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Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010.

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Presentazione sul tema: "Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010."— Transcript della presentazione:

1 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010

2 Dentro le scienze della Terra Alba Gainotti Alessandra Modelli Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010

3 Sez. B Il sistema Terra Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010

4 La sfera dellacqua Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 UNITÀ B3

5 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le acque della Terra formano lidrosfera Le acque coprono oltre il 70% della superficie terrestre, formando lidrosfera. Nellidrosfera troviamo: gli oceani e i mari che costituiscono il serbatoio principale, contenendo il 97,22% dellacqua; i ghiacci che costituiscono un serbatoio che ne immagazzina circa il 2,15%; le acque sotterranee, che rappresentano circa lo 0,61% dellacqua totale; i fiumi e i laghi che formano nel loro insieme il serbatoio delle acque continentali, costituendo lo 0,017%; il vapore acqueo atmosferico che rappresenta lo 0,001% dellacqua totale.

6 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Lacqua: è solida nei ghiacciai montani e nelle calotte glaciali; è liquida negli oceani, nei laghi, nei fiumi e nelle minuscole goccioline delle nubi; è sotto forma di vapore nellatmosfera. Lacqua, un composto straordinario

7 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 I tre stati dellacqua Nel solido e nel liquido le molecole dacqua sono tenute insieme da deboli «legami idrogeno», che vengono spezzati con il passaggio allo stato aeriforme. Da un punto di vista chimico, lacqua è un composto formato da due elementi: idrogeno (H) e ossigeno (O). Una molecola dacqua è formata da due atomi di idrogeno legati a un atomo di ossigeno: H 2 O.

8 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le proprietà dellacqua La densità dellacqua, ossia il rapporto tra la massa e il volume, vale (a 4,0 °C) circa un grammo per centimetro cubo (1 g/cm 3 ). Lacqua presenta un comportamento anomalo rispetto alle altre sostanze: quando si raffredda, si contrae soltanto fino a 4 °C (massima densità); se la si raffredda ulteriormente, invece di continuare a contrarsi, si dilata. Quando a 0 °C, lacqua pura diventa ghiaccio, il suo volume risulta circa il 10% maggiore di quando era liquida. Dunque il ghiaccio è meno denso dellacqua liquida e quindi galleggia sullacqua, con conseguenze importantissime per la vita.

9 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Lacqua ha un elevato calore specifico. Il calore specifico di una sostanza è la quantità di calore che deve essere assorbita o ceduta da 1 g di quella sostanza perché la sua temperatura vari di 1 °C. Per innalzare di 1 °C la temperatura di 1 g di acqua occorre una quantità di calore circa 10 volte maggiore di quella necessaria per innalzare la temperatura di 1 g di ferro. Per questo fatto le grandi masse dacqua hanno unazione mitigatrice sul clima delle regioni costiere. Il calore specifico dellacqua

10 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Lacqua è un ottimo solvente, in grado di sciogliere moltissime sostanze. Lacqua che scorre sulla superficie terrestre scioglie sempre una certa quantità di sali e perciò non esiste acqua liquida pura in natura. Capacità solvente dellacqua

11 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Lacqua è costantemente in movimento tra i vari «serbatoi» che la contengono. Lacqua continentale dei fiumi scorre verso il mare. Ma dal mare evapora di continuo e ritorna nellatmosfera come vapore. Il vapore acqueo condensa formando nubi che possono restituire lacqua al mare e ai continenti sotto forma di precipitazioni. Questo grande movimento dellacqua viene chiamato ciclo dellacqua o ciclo idrologico. Il motore del ciclo dellacqua è lenergia del Sole. Il ciclo dellacqua

12 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Il ciclo dellacqua Il ciclo idrologico può essere suddiviso in due fasi principali. La fase atmosferica. Il Sole riscalda la superficie della Terra e provoca una continua evaporazione delle acque superficiali: si forma così lumidità atmosferica. La fase terrestre. Raffreddandosi, il vapore acqueo condensa e forma le nuvole, che possono spostarsi su qualsiasi punto della superficie del pianeta.

