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Alunno: Rosario Antonio Cuomo Classe: 3^C Istituto: I.T.N. C. Colombo Dirigente scolastico: Lucia Cimmino Docenti: Lilla Mangano & Riccardo Adinolfi Anno.

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1 Alunno: Rosario Antonio Cuomo Classe: 3^C Istituto: I.T.N. C. Colombo Dirigente scolastico: Lucia Cimmino Docenti: Lilla Mangano & Riccardo Adinolfi Anno scolastico: 2010/2011

2 Il clima come fonte di benessere

3 Il clima come fonte di benessere Atmosfera Struttura del- l atmosfera Il Clima TemperaturaUmidità PressionePrecipitazione VentoCorrenti Il clima come fonte di benessere 1^ analisi 2^ analisi 3^ analisi

4 Atmosfera Latmosfera terrestre, che ha una composizione chimica e una struttura molto complessa, è linvolucro di gas che riveste e protegge il nostro pianeta Terra. Composizione chimica dellaria A questa composizione che è omogenea fino ad una quota di 80 km, bisogna aggiungere: Lozono(O 3 ) che varia con la quota e la latitudine. Lozono se è presente in alta atmosfera forma uno strato in grado di intercettare le radiazioni UV, dannose per gli organismi viventi, invece se si trova in bassa atmosfera può causare effetti dannosi per i viventi. Il vapore acqueo (H 2 O) che varia con la località e nel tempo; solitamente la concentrazione di vapore acqueo diminuisce con laltezza. Con laumentare della quota i gas si separano a causa della gravita e per i raggi UV le molecole si scindono. Gas componenti% in volume Azoto (N 2 ) Ossigeno (0 2 ) Argon (A) Anidride Carbonica (CO 2 ) Neon (Ne) Elio (He) Altri 78,084 20,946 0,934 0,033 0, , ,0066

5 Struttura dellatmosfera Latmosfera è divisa in strati, dove gli aumenti e le diminuzioni di temperatura si alternano. Gli strati sono: Troposfera, lo strato inferiore dellatmosfera, il suo spessore varia tra gli 6 km ai poli e i 20 km dellequatore. In essa la temperatura diminuisce con laumentar della quota. Qui avvengono tutti i fenomeni meteorologici; Tropopausa, confine tra troposfera e stratosfera, qui la temperatura rimane costante; Stratosfera, questo strato arriva ad una quota di circa 50 km. La temperatura inizia ad aumentare; Stratopausa, confine tra stratosfera e mesosfera, qui la temperatura rimane costante; Mesosfera, raggiunge una quota di 85 km e la temperatura raggiunge i 95°C; Mesopausa, confine tra mesosfera e termosfera, anche qui la temperatura rimane costante; Termosfera, raggiunge e supera i 500 km, la temperatura aumenta e la composizione dellaria cambia a causa dei raggi X e UV; Esosfera, è la parte più esterna dellatmosfera,qui la composizione chimica cambia radicalmente poiché tale sfera non ha un vero limite ma sfuma sino a raggiungere lo spazio interplanetario.

6 Il Clima In troposfera avvengono tutti i fenomeni meteorologici e come sappiamo questi fenomeni recano dei cambiamenti al clima. Infatti, il clima è l'insieme dei fenomeni meteorologici (temperatura, umidità, pressione, direzione e intensità del vento, precipitazioni e correnti marine) che caratterizzano una determinata regione geografica, ottenute da rilevazioni omogenee dei dati per lunghi periodi di tempo. Esso, determinandone flora e fauna, influenza le attività economiche, le abitudini e la cultura delle popolazioni che abitano il territorio.

