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ee Polveri Sahariane

by Massimo Del Guasta and Alessio Baglioni - IFAC

Mappe GOES/Meteosat di Polveri Sahariane/ aria secca (Tecnica "split window IR" )
Cortesia di Jason Dunion UW/CIMSS-NOAA/HRD

Il plot mostra Polveri e/o Aria Secca sulla terraferma, nei livelli medio-bassi dell'atmosfera.
Questo significa che a volte vengono evidenziate nubi di polveri, altre volte semplice aria secca.
La distinzione non ambigua delle polveri richiede il confronto con le traiettorie delle masse d'aria


Una immagine ogni 15 minuti...l'animazione mostra l'evoluzione nelle ultime 48 ore




 

LIDAR e recenti eventi di Polveri Saharane (2008- 2011)

Ecco una lista degli eventi 2008-2011 di Saharan Dust osservati mediante LIDAR , risoluzione temporale di 5 minuti
(cliccare sulle date per visualizzare i plot LIDAR sulle 24 ore)

POLVERI SAHARIANE:  2008

POLVERI SAHARIANE:  2009
POLVERI SAHARIANE:  2010

POLVERI SAHARIANE:  2011
  • MARZO 24-26
  • APRILE 7-12
  • MAGGIO  10-12
  • GIUGNO 6-7
  • AGOSTO 3-4,7,19,26-27
  • SETTEMBRE 2-4
    (Last update: 1 Marzo 2012)

Esempi recenti di Polveri Saharane:
10-12 Aprile 2011

In questo periodo polveri sahariane sono arrivate ad alta quota nei nostri cieli con venti settentrionali. Questa situazione curiosa era legata alla presenza di un anticiclone atlantico, lo stesso che ha apportato settimane di temperature sopra la media. Le polveri sahariane prodotte in Africa occidentale, come mostra la simulazione satellitale DREAM (ES), sono state "agganciate" dall'anticiclone, trasportati sull'Atlantico, ed infine riportate sui nostri cieli con venti settentrionali. L'alta quota delle polveri osservate presso IFAC dimostra tra l'altro l'"erosione" della nube da parte del MBL/PBL lungo il lungo percorso.

 

Esempi di Polveri Saharane:
15-17 Luglio 2009


In questa animazione di HYSPLIT mostriamo le zone di origine delle masse d'aria osservate a 2000-4000 m di altezza per il periodo 15-17 Luglio 2008

In questa animazione MODIS NAAPS la "lingua" giallo-verde mostra le polveri Saharane in viaggio nel Mediterraneo per il periodo 15-17 Luglio





In questi due giorni una nube di polveri Sahariane e' stata osservata tra 2000 e 3500 metri di quota. La depolarizzazione piuttosto elevata di queste polveri (fino al 12%) le rende facilmente distinguibili dai restanti aerosoli del PBL
PS Il backscatter degli aerosoli e' espresso in unita' arbitrarie


Questo plot, ottenuto da dati GRIB, mostra la bassa umidita' relativa presente sul Mediterraneo alla quota di circa 1500 metri nelle ore di massima evidenza di polveriu Sahariane sopra al sito LIDAR IFAC





Esempio di Polveri Sahariane e fumi da incendio boschivo:
22-24 Luglio 2009


Analisi delle traiettorie di origine delle masse d'aria (HYSPLIT): dall' Africa i giorni 22 e 23 Luglio, dall'Atlantico il 24 Luglio.

L'animazione dei dati satellitali NAAPS MODIS mostra lo stesso: polveri (giallo-verde) dal N-Africa i giorni 22 e 23 Luglio, aria pulita oceanica il 24 Luglio. In questa animazione gli incendi boschivi non sono visibili. Vedere le nostre pagine Incendi del 22-24 Luglio IFAC in proposito!




