Le idrometeore

Le idrometeore:
Umidità atmosferica, rugiada,
brina, galaverna, pioggia,
grandine e neve.
Ciclo dell’acqua
Ricordiamo che l’acqua è soggetta
a ……………………
ASSORBE
80 cal/g
600 cal/g
LIQUIDO
SOLIDO
GASSOSO
EMETTE
80 cal/g
600 cal/g
Umidità atmosferica
Rappresenta l’acqua allo stato di
vapore (gas), presente nell’atmosfera
terrestre. Deriva dai fenomeni di
evaporazione (mari, fiumi, terreno, …)
e traspirazione (vegetali).
L’umidità atmosferica è un
elemento climatico da considerare
sotto due aspetti:
Umidità assoluta,
assoluta, rappresenta la quantità di
vapore acqueo contenuta nell’unità di volume
d’aria in un determinato momento, e si misura in
g/m3 (quando si raggiunge il limite massimo
l’aria si dice satura; tale limite varia con la
temperatura).
Umidità relativa,
relativa, è il rapporto tra il vapore
acqueo contenuto in un determinato volume
d’aria e quello che dovrebbe contenere se fosse
allo stato saturo, nelle stesse condizioni di
temperatura e pressione. Viene generalmente
espresso in percentuale.
È inevitabile che ……
Quando
si hanno alte temperature, si ha
un’elevata umidità assoluta e una bassa
umidità relativa.
Quando si hanno basse temperature, si ha
una bassa umidità assoluta e un’alta
umidità relativa.
Da adesso indicheremo:
con la lettera “e” l’umidità assoluta;
con la lettera “E” lo stato massimo di saturazione
del vapore;
con le lettere “UR” l’umidità relativa.
Umidità dell’aria e temperatura
Abbassamento T aumento UR
T= 20°C
UR=50%
T= 15°C
UR=70%
T= 8°C
UR=95%
T= 6°C
UR=100%
T= 2°C
UR=100%
+condensa
Aumento T abbassamento UR
L'umidità relativa varia al variare della temperatura: cresce con l’abbassarsi della
temperatura
Strumenti per la misurazione
dell’umidità atmosferica
Lo psicrometro, è formato da due termometri identici, uno dei
due sul bulbo è avvolto da una muffola di cotone imbevuta
d’acqua distillata, indica quindi una temperatura < di quello
non imbevuto (a causa del calore sottratto per evaporazione
dell’acqua) tranne nel caso di saturazione 100 % UR. La
differenza psicrometrica ottenuta “∆
“∆p” con appositi
diagrammi permette di calcolare UR e assoluta.
L’igrometro, è basato sulla capacità elastica di allungamento
e accorciamento di un fascetto di capelli (opportunamente
trattati e sgrassati) in relazione all’umidità presente nell’aria.
L’igrografo, è un’igrometro con possibilità di registrazione
dati su carta graduata mediante un tamburo ruotante.
L’igrometro elettronico o igrosonde, sfrutta la diversa
conducibilità termica fra aria secca e quella più umida.
Igrometro
Allungamento capello
proporzionale
UR tra 20 e 80%
Psicrometro
+50
T bulbo secco
+40
+30
+20
∆T=differenza psicrometrica
+10
0
-10
T bulbo umido
-20
garza umida
bulbo secco
bulbo umido
Lettura dello psicrometro
T bulbo secco (=temperatura ambiente)
-10
-9
….
0
1
2
.....
25
0,5
+50
+50
+40
+40
+30
+30
2
+20
+20
2,5
+10
+10
1
1,5
3
3,5
0
0
-10
-10
-20
-20
4
65
4,5
5
5,5
6
6,5
∆T max UR = 0%
∆T =0 UR =100%
---
---
---
---
---
UR (%) aria
∆T=differenza psicrometrica
Esempio di calcolo UR
Pioggia
È il risultato della condensazione del vapore
acqueo atmosferico quando l’aria si raffredda
sotto il punto di saturazione, e si ha formazione
di nubi. Per ottenere la precipitazione, è
necessaria la presenza dei nuclei di
condensazione (pulviscolo atmosferico) su cui le
goccioline d’acqua si aggregano.
In base al modo di prodursi del raffreddamento
si distinguono piogge: frontali, convettive e
orografiche.
