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Discussione: Geopotenziali...

  1. #1
    Vento fresco
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    Predefinito Geopotenziali...

    Raga ogni tanto mi capita di vedere che a 500hpa ci sono geopotenziali bassi ( -40 ) e a 850hpa magari c'è una -30.
    Poi altre volte capita lo stesso ma a 850hpa c'è una -5.
    Da cosa dipende?

  2. #2
    Vento moderato L'avatar di Professeur Bugigiò
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Non confondere i geopotenziali con la temperatura a quell altezza geopotenziale.


    Dai un occhio qui.
    #NousAvonsDéjàGagné

  3. #3
    Vento fresco
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Quindi non c'è nessun legale tra temperatura a 850hpa e geopotenziale a 500hpa?

  4. #4
    Vento moderato L'avatar di Professeur Bugigiò
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Citazione Originariamente Scritto da Games Visualizza Messaggio
    Quindi non c'è nessun legale tra temperatura a 850hpa e geopotenziale a 500hpa?

    Sono due quote completamente diverse.

    #NousAvonsDéjàGagné

  5. #5
    Tempesta L'avatar di miki
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Citazione Originariamente Scritto da Games Visualizza Messaggio
    Quindi non c'è nessun legale tra temperatura a 850hpa e geopotenziale a 500hpa?

    i legami si possono trovare sperimentalmente, ma dal punto di vista prettamente fisico non hanno nessuna relazione... sono due variabili diverse...

  6. #6
    Burrasca forte L'avatar di Lorenzo Catania
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Citazione Originariamente Scritto da Games Visualizza Messaggio
    Quindi non c'è nessun legale tra temperatura a 850hpa e geopotenziale a 500hpa?
    Il geopotenziale in generale è una misura di temperatura e pressione, contemporaneamente.
    Più nello specifico il geopotenziale ti dà una stima dei valori medi di questi due parametri in uno certo strato d'aria; quindi se ad esempio stai analizzando una mappa dove è indicata l'altezza di geopotenziale a 500 hPa, significa che quei valori che stai leggendo ti stanno stimando temperatura e pressione medi nello strato d'aria compreso fra i 500 hPa (che si troveranno a quote diverse a seconda del luogo che stai considerando) ed il suolo.
    Attenzione però: se trovi mappe dove NON è indicata l'altezza di geopotenziale 500 hPa-suolo, ma l'altezza di geopotenziale 500-1000 hPa (ne esistono, e venivano maggiormente utilizzate in passato), allora avrai uno strato d'aria compreso fra due superfici a pressione fissata, quindi il geopotenziale ti misurerà solo la temperatura media dello strato; di conseguenza in quel caso geopotenziali più bassi in effetti corrisponderanno a temperature medie dello strato 500-1000 hPa più basse.

    Riferendoci quindi all'esempio che dici tu il legame fra i due parametri c'è, solo che generalmente non è così evidente. Qualcosa di vago comunque lo puoi dire, nonostante ogni caso sia diverso dagli altri: in caso di bassi geopotenziali 500 hPa-suolo e basse temperature a 850 hPa allora avrai una pressione piuttosto bassa un po' a tutte le quote e temperatura probabilmente bassa anche a 500 hPa.
    In caso invece di geopotenziali 500 hPa-suolo bassi, ma temperature più alte a 850 hPa allora potrai avere o pressioni non molto basse in tutto lo strato, o aria fredda soprattutto alle quote medio-alte (al di sopra degli 850 hPa), aria quindi potenzialmente instabile.
    "La meteorologia è una scienza inesatta, che elabora dati incompleti, con metodi discutibili per fornire previsioni inaffidabili" (A. Baroni)

  7. #7
    Vento fresco
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Citazione Originariamente Scritto da Lorenzo Catania Visualizza Messaggio
    Il geopotenziale in generale è una misura di temperatura e pressione, contemporaneamente.
    Più nello specifico il geopotenziale ti dà una stima dei valori medi di questi due parametri in uno certo strato d'aria; quindi se ad esempio stai analizzando una mappa dove è indicata l'altezza di geopotenziale a 500 hPa, significa che quei valori che stai leggendo ti stanno stimando temperatura e pressione medi nello strato d'aria compreso fra i 500 hPa (che si troveranno a quote diverse a seconda del luogo che stai considerando) ed il suolo.
    Attenzione però: se trovi mappe dove NON è indicata l'altezza di geopotenziale 500 hPa-suolo, ma l'altezza di geopotenziale 500-1000 hPa (ne esistono, e venivano maggiormente utilizzate in passato), allora avrai uno strato d'aria compreso fra due superfici a pressione fissata, quindi il geopotenziale ti misurerà solo la temperatura media dello strato; di conseguenza in quel caso geopotenziali più bassi in effetti corrisponderanno a temperature medie dello strato 500-1000 hPa più basse.

