Come calcolare il gradiente barico

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

Se dovete calcolare il gradiente barico e non sapete proprio da dove iniziare, non preoccupatevi: tramite questo tutorial, infatti, vi illustreremo dettagliatamente il metodo più veloce ed immediato per risolvere il problema.
In fisica e in meteorologia, viene definito gradiente quella forza originata da una diversa pressione, presente su una determinata superficie: nel caso di due aree caratterizzate da pressione dissimile, quindi, assisterete ad un’accelerazione dal punto più elevato di pressione a quello più basso. Il procedimento per quantificare tale forza è abbastanza contorto e laborioso, ma con la giusta delucidazione ed un’accurata applicazione, riuscirete a capirne facilmente i meccanismi.
Vi suggeriamo, quindi, di porre estrema attenzione nella lettura dei passi che seguiranno, così da poter apprendere le varie fasi descritte e impadronirvi dei concetti esplicati.

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Occorrente

  • Un buon libro di fisica
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Il gradiente barico si distingue in verticale ed orizzontale: nel primo, il cambiamento di pressione è determinato dall’abbassamento o innalzamento di quota ed è stabilito in 8,23 m (27 piedi) ogni millibar (hPa); in una situazione definita “standard” (ad una temperatura di 15°C, su livello del mare), l’aria campione misurerà una pressione di 1.013,25 hPa. Ad ogni mutazione non solo di altezza, ma anche di densità dell’aria, il valore del gradiente è destinato a modificarsi.
Concludendo, il gradiente barico verticale (Gv) deriva dalla variazione sia della pressione (Δp) che dell'altezza (Δz), e potete concludere che:
Gv=Δp/Δz

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Il gradiente barico orizzontale, invece, è legato alla diversa pressione di due isobare limitrofe e alla loro distanza. Si tratta, quindi, di quella forza da cui scaturiscono le masse d’aria, con venti che risulteranno più intensi, se la distanza tra le isobare è minore e la loro differenza di pressione è maggiore, e viceversa.
Se ne deduce che il gradiente barico orizzontale (Gh) dipende dal mutamento sia della pressione (Δp) che della distanza orizzontale (Δs), quindi:
Gh=Δp/Δs

Continua la lettura
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Un ulteriore approfondimento: se considerate la forza gradiente (Fg) come un comune vettore, potete applicare la seconda legge di Newton, il cui principio afferma che una forza è uguale al prodotto della massa per l’accelerazione: Fg = m • a.
Prendete in esame il volume della zona da analizzare, e consideratene l’altezza (h), l’area (A) e la sua densità (d).
Per ottenere la misurazione della massa, vi basterà applicare la seguente formula:
m = d • A • h
A questo punto, sostituite “m” con i valori sopra riportati:
Fg = m • a
Fg = (d • A • h) • a
Il risultato ottenuto rappresenta il vettore della forza gradiente.
Come avrete notato, il concetto è abbastanza macchinoso, ma con un’adeguata applicazione ed una esercitazione costante, riuscirete sicuramente a superare le difficoltà.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Studio assiduo, esercitazione costante ed acquisizione del procedimento

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