Appunti Geografia fisica e geomorfologia

Geografia fisica e geomorfologia 2° semestre

Geografia fisica: ambiente naturale e caratteristiche fisiche, processi che determinano elementi fisici.

Studio delle sfere ambientali.

Geomorfologia: disciplina scienze della terra. Evoluzione più recente della geologia del nostro pianeta.

Il sistema solare e la sua origine, utile per comprendere passaggi ed aspetti successivi. Probabilmente prima

della situazione attuale, 5 mlrd di anni fa. I pianeti effettuano la rivoluzione attorno al Sole che avviene con

tempi diversi. Mercurio è il più vicino e ci mette meno,

Plutone il più lontano. Hanno dimensioni diverse fra di

loro e anche questo influisce.

La dimensione della Terra e la forma: sistemi di

riferimento e reticolati geografici. Dimensione della

Terra attorno ai 12.700km, non è esattamente una sfera

ma è molto vicina a questa forma. Le altezze e le fosse

maggiori sono delle piccole differenze rispetto alla

dimensione complessiva.

“Geotesìa” studio della forma della Terra in modo

specifico. Leggeri schiacciamenti ai poli per la rotazione

attorno all’asse, provoca dunque una deformazione.

Questo schiacciamento provoca differenze a livello dei

diametri a seconda di dove la si “taglia” idealmente.

Sarebbe corretto parlare matematicamente di elissòide

o, geomorfologicamente, di geòide. O “sferoide oblato”

Reticolato georafico: meridiani e

paralleli tracciati.

Un piano che passa per il centro della

Terra dà luogo a circolo massimo. Gli

altri invece a circoli minori.

PARALLELI: insieme di piani paralleli

all’equatore, che è il piano 0 (circolo

massimo e circoli minori). Sono

circonferenze immaginarie che si

ottengono tra la superficie terrestre e i

piani perpendicolari all’asse di

rotazione.

I MERIDIANI sono tutti circoli massimi e passano per i poli e centro della Terra. I meridiani non hanno

necessariamente un circolo di riferimento. Sono circonferenze immaginarie che si ottengono

dall’intersezione tra la superficie terrestre e i piani passanti per i due Poli

Un globo: preso un punto identifico meridiano e parallelo o la sua latitudine e la sua longitudine.

La LATITUDINE è il valore angolare dell’arco di meridiano tra l’equatore e il punto dove ci troviamo.

La LONGITUDINE è il valore angolare di un arco di parallelo compreso fra il meridiano di riferimento e un

dato punto.

01/03/2022

Movimenti e illuminazione della Terra

Come il moto di rivoluzione e rotazione influenzano una variazione di energia. Durata del dì e della notte e

l’inclinazione dei raggi solari sono fondamentali per comprendere quanta energia raggiunge una

determinata area della Terra.

Relazioni fra Terra e Sole e comprendere come il clima è cambiato e l’alternanza fra periodi freddi e caldi.

I MOTI DELLA TERRA

• Rotazione attorno al proprio asse che è inclinato

• Rivoluzione orbita della terra, attorno al Sole

• Precessione degli equinozi e nutazione che hanno

implicazione sul clima

• Variazione dell’eccentricità dell’orbita

ROTAZIONE

la rotazione avviene da Ovest verso Est. La velocità di rotazione

attorno all’asse varia in modo significativo spostandoci da

latitudine 0 (Equatore) a 90 (Poli), questo perché il tragitto coperto

da un punto è via via minore salendo verso i Poli e per questo la

velocità diminuisce. Il valore 0 è quello in corrispondenza dell’asse.

Perché la velocità non è percepita? La velocità è costante, non c’è accelerazione.

CONSEGUENZE DEL MOTO DI ROTAZIONE

- luce e oscurità

- Forza Coriolis: costante rotazione apparente fa

si che vi sia deviazione apparente delle masse

d’aria e delle masse d’acqua. E’ dovuta a

questa forza la variazione di velocità?? La

deviazione è sempre verso sinistra

nell’emisfero australe e in quello boreale verso

destra

- Relazione fra Terra Luna e Sole in continue

posizioni diverse: le maree. Queste diverse

rotazioni fanno si che diverse masse d’acqua

cambino più volte posizione nel corso del

giorno. Azione gravitazionale da parte sulla

Luna ha effetto, non tanto sulla Terra che è

rigida, ma sulle masse d’acqua che sono in

grado di deformarsi.

MOTO DI RIVOLUZIONE

Rivoluzione della Terra attorno al Sole su un ellisse. La

Terra si viene a trovare in una posizione più o meno

vicina dal Sole. Il movimento avviene nell’arco di un

anno. Anno tropicale o anno siderale che varia di alcuni

minuti.

