Appunti esame Metereologia e Climatologia, prof. Paolo Ceccon

Sommario

Organizzazione e introduzione .......................................................................................................................... 7

Applicazioni ................................................................................................................................................... 7

L’aria che respiriamo e la combustione......................................................................................................... 8

Le rinnovabili ................................................................................................................................................. 8

Il valore dell’atmosfera (tev = total economic value) .................................................................................... 8

Metrologia ......................................................................................................................................................... 8

La metrologia ................................................................................................................................................. 8

Campione metrico ......................................................................................................................................... 9

Caratteristiche degli strumenti ...................................................................................................................... 9

Calibrazione dello strumento ...................................................................................................................... 10

L’atmosfera ...................................................................................................................................................... 10

Fisica degli strumenti ................................................................................................................................... 10

Danni da ozono ............................................................................................................................................ 12

Altri gas ........................................................................................................................................................ 12

Pressione atmosferica ................................................................................................................................. 13

Densità dell’aria ........................................................................................................................................... 13

Radiazione ....................................................................................................................................................... 14

Principi ......................................................................................................................................................... 14

Trasferimento della radiazione elettromagnetica ....................................................................................... 14

Energia e materia ........................................................................................................................................ 14

Legge di Plank .............................................................................................................................................. 14

Bilancio radiativo ......................................................................................................................................... 17

Misura della radiazione ............................................................................................................................... 18

Bilancio energetico .......................................................................................................................................... 20

Bilancio energetico ...................................................................................................................................... 20

Umidità ............................................................................................................................................................ 25

Umidità ........................................................................................................................................................ 25

Misura dell’umidità dell’aria ........................................................................................................................ 27

Precipitazioni ................................................................................................................................................... 28

Condensazione del vapore acqueo.............................................................................................................. 28

Misura della precipitazione ......................................................................................................................... 32

Temperatura .................................................................................................................................................... 32

Temperatura ................................................................................................................................................ 32

Calore ........................................................................................................................................................... 33

Trasferimento di calore ............................................................................................................................... 33

Temperatura dell’aria e radiazione ............................................................................................................. 33

Profilo verticale della temperatura dell’aria ............................................................................................... 33

Temperatura del suolo ................................................................................................................................ 34

Profilo verticale del suolo ............................................................................................................................ 34

Misura della temperatura............................................................................................................................ 34

Tipi di termometri........................................................................................................................................ 34

Termometri a deformazione di liquidi in vetro ....................................................................................... 34

Termoresistenze ...................................................................................................................................... 34

Termistori ................................................................................................................................................ 35

Termometri a infrarosso .......................................................................................................................... 35

Termocoppie ............................................................................................................................................ 35

Tecniche di misura ....................................................................................................................................... 35

Il vento ............................................................................................................................................................. 36

Perché si forma il vento ............................................................................................................................... 36

Rotazione terrestre ...................................................................................................................................... 36

Forza di Coriolis ........................................................................................................................................... 36

Conseguenze ............................................................................................................................................ 37

Vento geostrofico ........................................................................................................................................ 37

Forza di attrito ............................................................................................................................................. 37

Forza centrifuga/centripeta......................................................................................................................... 38

Venti catabatici ............................................................................................................................................ 38

Stau-foehn ................................................................................................................................................... 38

Misura del vento: anemometri .................................................................................................................... 39

Anemometri statici (a tubo di pitot) ........................................................................................................ 39

Anemometri a mulinello o a elica ............................................................................................................ 39

Anemometri termici ................................................................................................................................ 40

Anemometri sonici .................................................................................................................................. 40

Gonianemometri ..................................................................................................................................... 40

Anemometri xyz ....................................................................................................................................... 41

Circolazione atmosferica ................................................................................................................................. 41

La circolazione atmosferica ......................................................................................................................... 41

Circolazione atmosferica generale .............................................................................................................. 41

Modello monocellulare ............................................................................................................................... 41

Modello tricellulare ..................................................................................................................................... 42

Moti atmosferici verticali ............................................................................................................................ 42

Modello di circolazione (cambiamenti di pressione e circolazione di venti) a livello locale ....................... 42

Circolazione monsonica ............................................................................................................................... 43

Masse d’aria ................................................................................................................................................ 43

Correnti a getto ........................................................................................................................................... 44

Getti subtropicali ..................................................................................................................................... 44

Getti polari ............................................................................................................................................... 44

Depressioni mobili (cicloni) ......................................................................................................................... 44

I fronti .......................................................................................................................................................... 44

Fronte caldo ............................................................................................................................................. 45

Fronte freddo........................................................................................................................................... 45

Fronte occluso ......................................................................................................................................... 45

Previsioni del tempo ........................................................................................................................................ 45

Schema logico .............................................................................................................................................. 45

scala temporale ....................................................................................................................................... 46

L’esperienza ............................................................................................................................................. 46

Nowcasting .................................................................................................................................................. 46

Le stazioni meteo al suolo ........................................................................................................................... 46

Rilievi da aeromobili .................................................................................................................................... 47

Radar meteorologico ................................................................................................................................... 47

Pannelli rilevamento grandine .................................................................................................................... 47

I radiosondaggi ............................................................................................................................................ 47

I satelliti ....................................................................................................................................................... 48

Il rilevamento dei fulmini ............................................................................................................................ 48

La diffusione delle informazioni .................................................................................................................. 48

Previsioni a medio termine ......................................................................................................................... 48

Modelli numerici

...................................................................................................................................... 49

Assimilazione dati .................................................................................................................................... 49

Il dominio dei modelli .................................................................................................................................. 49

La rappresentazione dell’orografia.............................................................................................................. 50

Cosa simulano i modelli ............................................................................................................................... 50

Errori nei modelli ......................................................................................................................................... 50

A livello regionale ........................................................................................................................................ 50

Causa di errore nelle previsioni ................................................................................................................... 50

Attendibilità delle previsioni ....................................................................................................................... 51

Cambiamenti climatici ..................................................................................................................................... 51

Cambiamenti climatici: definizione ............................................................................................................. 51

Ipcc: intergovernmental panel on climate change ...................................................................................... 51

Negazionismo .............................................................................................................................................. 51

Strumenti per studi paleoclimatici .............................................................................................................. 52

Forzatura radiativa (Ipcc) ............................................................................................................................. 52

Altre cause dei cambiamenti climatici ......................................................................................................... 52

Fonti di gas serra ......................................................................................................................................... 52

Composizione dell’atmosfera e cambiamenti del clima ............................................................................. 53

Meccanismo di azione dei diversi gas serra ................................................................................................ 53

Contributo dei diversi gas serra ................................................................................................................... 53

I quesiti ........................................................................................................................................................ 53

Rcp (representative concentration pathways, 2010) .................................................................................. 53

Protocollo di kyoto (11/12/1997) ................................................................................................................ 54

Oltre kyoto: conferenza di Durban (novembre-dicembre 2011) ................................................................ 54

Oltre kyoto: conferenza di Doha (dic. 2012) ............................................................................................... 54

Oltre kyoto: cop21 (Parigi, 2015) ................................................................................................................ 54

Oltre kyoto: cop22 (Marrakech, 11/2016) .................................................................................................. 55

Effetti dei cambiamenti climatici ................................................................................................................. 55

Figura 1: Proiezioni del cambiamento di produzione di cereali nel mondo (2020-2050-