7 Temperatura La temperatura è la proprietà che regola il trasferimento di energia termica o calore da un sistema ad un altro. Unità di misura Le unità di misura, negli anni, sono cambiate poiché vi erano numerose scale termometriche. Oggi giorno, si utilizzano solo tre scale: Celsius [°C], scala che assegna il valore 0 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 100 alla temperatura di ebollizione dellacqua; Farenhait [°F], scala che assegna il valore 32 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 212 alla temperatura di ebollizione dellacqua; Kelvin o scala assoluta [K],scala che alla temperatura del ghiaccio fondente assegna il valore 273,15 e alla temperatura di ebollizione dellacqua assegna il valore 327,15. Lo zero assoluto, 0 K, è la temperatura più bassa che teoricamente si possa ottenere. Relazioni tra le scale termometriche

8 Temperatura Strumenti di misura Per misurare la temperatura usiamo il termometro costituito da una colonnina graduata con allinterno un liquido che solitamente è o il mercurio o lalcool. Variazioni di temperatura Sulla base di misure effettuate è stato possibile notare la variazione di temperatura: Diurna, è loscillazione subita dalla temperatura in un dato luogo nellarco di una giornata; Annua, rappresenta la variazione che la temperatura media giornaliera mostra in un arco di un anno. La temperatura più elevata è ai poli e quella più bassa è rilevata allequatore; Con la quota, si è notato che nella troposfera vi è una diminuzione di temperatura di 0,6°C/100m.

9 Pressione La pressione è il rapporto tra una forza, che agisce perpendicolarmente a, una superficie. Unità e strumenti di misurastrumenti di misura Attualmente, lunità di misura della pressione è il Pascal [ Pa = 1N/m 2 ]; precedentemente lunità di misura era la lunghezza di colonna di mercurio espressa o in mm o in pollici. La pressione atmosferica è uguale a 1013 hPa. Gli strumenti usati per misurare la pressione sono il barometro, che può essere a mercurio o quello aneroide, e il barografo: Il barometro a Mercurio è la versione evoluta del barometro di Torricelli; Il barometro Aneroide è un cilindro appiattito nel quale è stato praticato il vuoto. Il barografo costituito da un tamburo sopra al quale si mette un foglio con linee orizzontali, che corrispondono a millimetri di pressione, e verticali, le ore, in alto sono scritti i giorni della settimana. Ed infine vi è un braccio con una penna che segna i dati. Il barografo Variazioni di pressione La pressione varia a seconda della temperatura e dell'umidità. Se la temperatura sale, la pressione diminuisce; se scende, la pressione aumenta. Se l'umidità aumenta l'aria si fa leggera, se invece cala, l'aria si appesantisce.

10 Precipitazione In meteorologia con il termine precipitazioni si intendono tutti i fenomeni di trasferimento di acqua dall'atmosfera al suolo ovvero pioggia, neve, grandine. Origine delle precipitazioni Quando l'aria calda e umida è riscaldata dalle radiazioni solari diventa più leggera e sale verso lalto dove si raffredda fino a condensare e forma delle nubi, costituita da microscopiche goccioline d'acqua. Le goccioline, fondendosi diventano più grandi e pesanti, cadono sottoforma di pioggia, neve o grandine. Strumenti di misura Generalmente le precipitazioni vengono misurate usando due di strumenti: pluviometro e pluviografo. Il pluviometro è un piccolo recipiente, in genere di forma cilindrica, e dalle dimensioni standardizzate che ha il compito di raccogliere e conservare la pioggia che si è verificata in un certo intervallo di tempo, generalmente un giorno, sul territorio dove è installato; è possibile ottenere una misura giornaliera delle precipitazioni in una data località. Il pluviografo è uno strumento che ha il compito di registrare la pioggia verificatasi in un tempo inferiore alle 24 ore; esistono dei dispositivi con una risoluzione di pochi minuto. Convenzionalmente in Italia la pioggia viene misurata in millimetri.