    Riferendoci quindi all'esempio che dici tu il legame fra i due parametri c'è, solo che generalmente non è così evidente. Qualcosa di vago comunque lo puoi dire, nonostante ogni caso sia diverso dagli altri: in caso di bassi geopotenziali 500 hPa-suolo e basse temperature a 850 hPa allora avrai una pressione piuttosto bassa un po' a tutte le quote e temperatura probabilmente bassa anche a 500 hPa.
    In caso invece di geopotenziali 500 hPa-suolo bassi, ma temperature più alte a 850 hPa allora potrai avere o pressioni non molto basse in tutto lo strato, o aria fredda soprattutto alle quote medio-alte (al di sopra degli 850 hPa), aria quindi potenzialmente instabile.
    Che bordello, adesso lo rileggo + volte così magari riesco a capire.
    Thanks

  8. #8
    Tempesta L'avatar di miki
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Citazione Originariamente Scritto da Lorenzo Catania Visualizza Messaggio
    Attenzione però: se trovi mappe dove NON è indicata l'altezza di geopotenziale 500 hPa-suolo, ma l'altezza di geopotenziale 500-1000 hPa (ne esistono, e venivano maggiormente utilizzate in passato), allora avrai uno strato d'aria compreso fra due superfici a pressione fissata, quindi il geopotenziale ti misurerà solo la temperatura media dello strato; di conseguenza in quel caso geopotenziali più bassi in effetti corrisponderanno a temperature medie dello strato 500-1000 hPa più basse.

    intanto complimenti per la spiegazione, ma sei a Bologna per fare fisica dell'atmosfera per caso?

    volevo capire bene questa affermazione perchè così mi chiarisco anke le idee... secondo le mie conoscenze i Geopotenziali si riferiscono solamente all'altimetria di un dato livello di pressione prefissato. In altre parole i Geopotenziali esprimono l'isoipsa di un isobara estesa (ovvero prendi l'isobara 500hPa sull'Europa per esempio) concordi?
    Detto ciò, come mi definiresti il geopotenziale di uno STRATO di pressione (nel tuo esempio 500-1000hPa)? come l'ampiezza dello strato stesso? non credo sia corretto..
    Inoltre temperatura e geopotenziali sono due cose ben distinte... esiste un'equazione in grado di dimostrare che in prossimità di alti geopotenziali vi siano anche alte temperature (e in ugual modo per i bassi geopotenziali), ma un geopotenziale non può misurare una temperatura da quel che ne so...

    Ciao!

  9. #9
    Burrasca forte L'avatar di Lorenzo Catania
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Citazione Originariamente Scritto da miki Visualizza Messaggio
    intanto complimenti per la spiegazione, ma sei a Bologna per fare fisica dell'atmosfera per caso?
    Esattamente, ho cominciato la specialistica quest'anno

    Citazione Originariamente Scritto da miki Visualizza Messaggio
    volevo capire bene questa affermazione perchè così mi chiarisco anke le idee... secondo le mie conoscenze i Geopotenziali si riferiscono solamente all'altimetria di un dato livello di pressione prefissato. In altre parole i Geopotenziali esprimono l'isoipsa di un isobara estesa (ovvero prendi l'isobara 500hPa sull'Europa per esempio) concordi?
    No, attento, qui di seguito ti riporto una distinzione che spesso non si fa:

    - il GEOPOTENZIALE è una misura di energia; è in particolare l'energia (in Joule) che deve essere spesa per vincere il campo gravitazionale e sollevare una massa d'aria di un chilogrammo da una certa quota di riferimento fino ad un'altra quota (quindi in definitiva si misura in Joule/kg).