13 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Il 97% dellacqua presente sulla Terra si trova nei tre grandi oceani (Atlantico, Pacifico e Indiano), e nei mari adessi collegati. Un litro di acqua marina contiene in media 35 g di sali disciolti. Si dice che la salinità è il 35 per mille (35). Le acque salate I valori della salinità differiscono da zona a zona. Nelle acque calde tropicali la salinità è maggiore che nei mari freddi. Dove levaporazione è molto intensa, come nei grandi bacini interni (es. il Mar Morto) la salinità è elevata. Dove si ha un forte afflusso di acqua dolce dalla terraferma, la salinità diminuisce; lo stesso accade dove si ha un clima umido e piovoso.

14 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 La salinità dellacqua I Sali in soluzione nellacqua marina sono: Il cloruro di sodio (NaCl) che costituisce da solo il 77% (circa 27 g/litro) dei sali presenti nellacqua dei mari; il cloruro di magnesio (MgCl 2 ), responsabile del sapore amaro dellacqua marina, con circa 4 g/l; vari solfati e carbonati che, complessivamente, assommano a circa 3 g/l. Lacqua del mare contiene anche: particelle minerali e sostanze organiche in sospensione; numerosi gas disciolti (soprattutto ossigeno, anidride carbonica e azoto).

15 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 La temperatura dellacqua negli oceani diminuisce con la latitudine e con la profondità. In superficie, allEquatore supera i 25 °C, alle medie latitudini è di 15÷20 °C, mentre ai Poli è vicina allo zero. La temperatura dellacqua Con la profondità, la temperatura si abbassa dapprima gradualmente e poi, dai 500 ai 1000 m circa, presenta una rapida diminuzione; questo intervallo di profondità è chiamato termoclino.

16 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le correnti marine possono essere paragonate a immensi «fiumi» che scorrono seguendo un percorso quasi costante influenzato dalleffetto Coriolis, dovuto alla rotazione terrestre. Le cause delle correnti marine sono: i venti, che soffiando sulla superficie delle acque formano le correnti più superficiali; le differenze di densità, dovute a differenza di temperatura e/o di salinità Esse sono responsabili soprattutto dei rimescolamenti in senso verticale delle acque. I movimenti del mare: le correnti

17 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le onde sono prodotte dallazione del vento sulla superficie del mare. In alto mare il movimento dellacqua è un movimento verticale, in su e in giù: un oggetto galleggiante oscilla senza spostarsi in avanti. A riva, per lattrito con il fondale, londa crolla in avanti formando il frangente. Il moto ondoso

18 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le maree sono il periodico elevarsi e abbassarsi del livello dellacqua del mare, dovuto allattrazione gravitazionale della Luna e, in misura minore, del Sole. Lattrazione gravitazionale della Luna provoca un sollevamento delle acque oceaniche sulla parte della Terra rivolta verso di essa e in quella diametralmente opposta: è lalta marea. Al tempo stesso, nelle regioni adiacenti si ha un abbassamento del livello marino dovuto allo spostamento dellacqua verso le regioni di alta marea: è la bassa marea. In ogni località si hanno due alte e due basse maree al giorno: il mare avanza e si ritira ogni sei ore circa. Le maree

19 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le maree

20 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Nei periodi di luna piena e di luna nuova, Terra, Sole e Luna si trovano allineati, e si hanno le maree massime, perché gli effetti di attrazione si sommano. Al primo e ultimo quarto di Luna, gli effetti si contrappongono e si hanno le maree minime. Le maree

21 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le acque dolci dei ghiacciai, dei fiumi e dei laghi I maggiori serbatoi d'acqua dolce del pianeta sono i ghiacciai, masse di ghiaccio in movimento. Si formano dove il clima è abbastanza freddo e la quantità di precipitazioni nevose invernali supera la quantità di neve che fonde quando fa più caldo. La maggior parte dei ghiacci terrestri è concentrata nelle calotte polari. Al Polo sud unimmensa calotta glaciale ricopre lAntartide. A causa del riscaldamento globale i ghiacci artici sis tanno riducendo.

