Cursul 3.Cap. III: PESIUNEA ATMOSFERIC

Presiunea atmosferica. Definirea presiunii atmosferice. Uniti de msur. Distribuia pe vertical i pe orizontal a presiunii atmosferice. Variaiile zilnice i anuale ale presiunii. Variaii neperiodice. Definirea izobarelor. Reprezentarea cmpului baric. Forme principale de relief baric. Gradientul baric. Tendina baric. Forme secundare de relief baric: talvegul depresionar, dorsala anticiclonic, aua baric, culoarul depresionar, galeria depresionar - Definiii, caracteristici, forme de reprezentare grafic pe hrile meteorologice

Definirea presiunii atmosfericePrin presiune atmosferic se nelege greutatea cu care apas o coloan de aer cu seciunea de 1cm2 i cu nlimea considerat de la nivelul la care se face determinarea i pn la limita superioar a atmosferei. Fora gravitaional este aceea care menine atmosfera n jurul Pmntului i tot ea i imprim acestuia o anumit greutate.La nivelul globului, presiunea cu care apas intreaga atmosfer:

Prin definitie, vom aveap=dF/dSStudierea regimului i repartiiei presiunii atmosferice prezint o importan teoretic deosebit deoarece permite explicarea circulaiei generale i locale a atmosferei, precum i a unor procese meteorologice cum ar fi: schimbul gazos ntre atmosfer i sol, evaporaia sau evapotranspiraia.Toricelli este primul care a evideniat presiunea atmosferic.Presiunea atmosferic variaz de la o zon la alta n funcie de latitudinea geografic i de temperatura aerului. Presiunea variaz invers proporional cu temperatura.

Uniti de msur

n practica meteorologic, unitatea de msur pentru presiunea atmosferic este milibarul (mb) sau hectopascalul (hPa) i milimetrul coloan de mercur (mmHg). n sistemul internaional de uniti de msur se utilizeaz pascalul (Pa) avnd ca multiplu hectopascalul (hPa).Se consider presiune normal , presiunea de 760 mmHg la nivelul mrii la temperatura de 0C i la latitudinea de 45., rezultand astfel o greutate a coloanei de 1033,3 g avnd in cedere c 1 cm3 Hg = 13,596g la T0= 0C.n sistemul CGS s-a adoptat barul = 1.000.000 dyne/cm2= greutatea unei coloane de Hg cu h= 750 mmHg.n meteorologie se folosete milibarul (mbar) = 1000 dyne/cm2= pres exercitat de o coloana de Hg= 0,75 mm, situatie in care:1 mm Hg=4/3 mbar=1,33 mbar

Uniti de msur

Presiunea atmosferic hectopascal (hPa) 1 hPa = 1 mb. 1 hPa = 0,7506 mm milibar (mb) 1 mb=1 hPa =100Pa=100 N/m2 = 0,7506 mm milimetru a coloanei de mercur (mm)1 mm = 1,3332 hPa, mb760 mm = 1013,3 hPa

Presiunea prezint tipurile de variaii : pe vertical, periodice i neperiodice Variaia pe verticalPresiunea scade cu altitudinea. Scderea nu este liniar ci exponenial la creterea nlimii n progresie aritmetic, presiunea scade n progresie geometric.Treapta baric reprezint valoarea nlimii cu care trebuie s ne ridicm sau s coborm pentru ca presiunea s varieze cu 1mb.Plecand de la formula barometric a lui Babinet (utilizat n meteorologie pentru calculul diferenei de nivel dintre dou staiuni meteorologice, reducerea presiunii msurate intr-un anumit punct n presiunea msurat la nivelul mrii i implicit calculul treptei barice)

Formula barometric a lui Babinet

Variaiile periodiceTreapta baric se mai defineste i grosimea unui strat de aer din atmosfera, ce este caracterizat printr-o diferenta de presiune de 1 milibar intre suprafata sa inferioara si cea superioara