Perielio: minima distanza dal sole (3 gennaio)

Afelio: massima distanza dal Sole (4 luglio)

Con una differenza di circa 5 milioni di km.

Il movimento di rivoluzione avviene sul piano

dell’eclittica, proprio perché l’asse è inclinato coesistono

delle differenze ad esempio legate alla stagionalità. Un

angolo di 23.5°C fra il piano equatoriale e quello

dell’eclittica. In questo moto, l’asse mantiene sempre la

stessa inclinazione “polarità dell’asse”.

Cosa succederebbe se non vi fosse questa inclinazione?

L’illuminazione sarebbe sempre la stessa e non vi

sarebbe cambio stagionale.

Molto importante è l’inclinazione con cui i raggi solari

raggiungono la superficie della Terra. La quantità di

energia solare che interessa un determinato punto della

superficie terrestre dipende da

1) Ore totali di luce

2) Angolo con cui un raggio raggiunge la superficie

SOLSTIZI ED EQUINOZI

Equinozi: Primavera ed autunno i raggi sono perpendicolari all’equatore

Solstizi: raggi perpendicolari al tropico del cancro (Giugno), tutte le

latitudini al di sopra del circolo polare artico sono illuminate, e al

tropico del capricorno buie (Dicembre).

Solstizio d’estate il circolo di illuminazione è tangente ai paralleli

posti a 66° sia a Nord che Sud. Nell’emisfero australe tutte zone al

di sotto del circolo polare antartico saranno al buio. La situazione è

capovolta nel solstizio d’inverno.

Solstizio d’estate: latitudine nord 24h. Superato il circolo polare

antartico la durata del dì è 0. Aumentando di latitudine e

diminuendo l’inclinazione diminuisce. Al tropico del Cancro il 21

giugno i raggi solari sono allo Zenit quindi quasi a 90°.

CREPUSCOLO: illuminazione diffusa anche quando il sole non

illumina direttamente la Terra, sia al tramonto che all’alba. La

durata del crepuscolo dipende dallo spessore dell’atmosfera e dalla

velocità con cui il Sole scende quindi man mano che si scende dai

due poli all’equatore, in cui il crepuscolo è molto breve.

EQUINOZI

21 marzo-23 settembre: i raggi solari sono verticali e perpendicolari all’equatore.

ANALEMMA

Declinazione del Sole: reciproco dell’inclinazione. Inclinazione Sole ogni giorno dell’anno. La latitudine alla

quale i raggi giungono perpendicolari sulla superficie

terrestre.

Altezza del Sole attraverso relazione= 90°- l’arco che

separa la latitudine della posizione in cui mi trovo

Devo sommare 8°+ latitudine di Padova= 8+45= 53°

l’altezza del Sole sarà 90°- 53°= 37°, ovvero l’altezza

massima che il Sole raggiunge a Padova. I raggi sono

perpendicolari, essendo perpendicolari all’emisfero

sud e dobbiamo sommare i gradi dell’altro emisfero

Per il solstizio d’estate: in cui la declinazione ci si

aspetta sia massima, 45°-23,5°= 21, 5°>> 90°-21,5°=

68,5° questa è l’altezza massima alle nostre latitudini.

A 23,5 è perpendicolare dobbiamo vedere quanto

manca da dove ci troviamo al tropico del cancro.

Per il solstizio di inverno si fa la stessa cosa, solo che

devo sommare.

Se la mia località è nell’emisfero boreale e mi trovo

nella parte bassa dell’analemma devo sommare, se mi

trovo nell’emisfero boreale e mi trovo nella parte alta

dell’analemma devo sottrarre.

- Se l’orbita fosse circolare e l’asse terrestre non inclinato si vedrebbe un’unica immagine del Sole. Il

Sole eseguirebbe lo stesso percorso nel cielo durante tutto l’anno. L’analemma sarebbe un punto

- Se l’orbita fosse eccentrica ma l’asse non inclinato il Sole non avrebbe un’escursione in altezza

(declinazione), la rappresentazione non sarebbe quella di un 8 ma di un segmento

- Se l’orbita terrestre fosse circolare e l’asse inclinato di 23°45’ avremmo la figura di un 8 con due

anelli simmetrici. Questo perché la velocità di rotazione attorno al Sole non varierebbe.

Più siamo a basse latitudini più le stagioni sono inesistenti, salendo si accentua la differenza e salendo

ancora ad alte latitudini si trova meno questa differenza.