22 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 I fiumi I piccoli corsi dacqua che si formano dalle sorgenti in montagna; via via confluiscono a formare torrenti, che a loro volta si uniscono in un corso dacqua maggiore: un fiume. Un fiume è un corso dacqua alimentato dalle acque piovane, e indirettamente dalle acque sotterranee delle falde che fuoriescono in superficie. Le acque fluviali scorrono negli alvei (o letti), verso il basso guidate dalla forza di gravità. Linsieme delle ramificazioni di un fiume costituisce il reticolo idrografico. Larea su cui si sviluppa il reticolo idrografico viene chiamata bacino idrografico o bacino imbrifero del fiume.

23 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Un lago si forma quando si accumula acqua proveniente da uno o più fiumi, prima di arrivare al mare. I laghi rappresentano comunque una fase di transizione del paesaggio, e in un periodo di tempo di 5000÷ anni possono sparire, colmati dai sedimenti. I lagni hanno origini diverse: I laghi vulcanici si raccolgono nei crateri dei vulcani spenti. I laghi di escavazione glaciale si raccolgono nelle cavità scavate dai ghiacciai. I laghi di sbarramento sono quelli provocati da grandi frane, che bloccano il corso del fiume. I laghi

24 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Le acque, per effetto della gravità, possono penetrare nel suolo a profondità notevoli, finché non incontrano uno strato impermeabile che ferma la loro discesa e le costringe ad accumularsi nelle rocce soprastanti, formando una riserva sotterranea dacqua dolce detta falda acquifera o falda freatica. Quando la falda interseca la superficie terrestre, lacqua può uscire allesterno formando una sorgente. Le acque sotterranee

25 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 La superficie della falda può essere raggiunta scavando pozzi. Se lacqua di una falda acquifera resta imprigionata tra due strati impermeabili va sotto pressione. Se si perfora lo strato impermeabile superiore, lacqua sotto pressione può arrivare a zampillare spontaneamente in superficie (pozzo artesiano). Le falde acquifere

26 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 I livelli delle falde non rimangono sempre costanti, ma oscillano a seconda degli apporti (piogge, irrigazioni) e dei prelievi dai pozzi. Quando in una regione sono concentrati numerosi pozzi che estraggono grandi quantità dacqua, il livello della falda nel sottosuolo si può abbassare notevolmente. Il livello delle falde non è sempre uguale

27 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 L acqua dolce è forse la risorsa più preziosa per l'umanità. Quella immediatamente disponibile per i bisogni quotidiani delluomo, rappresenta meno dell1% di tutta lacqua presente sulla Terra. Essa non viene usata solo a scopo potabile; la utilizziamo nelle case per usi domestici, nellindustria, nell'agricoltura e nell'allevamento. Oggi questo bene è in pericolo: aumentano le zone aride del pianeta, le riserve dacqua dolce diminuiscono mentre i consumi raddoppiano ogni venti anni. Lacqua dolce, un bene prezioso oggi in pericolo

28 Gainotti, Modelli Dentro le scienze della Terra © Zanichelli editore 2010 Uno dei maggiori pericoli è il degrado della qualità delle acque dolci che utilizziamo quotidianamente. Nei Paesi in via di sviluppo 1 miliardo di persone usano acqua inquinata dai microrganismi responsabili della trasmissione di gravi malattie come il tifo, il colera e le infezioni intestinali. Nei Paesi industrializzati, tra cui lItalia, il pericolo più grave risulta invece linquinamento chimico causato da sostanze tossiche come solventi clorurati, metalli pesanti e pesticidi. Lacqua dolce, un bene prezioso oggi in pericolo


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