VARIAIILE PERIODICEVariaiile zilniceSe caracterizeaz prin dou minime i dou maxime. Pentru zona ecuatorial i tropical, minimele se produc la ora 4.00 i la 16.00 iar maximele la 10.00 i la 22.00.Amplitudinea zilnic este de 3 mb.Variaia zilnic a presiunii atmosferice are un caracter mai bine reliefat fa de celelalte elemente meteorologice. Aceast variaie a presiunii prezint variaii simple sub form de unde, cu perioade diferite (de 24, 12, 8 i 6 ore), dintre acestea fiind reprezentat mai clar unda de 12 ore (semiund). Gama variaiilor zilnice ale presiunii aerului este scoas n eviden de valorile medii ale acestor oscilaii. n afara de acestea, existena variaiilor mai este legat i de micarea de revoluie a Lunii.

Variaiile zilnice

Variaia zilnic a presiunii este influenat de latitudine, astfel, n regiunile tropicale i ecuatoriale prezint dou maxime (ntre 9-10 i 21-22) i dou minime (ntre orele 3-4 i 15-16), cu amplitudinea oscilnd ntre 2,5 i 3 torri. Pe msura creterii latitudinii, amplitudinea variaiilor n timp de 12 ore (semidiurne) ale presiunii se micoreaz treptat, ajungnd de ordinul zecimilor de torri. n ara noastr, variaia zilnic a presiunii este caracterizat prin amplitudini care nu depesc 2-3 torri. Variaiile periodice ale presiunii n regiunea latitudinilor mijlocii atenuate de variaiile neperiodice ale presiunii. Variaiile zilnice ale presiunii se datoresc deformrilor elastice aerului atmosferic, sub influena variaiilor de temperatur i sunt tensificate prin fenomenul de rezonan

Variaiile zilniceMaree barometric - tipul de variaie caracteristic zonelor tropicale. Este un element foarte important n navigaie deoarece este un semn al apropierii unui ciclon tropical, n momentul abaterii de la ora la care trebuie s se produc variaia.La latitudini temperate i polare producerea maximelor i minimelor este dereglat de condiiile locale i schimbrile neprevzute de vreme (0,3 mb la latitudini polare i 0,7 mb la latitudini temperate).De asemenea mai influeneaz i anotimpurile : nu se mai pstreaz intervalul de 12 h.

Variaiile anuale Variaia anual a presiunii atmosferice este determinat de latitudinea geografic, de influena anotimpurilor asupra repartiiei presiunii pe suprafaa Pmntului, precum i de natura scoarei terestre (regiunile de uscat i ntinderile mari de ap). Astfel, n zonele latitudinilor tropicale i ecuatoriale, unde influena anotimpurilor este mic, variaiile anuale ale presiunii sunt nensemnateSe caracterizeaz printr-un maxim i un minim n funcie (i diferit de la producere) de caracteristica suprafeei terestre, uscat-ocean.n zonele litorale mai poate aprea o maxim la sfritul toamnei atunci cnd apa este nc rece, i o minim la sfritul primverii.Se disting trei tipuri de variaii anuale ale presiunii atmosferice dup natura suprafetei terestre:- Tipul continental- Tipul oceanic- Tipul polar sau arctic

Tipul continental Este caracteristic regiunilor de uscat de la latitudinile mijlocii i mari i se observ n interiorul continentelor, i mai ales al celui asiatic. Amplitudinea variaiilor de presiune scade din interiorul uscatului ctre ocean i mri. (Astfel, n regiunile polare i subpolare amplitudinea anual a variaiilor de presiune atinge 25 mbar, n regiunile temperate continentale oscileaz ntre 8 i 12 mbar, iar n regiunile oceanice de la latitudinile temperate nu depesc civa milibari). n condiiile de continent, presiunile ridicate se datoresc rcirilor accentuate ale scoarei terestre n timpul iernii, cnd se produc maxime de presiune, iar vara, din cauza nclzirii suprafeei terestre, se produc valorile minime ale presiunii.