LA MISURA DEL TEMPO

Un tempo si faceva riferimento al mezzogiorno locale: culminazione del Sole. Utili nel costruire le meridiane

utili per proiettare l’ombra che si faceva più piccola nel momento di massima culminazione.

Fusi Orari: sistema a livello mondiale nato verso la fine del 1800. Riunione in cui si è stabilito il meridiano di

Greenwich come riferimento. Partendo dal quale l’intera superficie terrestre è stata suddivisa in 24 fusi

orari ognuno di 15° di longitudine. Alcune si deformano per questioni grafiche o amministrative.

Spostandosi verso est si aggiunge un’ora e verso ovest si toglie un’ora.

L’antimeridiano di Greenwich è il meridiano in cui avviene il cambio di data, la zona ad est di greenwich va

avanti la zona ad ovest va indietro.

UTC è il fuso di riferimento, bisogna aggiungere sempre un’ora (nel nostro caso)

- Inclinazione dell’asse terrestre è variabile e sembra avere un periodo di circa 40.000 anni.

- Precessione o rotazione dell’asse, precessione degli equinozi ogni 26.000 anni

- Eccentricità orbitale, modificazioni nella forma dell’orbita

Queste variazioni contribuiscono a spiegare il verificarsi delle glaciazioni pleistoceniche, tesi proposta da

Milankovitch, inizialmente non molto considerata.

02/03/2022

RAPPRESENTAZIONE DELLA SUPERFICIE TERRESTRE

• Cartografia: strumento di rappresentazione

• Strumenti di analisi, tecniche più recenti e sistemi informativi geografici (GIS)

Rappresentazione della Terra mediante:

1) Costruzione di globi: quella più fedele, tuttavia un limite potrebbe essere la scala, poco dettagliata

la rappresentazione della superficie

2) Costruzione e rappresentazione bidimensionale mediante carte topografiche. Proiettare su un

piano a due dimensioni il globo. Tuttavia la sfera non è una superficie sviluppabile su un piano,

come invece un cilindro o un cono. Si è dunque dovuto ricorrere ad altre forme nel passaggio della

proiezione cartografica: da tre a due dimensioni

- Proiezione cartografica: prendere il reticolato geografico e dalla forma sferica riportare sulla

superficie piana. Le proiezioni sono di tre tipi: cilindrica, conica e Azimutale cioè porre un piano

tangente in un determinato punto

della Terra e proiettare il globo su

questa superficie

• Azimutale: si prenda un

piano, lo si appoggia sul

Polo Nord e tutti i punti

vengono proiettati su questo piano. Molto utilizzate per studiare carte regionali artiche o

antartiche perché spesso viene rappresentato un solo emisfero

• Conica: proiezione dalla sfera al cono e a quel punto il cono viene “aperto” e sviluppato,

passando ad una rappresentazione piana bidimensionale.

• Cilindrica (la più utilizzata): cilindro come forma, posizionato in diversi modi rispetto al

globo. Il cilindro con asse parallelo a quello terrestre e tangente all’equatore.

Proiezioni di Mercatore

Molto nota e diffusa intorno al 500. Molto

utile per la navigazione perché in questa

rappresentazione si mantengono i meridiani e

paralleli perpendicolari, facendo sì che

qualsiasi linea retta tracciata corrisponda ad

una posizione costante, mantenendo anche

una direzione costante (Lossodromica, linea

retta). Il problema è che questa proiezione

non mantiene la scala, c’è una deformazione

man mano che ci si sposta verso i Poli. A 60°

di latitudine la scala risulta raddoppiata,

aumentando verso i Poli.

Proporzionalità

- quella di mercatore è una proiezione detta

“conforme” mantiene cioè fedeli le forme ma non le

dimensioni

- Altre proporzioni sono dette “equivalenti” in cui invece

le aree sono mantenute fedeli

La soluzione adottata, quando vengono utilizzati i planisferi, si

sono cercate rappresentazioni che mediassero fra due estremi.

Planisfero di Robinson che non è né conforme né equivalente, la forma però non è esattamente fedele.

La volontà di realizzare carte molto dettagliate ha portato alla nascita di nuove modalità. E’ stata utilizzata

una proiezione cilindrica non più con l’asse parallelo a quello Terrestre, ma ruotato, risulta dunque

perpendicolare a quello terrestre. UTM (Universal Transverse Mercator) è secante ai due meridiani, utile a

rappresentare l’area fra due meridiani distanti 6°.

- Cilindri trasversi e secanti sui due meridiani, si utilizzano in tutto 60 cilindri, la Terra è suddivisa in

60 fusi ruotati di 6° fra loro.