11 Umidità Lumidità è la misura della quantità di vapore acqueo presente nellatmosfera. Misurazione dei parametri di umidità I parametri dumidità significativi sono: Umidità assoluta, è la quantità di vapore acqueo espressa in grammi contenuta in un metro cubo d'aria. È un valore poco apprezzabile e per questo si preferisce l'utilizzo dell'umidità specifica. L'umidità assoluta può essere espressa in kg/m 3 o in Pa; Umidità relativa, indica il rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuto da un metro cubo d'aria (umidità assoluta) e la quantità massima(umidità di saturazione) che può contenere un metro cubo daria; Umidità specifica, è il rapporto della massa del vapore acqueo e la massa d'aria umida, valore che varia a seconda della pressione e della temperatura. Strumenti di misura Lo strumento di misura dellumidità è ligrometro; esistono vari tipi di igrometro ma quelli più comuni sono quello a capello, che si basa sulla variazione della lunghezza di un ciuffo di capelli al variare dell'umidità relativa, e quello a bulbo, o psicrometro costituito da un termometro asciutto e uno bagnato.

12 Vento Il vento è un fenomeno naturale che consiste nel spostamento di masse d'aria da zone di alta pressione a zone di bassa pressione. Questi spostamenti d'aria sono dovuti al mutare dell'umidità e della temperatura. Direzione e velocità del vento Per il vento esistono due parametri che sono: Direzione, che è la direzione di provenienza del vento, si misura con un apparecchio detto anemoscopio ; Velocità, o meglio lintensità del vento, si misura con uno strumento chiamato anemometro. Anemoscopio e anemometro Anemoscopio, costituito dalla banderuola,che viene fatta ruotata dal vento, e da un braccio per bilanciare il peso della banderuola, indica la direzione del vento ; Anemometro, il più comune si rifà alle coppe semisferiche del Robinson, cioè un mulinello che ruota tanto più velocemente quanto maggiore è lintensità del vento.

13 Le correnti marine Le correnti marine, che sono dei moti orizzontali che avvengono sia in superficie che in profondità nelle acque dei mari e degli oceani, rappresentano lo spostamento di enormi quantità dacqua. Generazione delle correnti marine Le cause che generano tali correnti sono: La differenza di densità dellacqua in punti adiacenti: le acque più dense tendono a sprofondare, quelle meno dense a risalire. Nascono così dei moti orizzontali detti correnti, o meglio le correnti di gradiente. Lattrito del vento sulla superficie del mare provoca il trasporto di masse dacqua superficiali secondo la direzione del vento, che sono chiamate correnti di deriva. I venti che provocano questi correnti sono gli Alisei e i Monsoni.Alisei e i Monsoni

14 Correnti oceaniche di superficie Le correnti oceaniche superficiali condizionano sensibilmente la navigazione e il clima. Nonostante la differenza di forma, gli oceani Atlantico, Pacifico e Indiano presentano uno schema di circolazione delle correnti molto simile, dominato principalmente da un andamento in senso orario nell'emisfero settentrionale e antiorario in quello meridionale. Oceano Atlantico Oceano Pacifico Oceano Indiano

15 Il clima come fonte di benessere La sensazione di benessere è fortemente condizionata oltre che dalla temperatura anche da umidità, vento e pressione atmosferica: per praticità tutti i fattori vengono considerati per la loro influenza rispetto alla temperatura, in questo modo tutto viene ricondotto ad un parametro detto "temperatura sensibile". Le condizioni di benessere invernale prevedono una temperatura di 20°C, 30-50% di umidità relativa e condizioni di vento impercettibile (velocità inferiore a 0,20 m/sec), quelle estive 26°C, 30-60% di umidità, vento piacevole (velocità compresa tra 0,25 - 0,75 m/sec): in questi casi la temperatura sensibile cioè quella che percepiamo effettivamente è compresa tra 18 e 22°C. La temperatura percepita è fondamentale per il nostro benessere poiché il nostro sistema di controllo termico pur riuscendo ad ammortizzare ampie oscillazioni lo fa con grande dispendio di energie che causa malessere.