Tipul oceanic Este caracteristic oceanelor i se observ, la staiile de litoral i pe insulele din interiorul ntinderilor mari de ap. Variaia anual a presiunii prezint un maxim de presiune vara i un minim toamna, trziu. Uneori, mai apare un al doilea maxim, iarna, i un al doilea minim, primvara. Amplitudinea variaiei anuale la acest tip este mai mic i abia atinge 3-4 mbar.

Tipurile intermediare (polar i subpolar) se produc in regiuni ale globului terestru, cum sunt regiunile Oceanului ngheat de Nord, unde, n variaia anual a presiunii, se produc dou valori maxime: una n lunile aprilie-mai i alta n luna noiembrie; cele dou valori minime se produc n luna ianuarie i n luna iulie. n general, variaia anual a presiunii atmosferice se schimb cu nlimea, amplitudinea variaiilor de presiune crescnd cu nlimea.

vara iarna uscat p. minim p. maxim ocean p. maxim p. minim

Valorile amplitudinii anuale cele mai mari sunt n zona subpolar (20 mb).Variaia presiunii la suprafaa pmntului se materializeaz pe hart cu ajutorul izobarelor. Aceste izobare se traseaz prin interpolare din 4 n 4 mb, din 5 n 5 mb sau din 10 n 10 mb.

Variaiile neperiodiceSe mai numesc i perturbaii i reprezint categoria cea mai insemnat a modificrilor de presiune.Au drept cauz modificrile zilnice ale bilanului radiativ-caloric inregistrat pe diferite suprafete ale scoarei terestre combinate cu inclzirea inegal a straturilor inferioare ale maselor de aer din troposfer.Insemnatatea acestei categorii devariatii rezult din amploarea lor (pn la maxim 166 mbari) cat i din multitudinea de fenomene meteorologice care le genereaz, determinnd schimbarea caracteristicilor vremii.Estimarea sensului in care va interveni modificarea de presiune (cretere sau scdere), precum i a valoarii pe care o va atinge aceast modificare intr-o anumit perioad de timp este denumit tendin baric. Aceast estimare, ce se transmite indeosebi de staii meteorologice de coast, are o insemntate deosebit pentru navele ce staioneaz la ancor sau cele ce se indreapt spre zone cu funduri mici sau cureni puternici.

Definirea izobarelor. Reprezentarea cmpului baric. Forme principale de relief baric. Gradientul baric. Tendina baric.Imaginea global a distribuiei presiunilor intr-o anumit zon i la un anumit moment, permite realizarea unor hri in care valorile identice de presiune in diferite puncte ale regiunii reprezentate pe hart, sunt unite prin linii continue, denumite linii izobare.Izobarele sunt linii curbe nchise care nchid n interior un centru de maxim presiune sau de minim presiune.Configuratia distribuiei presiunilor realizat cu ajutorul liniilor izobare pe o hart sinoptic este denumit cmp baric, form baric sau relief baric ( intruct izobarele au un aspect oarecum similar cu curbele de nivel utilizate in topografie), campul baric reprezentnd astfel, campul distributiei presiunii atmosferice in plan orizontal

Relieful baricRelieful baric se obtine prin trasarea izobarelor pe o harta meteorologica. Presiunea atmosferica este redusa la suprafata marii si apoi este transpusa pe harta sinoptica, iar izobarele se traseaza din 4 in 4 mb, pentru anumite ore. Relieful baric cuprinde perturbatii: - principale; - secundare (derivate). Perturbatiile principale ale reliefului baric sunt: - maximul barometric H sau anticiclonul; - minimul barometric L sau ciclonul, depresiunea barica.Centrii de maxim presiune se numesc anticicloni (M, B, H) marcndu-se pe hart cu albastru, iar centrii de minim presiune se numesc depresiuni (D, H, L), ( ciclon este o denumire improprie).Trasarea i marcarea centrilor barici pe o hart meteorologic reprezint relieful baric al respectivei suprafee.