P. orografica,
orografica, avviene quando masse d’aria umida
incontrano rilevi montuosi che ne producono
sollevamento e raffreddamento
P. frontale,
frontale, si genera
dallo scontro di masse
d’aria umida e calda
con aria fredda.
P. convettiva,
convettiva, si
origina quando l’aria
umida riscaldata dal
sole si solleva
nell’atmosfera, dove
raffreddandosi il vapore
condensa.
Ciclo dell’acqua
Pioggia artificiale
Strumenti di misura della pioggia
Pluviometri, costituiti da un vaso cilindrico, il cui bordo cilindrico
superiore delimita una superficie standardizzata mentre sul
fondo è inserito un rubinetto da aprirsi ogni 24 ore versando
l’acqua piovana contenuta in un recipiente graduato in mm.
Pluviografi, formati da recipiente e registratore; il recipiente
raccoglie e convoglia l’acqua nel registratore, che misura la
quantità riportandola su apposito diagramma (grazie al sistema
a bilanciere, il cui movimento oscillatorio è determinato da
alternarsi di riempimenti e svuotamenti di due vaschette che lo
compongono.
Sensori di precipitazione.
Parametro di misura
La quantità di pioggia si esprime in mm, indicante lo spessore che
l’acqua formerebbe su una superficie piana, impermeabile e in
assenza di evaporazione.
1 mm=1litro/m2 1mm= 10 m3/ha
1mm= 100hl/ha
Equivalenza tra mm di pioggia e litri
d’acqua su m2 e su ettaro
1m
1m
1000 mm
1 mm=1litro/m2
1 mm di altezza al m2= 1 litro
1 mm
1mm= 10 m3/ha
1mm= 100hl/ha
Pluviometri
Quantità di pioggia
la quantità di pioggia caduta in un anno (mm/anno) in una
determinata area geografica.
La media annua è di 1000 mm, ma la distribuzione è irregolare;
In Italia da 2500 mm delle Alpi a 500 mm Sud e isole
In funzione della quantità, si classificano le zone climatiche:
Tipo di clima
Arido
Semiarido
Semiumido
Umido
Piovosità in mm/anno
< a 250
Tra 250 e 500
Tra 500 e 750
> a 750
Parametri pioggia:
Distribuzione stagionale,
stagionale, secondo il tipo di clima
(mediterraneo, equatoriale, desertico), come la pioggia
viene ripartita durante i mesi dell’anno; ciò permette di
valutare le possibili coltivazioni attuabili in zona.
Frequenza, il numero complessivo annuale di giorni di
pioggia. Es. 600 mm in 200 gg e in 80 gg.
Intensità e durata,
durata, la quantità d’acqua caduta nell’unità di
tempo, espressa in mm/h. Da questo parametro dipende il
destino dell’acqua su e nel terreno. “Forti intensità di
pioggia>ristagno superficiale>asfissia>erosione se in
pendenza”.
Probabilità della pioggia,
pioggia, possibilità che la quantità di
pioggia annuale caduta su una determinata zona si ripeta
tra un anno e l’altro, questa va considerata se si vuole
correttamente valutare il potenziale agricolo della zona.
Piogge acide
Sono precipitazioni acide, dovute alla presenza
di acido nitrico e solforico nell’acqua di pioggia.
Con queste il pH della pioggia scende da 5,6 a
4-3. Le conseguenze si riversano a carico di
foreste e laghi, con defogliazioni e
disseccamenti di piante, eccessiva acidificazione
dei suoli e delle acque di superficie con
diminuzione di specie acquatiche. Molto
importanti sono i danni sull’uomo, che
concorrono a provocare malattie respiratorie
(asma, bronchiti ecc...).
Danni delle piogge acide
DIRETTI:
Danno alla cuticola delle
foglie e blocco del
meccanismo di chiusura
degli stomi.
Acidificazione delle acque
INDIRETTI:
Molto più gravi in quanto
provocano progressiva
acidificazione dei suoli:
Dilavamento di Na
Na,,
Ca,mg, K con
conseguente decremento
della fertilità del suolo
Aumento di elementi
tossici per le piante Al
Cd, Cr, Hg, Mn
Mn- Lisciviazione di elementi
nelle falde freatiche
Neve
È il risultato del passaggio diretto per
brinamento del vapore acqueo allo stato solido
sotto forma di aggregati di cristalli di ghiaccio.
ghiaccio. La
neve è una forte di riserva d’acqua, si scioglie
gradualmente, e si infiltra totalmente, non
provocando erosione.