16 Il clima come fonte del benessere Quando la temperatura ambientale aumenta, i vasi sanguigni superficiali si dilatano per aumentare e rendere più veloce lo scambio termico attraverso la pelle, per dissipare calore. Successivamente viene espulso il sudore dalle ghiandole sudoripare e questo evaporando abbassa ulteriormente la temperatura del corpo: pressione e umidità alte riduco lo scambio termico e aumentano il nostro malessere mentre il vento (se non troppo forte ne fastidioso) lo favorisce risultando essere un elemento positivo. Se invece la temperatura diminuisce lo scambio termico attraverso l'epidermide viene progressivamente ridotto con la vasocostrizione dei vasi sanguigni superficiali, infine intervengono i brividi che hanno la funzione di produrre calore. In questo caso gli effetti della pressione, umidità e vento risultano generalmente invertiti. Mentre gli effetti delle variazioni di pressione atmosferica sono molto lievi, le variazioni di umidità hanno effetti notevoli sullo stato di benessere. Per avere unidea degli effetti dell'umidità relativa è sufficiente pensare che possiamo agevolmente rilassarci in una sauna a °C con umidità relativa quasi nulla, mentre non riusciamo ad entrare in una vasca con acqua sopra i °C. Grafico del Benessere

17 Il clima come fonte del benessere Dalle analisi della temperatura e dell umidità, da me effettuate, si può notare una situazione di malessere in quanto abbiamo delle temperature molto basse, che vanno dai 5,3°C alle 16,7°C, e delle umidità molto elevate, che variano tra 51% e 95%. Analisi

18 Fine

19

20 Usare il barografo 1^

21 Usare il barografo 2^

22 Usare il barografo 3^

23 Oceano Atlantico NellOceano Atlantico ci sono: Mossa dallaliseo nord-atlantico, la Corrente N-Equatoriale, più al nord dellequatore, che lambisce le coste orientali dellUSA; Corrente del Golfo, che è creata dallunione della Corrente N-Equatoriale e le acque calde che escono dal Golfo del Messico, si reca verso la Norvegia. Corrente del Labrador, è una corrente fredda che proviene dal nord America, bagna le coste orientali dello stesso continente; Corrente della Groenlandia, scorre lungo le coste della isola da cui prende il nome; Corrente N-Atlantica che si divide in Corrente della Norvegia, corrente calda nord- occidentale,e Corrente delle Canarie, corrente fredda; Corrente Sud-Equatoriale, mossa dagli alisei meridionali è più vicina allequatore, nei pressi di Capo S.Rocco si divide in una corrente che si unisce a quella del Golfo e nella Corrente del Brasile, che poi si unisce alla Corrente del S-Atlantico e a quella del Benguela. Corrente Antartica Circumpolare, che originata dalla Corrente del S-Atlantico e si trova a sud di capo Horn; Corrente Antartica Subpolare che abbraccia lAntaride; Contro-Corrente Equatoriale,generata dai venti provenienti da ovest.

24 Oceano Pacifico NellOceano Pacifico ci sono: Corrente N-Equatoriale; Corrente S-Equatoriale; Contro-Corrente Equatoriale; Corrente di Kuroshio, che insieme a quella N-Equatoriale lambisce le coste dellAsia Corrente del N-Pacifico; Corrente della California; Corrente Oyashio, proveniente dal nord; Corrente dellAlaska, corrente nord-occidentale; Corrente Orientale dellAustralia, ramo della Corrente S-Equatoriale, che lambisce lAustralia, si unisce alla Corrente del Pacifico Meridionale, ramo della Corrente Circumpolare Atlantica; Corrente del Perù,corrente fredda che bagna il sud america occidentale. Esiste un fenomeno detto El Niño o La Niña, caratterizzato il primo da un riscaldamento e la seconda da un raffreddamento delle correnti che circolano in questo oceano.

25 Oceano Indiano NellOceano Indiano ci sono: Corrente S-Equatoriale, che bagnando le coste del Madagascar prende il nome di Corrente del Madagascar orientale; Corrente del Madagascar, corrente che bagna le coste occidentali dellomonima isola; Corrente delle Agulhas, che ha rotta verso sud; Corrente Meridionale dellIndiano, ramo della Corrente Circumpolare Atlantica, e si unisce alla Corrente Australiana Occidentale; Contro-Corrente Equatoriale, non stabile e condizionata dai monsoni.