AnticicloniiAnticiclonii reprezint o zon de presiune nalt n care valorile izobarelor cresc de la periferie spre centru iar gradientul baric orizontal este orientat de la centru spre periferie.Prin gradient baric orizontal (b) se nelege diferena de presiune dintre dou puncte, fiind orientat ntotdeauna perpendicular pe izobare de la presiunea mare la presiunea mic i exprim valoarea descreterii presiunii pe unitatea de distan.Prin gradient baric vertical (v) se nelege diferena de presiune dintre dou puncte situate in plan vertical i exprim valoarea descreterii presiunii pe unitatea de inime

Anticiclonul

Unde:Semnul () ne arat sensul scderii. densitatea aeruluip diferena de presiune dintre dou puncten distana dintre cele dou puncteAnticiclonii ocup suprafee de mii de km2, se deplaseaz cu vitez mic (max. 30 km/h), adic durata lor de aciune este foarte mare (poate dura pn la 4 luni).Vremea n anticiclon este o vreme frumoas, mai rcoroas vara i rece iarna, fr precipitaii, singurul fenomen ntlnit fiind ceaa. Micarea descendent a aerului provoac aceast vreme frumoas. Anticicloanele pot fi clasificate in reci i calde , fiecare din aceste categorii putand fi permanente sau temporare.Se definesc ca anticicloane reci, formaiunile barice caracterizate prin presiuni inalte ce iau natere in regiuni sau anotimpuri reci ale globului, deasupra intinderilor mari de uscat

Anticicloni-tipuriCel mai puternic anticiclon este anticiclonul siberian 1050 mb n interior.Se definesc ca anticicloane calde, formaiunile barice caracterizate prin presiuni inalte ce iau natere deasupra uscatului sau a mrii , in condiiile anotimpurilor calde sau a zonelor caracterizate prin temperaturi medii inalte.La periferia anticiclonului, n partea anterioar sau posterioar, sub efectul aerului mai cald din jur, pot s se formeze nori i s cad precipitaii.

Miscarea aerului in anticloane/cicloane

DepresiunileDepresiunile sunt zone de minim presiune, valorile fiind cuprinse ntre 9601013 mb.Valorile izobarelor scad de la periferie spre centru, iar gradientul baric orizontal este orientat de la periferie spre centru.

Depresiunile

Micarea aerului pe vertical este ascendent, pe orizontal este convergent n sens invers acelor de ceasornic n emisfera nordic.Izobarele sunt mai dese n cazul depresiunilor, ceea ce duce la apariia vnturilor mai puternice.

Depresiunile ocup suprafee de aproximativ 1000 km2, se pot deplasa cu viteze de pn la 120 km/h, i au o durat de aciune redus 37 zile.Condiiile de vreme sunt determinate de micarea ascendent a aerului cald i umed; se formeaz nori i cad precipitaii. n partea anterioar a unei depresiuni sunt precipitaii obinuite, corespunztoare frontului cald. n partea posterioar a depresiunii cad averse corespunztoare frontului rece.Partea central a depresiunii este zona sectorului cald n care cerul poate fi senin, sau la latitudini mai mici pot apare nori ce dau burni.Depresiunile se mpart n dou grupe dup locul de formare :extratropicale de la latitudinea de 40 n sus pn la 6070 ;tropicale ntre latitudinile de 530.

Depresiunile extratropicale pot fi frontale i nefrontale.Depresiunile frontale prezint fronturi atmosferice anterioare i posterioare.Depresiunile nefrontale se formeaz prin nclzirea brusc a unei zone fa de zonele din jur (de exemplu iarna pe Marea Neagr).Rspndirea presiunilor la suprafaa PmntuluiPe latitudini valorile presiunilor difer de la Ecuator la Poli. De-a lungul Ecuatorului se formeaz un bru de depresiuni (zona calmelor ecuatoriale circulaia aerului se desfoar numai pe vertical). De-a lungul latitudinii de 35 se formeaz un bru de anticicloni. La latitudinea de 5060 din nou un bru de depresiuni iar la Poli un bru de anticicloni.Cea mai ridicat valoare de presiune nregistrat pe glob este egal cu 1083,8 mb, valoare nregistrat la Agata la 15 km distan de Oimeakon.Cea mai sczut valoare de presiune nregistrat este egal cu 912 mb, valoare nregistrat la Murato (Japonia) n timpul unui taifun.

