jack Williams, una "differenza di pressione di mezzo chilo per pollice quadrato tra luoghi a 500 miglia di distanza accelererà" ancora aria a un vento di 80 mph in tre ore." Con l'esperienza guardando le mappe di una certa area, la velocità del vento può essere stimata guardando l'isobare spaziatura. È difficile essere precisi perché altri fattori come l'attrito, l'effetto Coriolis, lo "spin out" e la latitudine influenzano la velocità. Un esempio da metservice.com è "una distanza di circa due gradi di latitudine (con isobare diritte) significa venti freschi su Auckland ma una burrasca sulle Fiji".

Secondo un documento online della Central Michigan University non è vero che l'aria segue sempre la forza del gradiente di pressione dall'alto verso il basso. Il movimento verticale verso il basso può avvenire con il flusso dal basso verso l'alto. Questo è il risultato del fatto che la forza di gravità è semplicemente maggiore del gradiente di pressione.

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