26 Grafico del benessere

27 Relazioni tra le scale termiche Si ha Da Celsius [°C]Farenhait [°F]Kelivin [K] Celsius [°C]°C=°C(°C × 1,8) + 32°C + 273,15 Farenhait [°F](°F 32) / 1,8°F=°F(°F + 459,67)/1,8 Kelivin [K]K - 273,15(K × 1,8)- 459,67 K=K

28 Monsoni & Alisei Monsoni I monsoni sono dei venti, caldi, periodici e stagionali, la cui direzione si inverte da un semestre all'altro;essi nascono dalle escursioni termiche che ci sono tra le masse d'aria continentali e quelle oceaniche. L'area geografica tipicamente interessata dai monsoni è la fascia tropicale dell'Oceano Indiano, area climatica in cui si distinguono due stagioni principali: La stagione secca che si sviluppa durante linverno dellemisfero boreale. I monsoni, in tal caso, provengono dalle montagne e soffiano in direzione del mare. La stagione secca è caratterizzata da un clima arido e caldo. La stagione delle piogge (estate boreale tra giugno e settembre) caratterizzata da venti monsonici che spirano dal mare verso il continente. Le precipitazioni sono così causate dallaria umida trasportata dai monsoni. Alisei Gli alisei sono venti, regolari in direzione e costanti in intensità, appartenenti alla fascia intertropicale. Spirano nell'emisfero boreale da Nord-est verso sud-ovest e nell'emisfero australe da sud-est verso nord-ovest. Sono causati dalla differenza di pressione atmosferica, tra le fasce tropicali, dove è più alta, e la zona equatoriale, dove è più bassa, e vengono deviati verso ovest, per effetto della rotazione terrestre. Gli alisei sono stati importantissimi nella navigazione oceanica a vela, conosciuti da lungo tempo, furono sfruttati anche da Cristoforo Colombo per i suoi viaggi verso le Indie, che portarono alla scoperta dell'America.

29 Misurare la temperatura con... Termometro Di Galileo

30 Misurare la pressione con... Barometro a Mercurio Barografo Barometr o Aneroide

31 Misurare le precipitazioni con... Pluviometro Pluviograf o

32 Misurare il vento con... Anemometro Anemoscopio

33 Misurare lumidità con... Psicometro Igrometro a capello

34 Primo grafico

35 Secondo grafico

36 Terzo grafico

37 Prima analisi GiornoTemperaturaUmiditàPrecipitazioniPressione Mercoledì 26/01/20118, Giovedì 27/01/20118, Venerdì 28/01/20118,5850,51011 Sabato 29/01/20118,9850,41013 Domenica 30/01/20118,5950,71013 Lunedì 31/01/20119, Martedì 01/02/201110, Mercoledì 02/02/20118, Giovedì 03/02/20115, Venerdì 04/02/20118, Sabato 05/02/201111, Domenica 06/02/201113, Lunedì 07/02/201111, Vai al grafico

38 Seconda analisi GiornoTemperaturaUmiditàPrecipitazioniPressione Lunedì 28/02/20118,4910,61014 Martedì 01/03/20118,1850,41013 Mercoledì 02/03/20117,9840,31016 Giovedì 03/03/20117,4920,31022 Venerdì 04/03/ ,71018 Sabato 05/03/20118,5930,91013 Domenica 06/03/20118, Lunedì 07/03/20118, Martedì 08/03/20115, Mercoledì 09/03/20115, Giovedì 10/03/20115, Venerdì 11/03/20118, Sabato 12/03/20119, Vai al grafico

39 Terza analisi GiornoTemperaturaUmiditàPrecipitazioniPressione Lunedì 04/04/201114, Martedì 05/04/ ,41017 Mercoledì 06/04/201113, Giovedì 07/04/201116, Venerdì 08/04/201116, Sabato 09/04/201116, Domenica 10/04/201115, Lunedì 11/04/201112, Martedì 12/04/201116, Mercoledì 13/04/201113,1600,31016 Giovedì 14/04/201112,7630,11014 Venerdì 15/04/201112,3760,51011 Sabato 16/04/201112, Vai al grafico


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