IL CLIMA - prof. R. Andrei
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Atmosfera e clima prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Il clima Il CLIMA è l’insieme delle condizioni atmosferiche (temperatura, umidità, precipitazioni atmosferiche, venti) che caratterizzano una determinata REGIONE geografica. La Commissione di Climatologia dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale definisce il clima come, l’insieme consueto e fluttuante degli elementi fisici, chimici e biologici che principalmente caratterizzano le condizioni meteorologiche di una determinata regione della terra e che influenzano la vita degli esseri che la popolano, siano essi animali che vegetali. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Climatologia La climatologia è una branca della geografia fisica che si occupa dello studio del clima e delle sue variazioni nel lungo periodo. Studia i differenti tipi di clima presenti sulla terra, e come sono variati nel passato. Inoltre, studia, registra ed elabora la cadenza con la quale certi fenomeni climatici si ripetono, dalla cui analisi dettagliata si riesce a risalire alle cause fisiche che determinano le variazioni climatiche. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Meteorologia La meteorologia è la scienza che si occupa dell’atmosfera e delle sue variazioni; essa si basa sostanzialmente sull’osservazione dei fenomeni. Lo scopo è di stabilire la struttura e le modificazioni fisiche che intervengono nella composizione dell’atmosfera attraverso il rilevamento continuo dell’andamento dei diversi fenomeni. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Sulla terra esistono una grande variet à di climi a causa varietà di una serie di caratteristiche del nostro pianeta La terra gira in un anno intorno al sole moto di rivoluzione 2) Ha forma sferica e gira su se stessa in 24 ore con un moto di rotazione; 3) L ’asse di rotazione non è perpendicolare al piano di rivoluzione, L’asse ma inclinato di 67 67°° 4) Ha grandi masse fluide: atmosfera e oceani. Essendo la terra sferica non tutti i punti di essa ricevono la sstessa tessa quantit dell’equatore, diminuisce quantitàà di radiazione; max nella fascia dell’equatore, man mano che ci si sposta verso i poli; Il fatto che ruoti intorno al suo asse determina ll’alternarsi ’alternarsi del giorno e della notte; l’asse N-S N-S inclinato crea due importanti effetti: l’asse 1) prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio 1)nell’arco dell’anno c’è una successione di stagioni; 2) la lunghezza del giorno varia nei vari mesi secondo la latitudine Se l’asse di rotazione fossa perpendicolare al piano di rivoluzione intorno al sole, ogni punto del pianeta avrebbe un clima uniforme durante tutto l’anno in funzione della latitudine: Verticalmente All’equatore Sempre più obliquamente Le fasce latitudinali L’inclinazione dell’asse di rotazione fa si che la terra riceva i raggi In maniera difforme: per sei mesi un emisfero è più esposto al sole Più dell’altro, si inverte nei mesi successivi. Equinozzi: 21 marzo e 21 settembre I due emisferi sono irraggiati In egual prof. Riccardo Andreimisura ITAS Treviglio L’irraggiamento di un emisfero è al suo massimo quando l’inclinazione dell’asse porta il rispettivo polo ad essere inclinato verso il sole (21 giugno emisfero boreale, 21 dicembre emisfero australe) Il divario tra estate e inverno è tanto maggiore quanto più Alta è la latitudine: all’equatore è impercettibile La lunghezza del giorno varia secondo la stagione, ad eccezione Dell’equatore: giorno uguale alla notte. Se si sale con la Latitudine si osserva giorni lunghi e notti corti in estate e viceversa Giorno e notte della stessa durata si osservano In tutte le latitudini solo nel giorno degli equinozi. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Atmosfera e clima prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Regioni atmosferiche prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio La sede in cui si manifestano tutti i fenomeni meteorologici che danno luogo ad un determinato tipo di clima è l’atmosfera terrestre. Il clima influenza la vita, esso si può ritenere abbastanza costante se viene valutato in un lungo periodo di tempo. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Natura dei fenomeni atmosferici Fisica: barici, termici, idrici, elettrici e luminosi. Chimica: derivanti dalla presenza di sostanze chimiche utili o dannose presenti nell’atmosfera (CFC, CO2,, CH4, NO2, O3). Biologica: presenza nell’atmosfera di microrganismi utili o dannosi. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Gli elementi del clima: Radiazione solare (effetto termico e luminoso) Idrometeore Atmosfera (composizione e venti) I fattori di influenza: Inclinazione asse terrestre Latitudine Altitudine Grandi masse d’acqua Esposizione Morfologia terrestre Grandi masse di vegetazione L’elaborazione di questi parametri mira a descrivere il clima di una regione; il rilevamento necessita di un lungo periodo d’osservazione, trent’anni. prof. Riccardominimo Andrei ITAS Treviglio Stagioni astronomiche prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Solstizi prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio La radiazione solare Effetto luminoso prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio La radiazione solare Il sole emette energia di tipo radiante, che giunge sulla terra attraverso lo spazio, mediante onde elettromagnetiche. