Per quale motivo, specie col freddo, si annuvola sempre di notte?

[geloneve]

Non è questione di sfortuna o perché lo si nota meglio perché uno rimane deluso dalla minima troppo alta rispetto alle aspettative…capita veramente il più delle volte che, specie (ma non solo) con irruzioni fredde da N/E, si annuvola di notte (con sempre i soliti tipi di nuvole) per poi rasserenarsi di giorno?

E’ una questione che l’aria fredda che passa sull’Adriatico, passando sul mare caldo, crea contrasto maggiore di notte anziché di giorno e si creano dei cirrostrati? C’è un altro motivo che mi sfugge?


Mi sa, infatti, che anche domenica notte si coprirà come ha fatto anche domenica scorsa…

[geloneve]

Nessuno sa rispondere?

[aleandro]

venti da n.e quindi stau

[Gigiometeo]

La risposta sarebbe molto complessa per due ordini di motivi: uno è semplice ed è quello citato sopra inerente la componente orografica nella formazione di nubi stratificate in seno a correnti troposferiche da NE, ed è abbastanza classica, specie nel periodo autunno-invernale allorquando la superficie del mare è caldina con molta umidità (ovviamente) e la massa d'aria continentale si umidifica transitandovi sopra e condensando poi in nubi quando subentrano i moti ascendenti forzati dall'orografia.
Il secondo è più complesso ma non meno importante e chiama in causa la struttura notturna del PBL dell'entroterra e di quello al di sopra del mare (limite PBL più alto sul mare, che di notte si comporta quasi come quello diurno terrestre vale a dire con moti convettivi che predominano).

Nel PBL notturno l'aria ha moto turbolento (come di giorno del resto), tuttavia tale turbolenza non ha origini convettive mancando l’apporto energetico del sole, ma è solo di tipo meccanico ed è determinata dallo shear verticale del vento. Essa in parte viene inibita e contrastata nei pressi del suolo dalla perdita di calore per irraggiamento radiativo. Durante la notte il PBL cambia struttura e nelle adiacenze del suolo si forma, per i motivi sopra detti, uno strato molto stabile (SBL= Stable Boundary Layer) con turbolenza prossima a zero (tanto più bassa quanto maggiore è il calo termico indotto dall'irraggiamento radiativo).
Nonostante il vento al suolo diventi assai debole o nullo, in quota può diventare addirittura supergeostrofico, con l'innesco di quello che viene detto "low level nocturnal jet" che scorre sopra il limite dell'SBL. In questo strato stabile (SBL) la turbolenza tende a venire soppressa anche se il jet sopra produce uno shear che, a sua volta, genera turbolenza. Il risultato di questo sono improvvisi moti anche intensi di turbolenza che possono rimescolare l’intero SBL. Se il low level nocturnal jet coincide o viene rinforzato da flussi nordorientali che trasportano aria più umida, prescindendo dall'orografia del luogo, il notevole windshear che si viene a determinare è incline alla formazione di gravity waves di piccola ampiezza la cui sommità andrà a coincidere grosso modo col limite notturno del PBL (non SBL, occhio) che, se caratteriizzato da elevata turbolenza (e c'è, con correnti sinottiche da NE) avrà altezza maggiore rispetto a condizioni caratterizzate da deboli venti in tutta la bassa troposfera.
Inoltre la stessa maggiore altezza del PBL notturno sopra il mare Adriatico, tende a propagarsi verso l'entroterra quando vi sono correnti da NE nei bassi strati, contribuendo ad amplificare la turbolenza anche molto dentro l'entroterra.
Se la massa d'aria è sufficientemente umida al top delle piccole gravity waves viste prima, si formano nubi stratocumuliformi notturne sagomate a rotoli o a gruppi di ciottoli, che hanno maggiori probabilità di addensarsi sul limite inferiore dell'inversione termica da subsidenza (non dimentichiamo che questo è un NE anticiclonico, e che quindi sopra l'aria è calda, quantomeno dai 2000 m in su).
Questa particolarità spiega come, a volte, il calo termico notturno autunno-invernale nelle aree pianeggianti e pedecollinari subisca un arresto quando ci si aspetta una costante diminuzione fino all'alba pur in mancanza di nubi: se appena sopra l'SBL scorrono correnti vivaci, lo stesso SBL tende ad un certo punto (per windshear) a divenire turbolento con il conseguente rimescolamento degli strati d'aria fino al suolo.