Principalii centri barici care se formeaz la suprafaa Pmntului n emisfera nordic i schimb poziia de la un anotimp la altul datorit raportului aproape egal dintre suprafaa ocupat de uscat i cea ocupat de ocean.n emisfera sudic centrii barici i pstreaz aceeai poziie n tot timpul anului.

Emisfera nordic

varaanticiclonul azorelor (1025 mb) are influene pn n S-E Europei i S-E Statelor Unite. La ptrunderea pe continent determin averse de ploaie cu descrcri electrice. n interiorul continentului determin o vreme foarte cald i secetoas ;anticiclonul hawaian (1022 mb) este perechea primului. Produce ploi pe coastele de vest ale Statelor Unite, Canada ;pe continent un bru de depresiuni (900995 mb) din nordul Africii pn n Pakistan. Determin o vreme cald pentru sudul Europei i un aer foarte ncrcat cu pulberi. n Asia prezena acestor depresiuni se caracterizeaz prin ploile musonice.iarnaanticiclonul siberian (1050 mb) pe uscat. Produce o vreme frumoas i foarte rece; acioneaz iarna;anticiclonul canadian (1025 mb) determin o vreme frumoas i rcoroas;depresiunea islandez (985995 mb) n Atlantic; determin o vreme foarte nchis i ploioas;depresiunea aleutinelor (1000 mb) n Pacific; are influene pe coastele de vest ale Americii de Nord; plou i iarna i vara

Emisfera sudicdepresiunea sud-african (10001005 mb);depresiunea nord-australian (10001005 mb);anticiclonul sud-atlantic Insula Sf.Elena;anticiclonul indian Insula Sf.Mauriciu;anticiclonul pacific Insula Patelui.Toi trei anticicloni au valori ale presiunii de 1020 mb i i pstreaz zona lor de aciune n tot timpul anului.

Forme secundare de relief baric: talvegul depresionar, dorsala anticiclonic, aua baric, culoarul depresionar, galeria depresionar, mlatina barometric. Definiii, caracteristici, forme de reprezentare grafic pe hrile meteorologiceFormele barice secundare inrudite cu anticiclonul sunt: dorsala; sa barica: Dorsala anticiclonica este o prelungire a unui anticiclon intre doua depresiuni si se prezinta astfel: izobarele sunt in forma de U ; vantul este moderat ca urmare a izobarelor mai distantate; vreme buna.

Dorsala anticiclonica

Saua barica este o formatiune barica instabila ce ia nastere intre doua depresiuni si doi anticicloni asezati in cruce si cedeaza locul rapid unei depresiuni, caracterizata prin: gradientii barici au valori mici; vantul este slab si variabil; umiditatea relativa este ridicata; se produc descarcari electrice; ceata, foarte frecvent.

Saua barica

Forme barice inrudite cu depresiunea barica Formele barice inrudite cu depresiunea barica sunt: - talvegul; - culoarul depresionar; - galeria depresionara. Talvegul depresionar Talvegul depresionar apare intre doua anticicloane, avand forme alungite, delimitate adeseori prin izobare drepte i paralele.Poate fi: - frontal, cand are asociat un front cald si izobarele sunt in forma de V cu varful pe front, vremea imbunatatindu-se la trecerea frontului; - nefrontal, cu izobarele in forma de U aparand cel mai adesea in aerul rece din spatele unei depresiuni; cand distantele la depresiune si anticiclon sunt mari, izobarele sunt paralele si vremea buna alterneaza cu cea instabila.

Talvegul depresionar

Culoarul depresionar este o zona de joasa presiune marginita de ambele parti de izobare cu valori mai ridicate. El se poate intinde pe mii de kilometri, este mult mai larg decat talvegul si leaga, de obicei, doua depresiuni atmosferice. Galeria depresionara este o forma neregulata de presiune atmosferica joasa care serpuieste si este marginita de valori ridicate de presiune atmosferica.