    - l'ALTEZZA DI GEOPOTENZIALE (quella che si legge sulle mappe) si ottiene dal geopotenziale dividendolo per l'accelerazione di gravità al suolo (chiamiamola g0). Facendo il debito rapporto fra le dimensioni vedi che in effetti si misura in metri, ma non corrisponde alla quota altimetrica in senso lato (fra poco ti spiego perché).
    Fra le tante formuline con le quali puoi leggere l'altezza di geopotenziale ce n'è una, la formula ipsometrica, che ti mette in diretta relazione questo parametro con i parametri temperatura e pressione; in particolare la seconda appare sotto il segno di integrale, e di conseguenza capisci che stai sommando i contributi di pressione su una serie di straterelli infinitesimi di aria, per ottenere poi a conti fatti uno strato d'aria compreso fra una pressione p1 (ad esempio 1000 hPa) e p2 (500 hPa). La temperatura invece molto spesso appare fuori del segno di integrale, specie se lo strato d'aria è piuttosto basso (pochi hPa); in tal caso appare come temperatura media dello strato stesso.
    Comunque, avendo a portata di mano questa formula, una volta che conosci il parametro T ad una certa altezza di geopotenziale data, ti puoi fare un'idea di quanto sarà il valore medio della temperatura nello strato superiore, oppure in quello inferiore, dipende dai casi, a seconda dell'altezza di geopotenziale a cui ti riferisci.

    Un'altra espressione interessante dell'altezza di geopotenziale (magari qui servirebbe qualche conoscenza approfondita dell'analisi matematica) ti permette di dire che puoi interpretare l'altezza di geopotenziale come la quota altimetrica (nel senso comunqe del termine) alla quale si troverebbe una certa superficie isobarica se il campo gravitazionale fosse uniforme.
    Ti faccio un esempio, così è più chiaro: tu tieni conto del fatto che l'accelerazione di gravità, mano a mano che si va verso l'alto, diminuisce, di poco ma lo fa. Ebbene, andando a fare due calcoli puoi vedere che a 10 km di quota l'altezza di geopotenziale fra il suolo ed i 10 km è di 9986 metri.
    Questo cosa vuol dire? Se l'accelerazione di gravità avesse lo stesso valore in tutta l'atmosfera fra il suolo ed i 10 km di altezza, la quota altimetrica corrisponderebbe in tutto e per tutto con l'altezza di geopotenziale (che varrebbe quindi 10000 metri tondi), ma nella realtà, visto che l'accelerazione di gravità diminuisce, è 14 metri più in alto.
    In poche parole puoi interpretare il geopotenziale e l'altezza di geopotenziale (differenti solo per il prodotto per una costante) ANCHE come una misura di una componente del campo gravitazionale.

    Citazione Originariamente Scritto da miki Visualizza Messaggio
    Detto ciò, come mi definiresti il geopotenziale di uno STRATO di pressione (nel tuo esempio 500-1000hPa)? come l'ampiezza dello strato stesso? non credo sia corretto..
    Come ti ho scritto sopra, il geopotenziale in questo caso sarà l'energia che servirà a sollevare una massa d'aria unitaria dai 1000 ai 500 hPa; facendo due calcoli a spanne sarà sui 5500x9,8 = 54000 J circa.
    L'altezza di geopotenziale sarà più o meno simile alla quota altimetrica, in questo caso con una differenza di circa 6-7 metri in meno.

    Citazione Originariamente Scritto da miki Visualizza Messaggio
    Inoltre temperatura e geopotenziali sono due cose ben distinte... esiste un'equazione in grado di dimostrare che in prossimità di alti geopotenziali vi siano anche alte temperature (e in ugual modo per i bassi geopotenziali), ma un geopotenziale non può misurare una temperatura da quel che ne so...
    Beh, prendi l'equazione ipsometrica (che ti misura l'ALTEZZA di geopotenziale, ricorda) e moltiplica entrambi i membri per l'accelerazione di gravità al suolo; avrai un'espressione per il geopotenziale subito utilizzabile.
    Allo stesso modo dell'equazione precedente dipenderà in maniera diretta dalla temperatura (media o integrata su tutti gli straterelli infinitesimi, dipende dallo spessore del tuo strato) e dalla pressione (che è il differenziale dell'integrale)
    "La meteorologia è una scienza inesatta, che elabora dati incompleti, con metodi discutibili per fornire previsioni inaffidabili" (A. Baroni)

  10. #10
    Burrasca L'avatar di The man in the plains
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    Predefinito Re: Geopotenziali...

    Che magnifico 3d
    Solo una cosa: questa formula ipsometrica chi me la?

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