Magari la spiegazione non è raffinata, ma avrei duvuto tirare fuori la lunghezza di Monin-Obukov e compagnia cantante, la la domenica mattina non mi sembra il caso. Allego l'RS di ieri notte nel quale si vede la zona di formazione della nuvolosità (grigio a sinistra) e l'inversione da subsidenza alla base della quale, con i venti da NE un pelino più umidi, si formano le nubi.

Per quanto concerne nubi alte tipo cirri e cirrostrati, allora tutto quello sopra non c'entra nulla; solo banale avvezione calda in alta troposfera.

[geloneve]

Originariamente Scritto da aleandro

venti da n.e quindi stau

Lo stau ci dovrebbe essere anche di giorno..

[campaz]

Ma i modelli locali calcolano anche tutte ste cose? riescono a vedere anche la formazione di queste piccole turbolenze? e quindi prevedere la formazione di queste nuvole odiate da Gelo e non solo?
Possono prevedere se la temperatura calerà fino a mezzanotte e poi si innescheranno tutte queste turbolenze sopra citate dal maestro Gigio che mescolano l'aria fino al suolo interrompendo il calo termico notturno

[Gigiometeo]

Originariamente Scritto da campaz

Ma i modelli locali calcolano anche tutte ste cose? riescono a vedere anche la formazione di queste piccole turbolenze? e quindi prevedere la formazione di queste nuvole odiate da Gelo e non solo?
Possono prevedere se la temperatura calerà fino a mezzanotte e poi si innescheranno tutte queste turbolenze sopra citate dal maestro Gigio che mescolano l'aria fino al suolo interrompendo il calo termico notturno

Dipende dai modelli. I moti turbolenti del PBL sono troppo complessi per essere descritti in modo esplicito: elevata variabilità spazio-temporale, scale che vanno da 1 km a molecole, carattere caotico. Di norma per questi parametri si usano LAM ad elevatissima risoluzione (almeno 1 km ma meglio ancora più spinti), noi per esempio, per motivi non prettamente previsionali, facciamo girare dei LAM con risoluzione a 100 m (ovviamente su dominii alquanto limitati per necessità di calcolo).
Comunque per calcolare la turbolenza entro il PBL occorre provare almeno a descriverla, quindi è necessario descrivere l’effetto medio della turbolenza sulle proprietà diffusive dell’atmosfera (serve particolarmente per i modelli destinati alla previsione di diffusione degli inquinanti, tipo CALMET, CALPUFF, Euleriani a box, etc.)
Si usano all'uopo le “variabili di scala” (rappresentano stime del valore tipico di un particolare fenomeno).
Sono correlate ai termini del bilancio energetico superficiale, la loro definizione è semi-empirica. Le variabili di scala sono:
1) altezza di rimescolamento MH
2) velocità di attrito u* (friction velocity)
3) lunghezza di Monin-Obukhov L*
4) velocità convettiva di scala w*
U* nello strato superficiale ha un andamento logaritmico, aumentando il vento con la quota, mentre la lunghezza di Monin-Obukhov esprime il rapporto tra l'intensità della turbolenza prodotta da fattori meccanici (shear del vento) e quella di origine convettiva (termiche), e collega tra loro i flussi di calore e momento dalla superficie; è negativa di notte e positiva di giorno (aspetto fondamentale) ed ha segno inverso rispetto al flusso di calore sensibile. C'è poi da tenere sempre presente il ruolo del TKE (Turbolent Kinetic Energy).
Per non allungare troppo il brodo la conclusione è che tutto viene calcolato, ma servono modelli molto complessi, a calcolo esplicito, e con risoluzioni molto spinte.
Tuttavia un LAM anche solo a 2 o 4 km riesce comunque a dare almeno un'idea di come possa essere la situazione, anche se ovviamente non basta (è uno dei motivi per i quali le temperature previste nei primi 2-5 m dal suolo non sono mai precisissime sebbene più che accettabili, specie proprio le minime, anche in LAM a 1-2 km).
Con LAM a 400/800 m di risoluzione ad esempio, adottando PBL scheme (che in pratica sono schemi che risolvono gli aspetti accennati sopra insieme ad altri) come Mellor-Yamada-Nakanishi-Neeno (MYNN) multimoment nel periodo caldo (in genere aprile-ottobre) e Quasi-Normal Scale Elimination (QNSE) tra ottobre e marzo, i risultati sono piuttosto buoni.
Se poi si usano alla bisogna modelli adatti alla previsione della diffusione atmosferica allora i risultati sono ancora migliori.