Polvere desertica raggiungeva il nostro sito IFAC nei giorni 22-23 Luglio 2008, ad una quota di 2000-3000 m. La depolarizzazione, anche in questo caso, consente la distinzione tra aerosol desertico ed aerosol del PBL. La depolarizzazione delle polveri e' superiore al 10% circa. Il giorno 23 Luglio le polveri desertiche sono accompagnate da aerosol prodotto dagli incendi di Sardegna e Corsica. L'elevata depolarizzazione, dell'ordine del 15%, e' probabilmente legata alla presenza di ceneri di recente produzione

Per la parte relativa all'incendio, visitate le nostre pagine Incendi del 22-24 Luglio IFAC per maggiori dettagli




Polveri Sahariane catturate dal PBL:


Due casi nei quali le polveri sahariane, la struttura del PBL e la loro interazione sono risultati facilmente interpretabili, grazie alle condizioni di alta pressione








Caso di assenza di mescolamento delle polveri Sahariane nello strato rimescolato e quindi nel PBL. In questo caso le polveri Sahariane volavano ad una quota non raggiunta dallo strato rimescolato nella sua massima espansione diurna. Lo strato rimescolato, come indicato dal plot del backscatter, ha raggiunto quota di circa 2000 m, indferire alla quota di volo delle polveri (2500-3500 m)








Un caso di mixing delle polveri Sahariane nel PBL. In questo caso lo strato di polveri "volava" tra 2000 e 3000 m di quota, come verificabile nel plot di depolarizzazione. Lo strato rimescolato il giorno 6 Settembre 2008 ha raggiunto la quota di 2500 metri, consentendo un rimescolamento di polveri nel PBL. Il rimescolamento e' visibile nel plot di depolarizzazione. L'aumento di depolarizzazione causato dalle polveri e' particolarmente evidente se confrontato con la situazione del giorno precedente, nel quale non erano presenti polveri desertiche di rilievo. La depolarizzazione degli aerosoli del PBL di Firenze, in mancanza di polveri consistenti, e' generalmente inferiore al 7 %



LEGENDA: L'evoluzione tipica dello strato limite planetario sulla terraferma in condizioni di alta pressione


(.....tradotto dalla pagina: http://lidar.ssec.wisc.edu/papers/akp_thes/node6.htm)

La radiazione solare fa si che l'aria riscaldata al suolo salga, trasportando umidita', aerosol ed inquinanti. Le "bolle" di aria calda salgono e si espandono adiabaticamente fino al raggiungimento dell'equilibrio termodinamico al top delllo strato limite planetario (PBL). L'umidita' apportata dalle "bolle" convettive si traduce in NUBI CONVETTIVE. Aria secca dalla troposfera libera penetra invece verso il basso, rimpiazzando le bolle di aria umida in salita. La porzione di atmosfera compresa tra la quota massima raggiunta dalla convezione e la quota piu' bassa raggiunta dall'aria in discesa prende il nome di zona di intrappolamento (entrainment zone). I moti convettivi generano un intenso rimescolamento turbolento, generando il cosiddetto strato rimescolato, la cui temperatura potenziale ed umidita' relativa sono pressoche' costanti in quota . La parte piu' bassa del PBL e' detta strato superficiale. In condizioni ventose, questo strato e' caratterizzato da un forte gradiente di intensita' e direzione del vento dovuto all'attrito col suolo. Lo strato limite tra tramonto ed alba e' detto strato limite notturno ( nocturnal boundary layer). Questo strato e' caratterizzato spesso da stabilita' verticale dovuta ad assenza di irradiazione solare del suolo e dal raffreddamento radiativo del suolo stesso. Sopra questo strato stabile, il residuo dello strato limite diurno forma il cosiddetto strato residuo (residual layer).

Schema dello strato limite planetario sulla terraferma, in condizioni di bel tempo.

In condizioni di bassa pressione la divergenza delle masse d'aria stabilizza verticalmente lo strato limite, limitandone l'espansione verticale. In condizioni di bassa pressione, lo strato limite e' estremamente piu' complesso e difficile da semplificare come nella precedente figura: la convergenza delle masse d'aria in condizioni di bassa pressione favorisce il moto verticale delle masse d'aria, portando le masse d'aria dal suolo a quote elevate. In questi casi le nubi possono crescere fino al top della troposfera, rendendo molto variabile il top dello strato rimescolato e rendendo spesso impossibile la definizione di un vero starto limite.



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