- 20 fasce con 8 gradi di latitudine di ampiezza. Rimangono scoperti dagli 80° ai 90° di latitudine.

L’Italia meridionale è nella fascia S.

La proiezione UTM ha una deformazione molto limitata. All’interno di

questo fuso di 6° la proiezione è piuttosto costante. Proiezione pensata

per carte a grande scala e di dettaglio, non come i planisferi.

NB: L’utilizzo di un cilindro secante l’ellissoide, avente cioè raggio

minore di quello terrestre, consente di ridurre l’entità massima della

deformazione lineare nell’ambito del fuso di applicazione della

proiezione

LA SCALA

La scala di una carta è il rapporto tra una dimensione di un oggetto e la corrispondente distanza a quella

corrispondente sulla superficie terrestre. La scala rappresenta il rapporto di una lunghezza misurata sulla

carta e la corrispondente lunghezza misurata sul terreno. La si può, pertanto, rappresentare sotto forma di

frazione: il numeratore esprime l’unità di misura, il denominatore esprime il numero per cui deve essere

moltiplicata la lunghezza misurata per ottenere la distanza reale.

1:5000 ad 1cm corrispondono 50m

Grande scala: rapporto è un numero più grande. 1:5000 il denominatore è relativamente piccolo

Piccola scala: Area molto grande, dettaglio ancora limitato

Cartografia IGM le scale rappresentano proporzioni ben precise- A 5’ e a 7’30’’ l’area coperta da scala

1:25000

TELERILEVAMENTO

Utilizzo dell’energia elettromagnetica riflessa dalla superficie terrestre e registrata. Richiede diversi tipi di

sensori e piattaforme. Impiegato anche in ambito forestale, agronomico ecc.

I sensori acquisiscono il dato, l’energia elettromagnetica (macchine fotografiche, scanner ecc), sensori

inizialmente tutti analogici e poi sempre più verso sensori digitali. Rispetto alla superficie terrestre sono

posizionati a diverse altezze: aerei e satelliti ad esempio, migliaia di metri, centinaia di km rispettivamente.

Anche i droni sono utilizzati come tipologia di sensore, sono molto recenti. Con questi ultimi non si

ottengono vere e proprie carte, ma per rilevare area piccola ma con estremo dettaglio. A seconda delle

aree che voglio ottenere utilizzo questi strumenti.

CENNI STORICI

Cento anni fa gli unici dati disponibili erano provenienti dalle carte o al massimo dagli aerei. La foto aerea si

diffonde soprattutto nel dopoguerra, sia per costruire carte topografiche ma anche per studi ambientali e

di tipo ingegneristico.

I satelliti inizialmente avevano funzione militare, successivamente commerciale e il primo fu il satellite

“Landsat” con la prima missione compiuta nel ’72. I dati satellitari sono da poco dati disponibili ad uso

pubblico.

Negli ultimi 15-20 anni i satelliti aumentano molto la risoluzione spaziale. Risoluzione inizialmente molto

scarsa utile per lo studio di aree grandi. Adesso si hanno risoluzioni metriche o inferiori al metro. In una

zona della terra meno abitata ci possono essere immagini a più bassa risoluzione gestiti da satelliti

governativi, con risoluzione inferiore.

Il telerilevamento non acquisisce solo su aree relativamente grandi ma permette di vedere la terra non solo

nello spettro del visibile ma anche infrarosso vicino e medio che ci danno informazioni su qualsiasi

elemento su altre porzioni dello spettro elettromagnetico. Ad esempio la vegetazione analizzata nello

spettro infrarosso vicino è utile perché la vegetazione ha la massima riflettanza in questo spettro.

Punti di forza dei dati telerilevati

- Multiscalarità: passare da aree molto grandi a foto aeree dunque più dettagliate. Si vuole studiare

nel dettaglio vegetazioni o elementi infrastrutturali, utilizzo i droni;

- Aree meno favorevoli per rilevamenti sul terreno. Studio di zone remote o di difficile accesso

- Acquisizione in differenti porzioni dello spettro elettromagnetico (visibile fra 0.4-0.7),

acquisiscono in INF vicino e INF medio. Nell’immagine si vede un colore nero molto omogeneo,

questo perché non è un’immagine nel visibile ma nell’ infrarosso vicino in cui l’acqua ha una

riflettanza molto bassa. Infrarosso

vicino utilizzato quando voglio vedere

se c’è dell’acqua e per osservare la

vegetazione. Si nota che la vegetazione

appare con colori molto chiari.

Questa è un’immagine nello

spettro del visibile. Utile per

riconoscere i diversi canali e le

barene.

GIS- Geographic information Systems<