[geloneve]

Originariamente Scritto da Gigiometeo

La risposta sarebbe molto complessa per due ordini di motivi: uno è semplice ed è quello citato sopra inerente la componente orografica nella formazione di nubi stratificate in seno a correnti troposferiche da NE, ed è abbastanza classica, specie nel periodo autunno-invernale allorquando la superficie del mare è caldina con molta umidità (ovviamente) e la massa d'aria continentale si umidifica transitandovi sopra e condensando poi in nubi quando subentrano i moti ascendenti forzati dall'orografia.
Il secondo è più complesso ma non meno importante e chiama in causa la struttura notturna del PBL dell'entroterra e di quello al di sopra del mare (limite PBL più alto sul mare, che di notte si comporta quasi come quello diurno terrestre vale a dire con moti convettivi che predominano).

Nel PBL notturno l'aria ha moto turbolento (come di giorno del resto), tuttavia tale turbolenza non ha origini convettive mancando l’apporto energetico del sole, ma è solo di tipo meccanico ed è determinata dallo shear verticale del vento. Essa in parte viene inibita e contrastata nei pressi del suolo dalla perdita di calore per irraggiamento radiativo. Durante la notte il PBL cambia struttura e nelle adiacenze del suolo si forma, per i motivi sopra detti, uno strato molto stabile (SBL= Stable Boundary Layer) con turbolenza prossima a zero (tanto più bassa quanto maggiore è il calo termico indotto dall'irraggiamento radiativo).
Nonostante il vento al suolo diventi assai debole o nullo, in quota può diventare addirittura supergeostrofico, con l'innesco di quello che viene detto "low level nocturnal jet" che scorre sopra il limite dell'SBL. In questo strato stabile (SBL) la turbolenza tende a venire soppressa anche se il jet sopra produce uno shear che, a sua volta, genera turbolenza. Il risultato di questo sono improvvisi moti anche intensi di turbolenza che possono rimescolare l’intero SBL. Se il low level nocturnal jet coincide o viene rinforzato da flussi nordorientali che trasportano aria più umida, prescindendo dall'orografia del luogo, il notevole windshear che si viene a determinare è incline alla formazione di gravity waves di piccola ampiezza la cui sommità andrà a coincidere grosso modo col limite notturno del PBL (non SBL, occhio) che, se caratteriizzato da elevata turbolenza (e c'è, con correnti sinottiche da NE) avrà altezza maggiore rispetto a condizioni caratterizzate da deboli venti in tutta la bassa troposfera.
Inoltre la stessa maggiore altezza del PBL notturno sopra il mare Adriatico, tende a propagarsi verso l'entroterra quando vi sono correnti da NE nei bassi strati, contribuendo ad amplificare la turbolenza anche molto dentro l'entroterra.
Se la massa d'aria è sufficientemente umida al top delle piccole gravity waves viste prima, si formano nubi stratocumuliformi notturne sagomate a rotoli o a gruppi di ciottoli, che hanno maggiori probabilità di addensarsi sul limite inferiore dell'inversione termica da subsidenza (non dimentichiamo che questo è un NE anticiclonico, e che quindi sopra l'aria è calda, quantomeno dai 2000 m in su).
Questa particolarità spiega come, a volte, il calo termico notturno autunno-invernale nelle aree pianeggianti e pedecollinari subisca un arresto quando ci si aspetta una costante diminuzione fino all'alba pur in mancanza di nubi: se appena sopra l'SBL scorrono correnti vivaci, lo stesso SBL tende ad un certo punto (per windshear) a divenire turbolento con il conseguente rimescolamento degli strati d'aria fino al suolo.

Magari la spiegazione non è raffinata, ma avrei duvuto tirare fuori la lunghezza di Monin-Obukov e compagnia cantante, la la domenica mattina non mi sembra il caso. Allego l'RS di ieri notte nel quale si vede la zona di formazione della nuvolosità (grigio a sinistra) e l'inversione da subsidenza alla base della quale, con i venti da NE un pelino più umidi, si formano le nubi.

Per quanto concerne nubi alte tipo cirri e cirrostrati, allora tutto quello sopra non c'entra nulla; solo banale avvezione calda in alta troposfera.

Grazie mille della spiegazione!

[campaz]

Grazie duemila della spiegazione! purtroppo però mi sono un pò troppo incasinato il cervello questa volta, queste sono cose troppo complesse x la mia testa, ma io ci provo sempre a comprenderle...

[matteore]

volevo dire a gigio...