Uno strato di 10 cm di neve forma circa 10 mm
di acqua. Uno strato di 75 cm di neve assicura
una temperatura alle coltivazioni coperte
praticamente costante, in quanto il calore del
terreno non si disperde nell’atmosfera esterna.
Determina anche inconvenienti come rottura di
rami, inaccessibilità di pascoli e possibilità di
patologie fungine.
Rugiada o guazza
Condensazione dell’umidità atmosferica su superfici
fredde quando la loro temperatura scende sotto il punto
di rugiada.
Condizioni: elevata umidità relativa, forte escursione,
notte cielo sereno e assenza di vento;
Provoca sulle piante lo sviluppo di patologie fungine, in
quanto apporta non più di 0,1 mm d’acqua per notte, non
è quindi valida fonte di apporto idrico.
Nelle zone tropicali e subsub-tropicali, nel periodo estivo
presenta una consistenza ben maggiore, circa 33-4 mm
d’acqua, in merito a ciò viene definita
“precipitazione occulta”.
Brina
È
il risultato della condensazione
dell’umidità atmosferica, a temperatura
inferiore a zero gradi centigradi.
Comporta danni in concomitanza del
periodo della ripresa vegetativa e in
particolare su organi di pianta sensibili,
come i fiori o frutticini appena allegati.
Galaverna
È
il congelamento di pioggia o nebbia su
corpi vegetali molto freddi, quindi la
copertura di uno strato di ghiaccio
omogeneo e trasparente.
Provoca lo stroncamento di piante o parti
di pianta a causa del peso del ghiaccio,
con danno estremo la morte della pianta.
Grandine
È il risultato della condensazione dell’acqua, negli
elevati strati dell’atmosfera (nei cumulonembi) e con
temperature di molti gradi sotto zero, intorno a
nuclei di condensazione (pulviscolo atmosferico).
Il numero dei nuclei di condensazione a m3
d’atmosfera condiziona direttamente la dimensione
dei chicchi di grandine, che se in basso numero
(1(1-10 a m3 d’atmosfera), daranno origine a chicchi di
grande dimensione, rispetto ad avere un maggiore
numero di nuclei (100 e oltre a m3 d’atmosfera), che
consentiranno di formare chicchi in numero
maggiore e diametro di gran lunga inferiore, che si
scioglieranno prima di arrivare sulle colture,
trasformandosi al massimo in nevischio o pioggia.
Danni dalla grandine
I danni che la grandine può provocare
alle coltivazioni variano in funzione di
grandezza e velocità di arrivo dei
chicchi, nonché stadio fenologico della
coltura in atto.
Organi particolarmente sensibili sono i
fiori, i frutti e la vegetazione.
Danni da grandine
Danni da grandine in relazione a
diversi stadi fenologici
Difesa attiva dalla grandine
Cannoni detonanti,
detonanti, producono onde d’urto
sonore, che deviano la direzione di caduta dei
chicchi di grandine. “Metodo poco efficiente”.
Razzi esplodenti,
esplodenti, lanciati in direzione della
grandine ad un’altezza max di 2000 mt. dove
esplodono e creano un’onda d’urto molto forte
che crea piccole cavità dentro i chicchi di
grandine che si distruggono durante la caduta
stessa. “Metodo efficace ma antieconomico”.
Inseminazione
di sostanze nucleanti,
nucleanti,
(ioduro d’argento, ioduro di piombo, ossido
di cerio) dentro le nubi grandinigene al fine
di aumentare i nuclei di condensazione. I
sistemi più impiegati sono tre:
Sparando razzi nelle nubi che esplodendo
diffondono nuclei.
Distribuzione di nuclei con mezzi aerei.
Invio da terra con bruciatori che producono
colonne di fumo contenenti nuclei mediante
correnti termiche ascendenti.
Cannone detonante
Difesa passiva dalla grandine
Uso
di reti antigrandine, comporta
comunque una modifica del microclima
sulle colture difese riguardo la luminosità,
l’umidità relativa, e la temperatura di aria e
suolo e piante.
Stipula polizza assicurativa, che non
comprende il danno alla vegetazione, ma
solo della produzione in atto.
Impianti antigrandine e tipo di telo