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Lunghezza d’onda= è la distanza fra due punti corrispondenti di un’onda eletttromagnetica, ad es. due creste (nm). Frequenza= è il numento di volte in cui un fenomeno si ripete nell’unità di tempo (Hz) Spettro radiazioni elettromagnetiche prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Regioni atmosferiche prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Radiazione solare Ultravioletto, visibile e infrarosso prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Ultravioletto L’U.V. ha lunghezza d’onda compresa tra 230 e 400 nm. È invisibile all’occhio umano. Ha scarso apporto energetico (1,9%). Ha potere battericida e sterilizzante. Dove attraversa lo strato di O3 è assorbita dall’atmosfera. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Visibile Costituisce i colori, ed è visibile dall’occhio umano. Fornisce il 48,1% di energia che giunge al suolo. Ha lunghezza d’onda compresa tra 400 e 750 nm. È la fonte energetica di tutti i processi fotosintetici. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Infrarosso È invisibile all’occhio umano. Ha lunghezza d’onda compresa tra 750 e 4000 nm. Il suo apporto energetico corrisponde al 50% della radiazione solare totale. Influenza il riscaldamento del suolo e lo stato termico dei corpi. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Radiazione terrestre È il fenomeno che permette alla superficie terrestre, dopo aver assorbito radiazione infrarossa solare, di reirradiare radiazione infrarossa terrestre nello spazio. È di tipo infrarosso, ha spettro emissivo compreso tra 4000 e 40000 nm. Si nota principalmente dopo il tramonto del sole e durante tutta la notte, quando cessa ogni apporto di energia solare. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Effetto serra prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio L'effetto serra è un fenomeno climatico che consiste nel riscaldamento degli strati inferiori dell'atmosfera per effetto della schermatura che offrono alcuni gas in essa contenuti. L’energia irradiata dalla terra in parte viene assorbita dai gas-serra (CFC, CO2, e N2O), che la irradiano nuovamente verso il suolo; così si ritarda la diffusione di energia nello spazio e si mantiene una temperatura stabile al suolo, che permette la vita. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Bilancio energetico prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Bilancio della radiazione La costante solare (energia della radiazione solare al di fuori dell’atmosfera terrestre) è di circa 1350 W/m2. Solo una parte di questa energia giunge al suolo poiché attraversando l’atmosfera si filtra quasi completamente la radiazione ultravioletta (U.V.) e una parte di quella infrarossa (I.R.). prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Perdite di radiazione Riflessione: nubi, terreno, mare, fiumi, piante, neve ecc…, riflettono circa il 32% delle onde elettromagnetiche che giungono al suolo (fenomeno dell’albedo). Assorbimento: vapore acqueo, CO2, O3 assorbono circa il 15% della radiazione. Diffusione: i gas atmosferici (CO2, O3, O2, N2 e vapore acqueo) respingono circa il 6% della radiazione. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Quindi ……… 32% Rad. Riflessa Rad. Assorb. 47% Rad. Diffusa 6% 15% Rad. che giunge al suolo Solo il 47% della radiazione solare, che giunge al limite dell’atmosfera, arriva al suolo; viene definita radiazione direttaprof.oRiccardo insolazione. Andrei ITAS Treviglio Principali flussi di radiazione Tipo di radiazione Strum.di misura La r. diretta è quella che proviene direttamente dal sole. Pireliometro. La r. diffusa è quella che arriva a terra non direttamen. dal sole ma per effetto dell’atmosfera (gas, nubi ecc…). Piranometro con banda ombreggiante. La r. globale è l’insieme della r. diretta e quella diffusa, i loro Piranometro. rapporti sono determinati dalle condizioni atmosferiche. La r. riflessa è la radiazione solare riflessa dalle superfici terrestri. Il rapporo r.riflessa su r.globale dà l’albedo. Piranometro su piano orizzontale ma rivolto verso il basso. La r. netta è la differenza tra r. globale e r. riflessa. Due piranometri uno rivolto verso l’alto e uno verso i basso. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Misura della radiazione elettromagnetica Viene espressa come: - intensità istantanea: [Jm-2s-1] oppure [Wm-2] ; - irradiamento (quantità di energia ricevuta da una superficie in un dato tempo): [Jm-2d-1]. Parametri radiazione solare: aspetto luminoso Intensità (come illuminamento), ovvero la quantità di flusso luminoso espresso in lux. È misurata con i luximetri. Qualità, quindi le lunghezze d’onda che costituiscono la radiazione. Durata, cioè il periodo di luce e buio espresso in unità di tempo. Viene misurata con l’eliofanografo. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Pireliometro per misura della radiazione diretta prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Piranometro per misura della radiazione diffusa prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Piranometro per misura della radiazione globale prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Piranometro per misura della radiazione netta prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Eliofanografo di Campbell-Stokes prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Eliofania L’eliofania indica la durata di soleggiamento, cioè il tempo in cui il sole, durante la giornata, è risultato visibile al suolo non essendo coperto da nuvole. L’eliofanografo è costituito da una sfera di vetro ottico che concentra i raggi solari su apposita carta graduata, poggiata su un supporto dello strumento posto in posizione equatoriale, rispetto alla sfera, ed a distanza focale. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Dal punto di vista agronomico ci interessa l’eliofania relativa (n/N). Per misurarla dobbiamo considerare: Eliofania assoluta (n) cioè la somma degli intervalli di tempo in cui il sole è visibile dal suolo. Durata media giornaliera delle massime possibili ore di soleggiamento (N). Con questi parametri si ricava n/N. Es. N=11 ore n=9,5 ore n/N= 9,5/11=0,86 L’n/N è determinata per poter calcolare, successivamente, l’evapotraspirazione. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Aspetto luminoso All’interno dello spettro elettromagnetico, la luce (400750 nm), rappresenta la radiazione assorbita dai pigmenti clorofilliani e trasformata in energia di legame chimico. Oltre al processo fotosintetico la luce influenza: l’induzione alla fioritura, la sintesi di pigmenti, l’allungamento dei fusti, l’espansione della lamina fogliare, il fototropismo, l’eliotropismo, l’eziolamento, la tuberizzazione ecc… . prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio La luce prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Livello di saturazione luminosa Molte piante coltivate presentano una soglia minima di illuminazione al di sotto della quale la fotosintesi non avviene; al di sopra di tale limite, invece, la fotosintesi aumenta proporzionalmente con l’aumentare dell’intensità luminosa, ma fino a un valore massimo, detto livello di saturazione luminosa. Alle nostre latitudini il valore di saturazione luminosa oscilla tra 30.000 e 40.000 lux. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Classificazione delle piante in funzione dell’intensità luminosa Eliofile: sono piante di origine tropicale o sub-tropicale, come il mais e il riso. Avviano la fotosintesi a circa 2.000 lux per aumentare fino a un’intensità di 50.000-60.000 lux. Sciafile facoltative o eliosciafile: sono rappresentate dalla gran parte delle piante erbacee e arboree comunemente coltivate in pieno campo. Raggiungono il livello di saturazione luminosa tra i 10.000 e i 30.000 lux. Possono vivere in condizioni di luce non ottimali. Sciafile obbligate: sono le piante tipiche del sottobosco, che crescono dove si registra un prolungato aduggiamneto. Per esse l’abbondanza di luce è un fattore limitante. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Fattori condizionanti l’intensità luminosa Latitudine. Stagione. Ora del giorno. Limpidezza del cielo. Quota altimetrica, esposizione e pendenza. Caratteri morfologici e distribuzione delle piante. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Eccessi di luce Si riscontrano principalmente nel sud della nostra penisola e nelle isole. Si verificano nei giorni e nelle ore di massima insolazione. Eccessi di luce (100.000 lux) sono sempre accompagnati da eccessi di calore. Provocano: Rallentamento processo fotosintetico, in seguito all’accumulo di prodotti creati tra le diverse reazioni. Foto-inibizione, eccesso di fotoni che porta la pianta a ridurre la resa fotosintetica. Fotorespirazione, processo respiratorio che ha luogo solo nelle cellule fotosintetiche e in presenza di luce, che si aggiunge alla normale respirazione. Determina il consumo di O2, e la liberazione di CO2; si intensifica notevolmente all’aumentare dell’intensità luminosa e della temperatura. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Difetti di luce Riduzione della produzione. Eziolamento. Formazione di steli poco lignificati, con internodi lunghi, quindi rischio di allettamento, ma produzione di fieni più appetibili. Ingiallimento e caduta anticipata delle foglie. Scarsa o mancata ramificazione. Rischio di sterilità. Produzione di frutti con qualità organolettiche ridotte. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Mezzi per migliorare l’utilizzazione della radiazione luminosa Scelta di specie C4, sono piante di origine tropicale, (mais, sorgo) hanno alta efficienza fotosintetica, un limite di saturazione luminosa di 50.000-60.000 lux e fotorespirazione assente o molto limitata. Incremento del livello di assimilazione, aumentando la quantità di clorofilla nel mesofillo fogliare; effettuando una concimazione ottimale (N-Mg). Evitare rallentamenti nel processo fotosintetico, dovuti all’accumulo di prodotti nel sito di formazione. Per ottenere una buona traslocazione è fondamentale avere delle variazioni di temperatura tra giorno e notte. Aumentare l’intercettazione della luce nel tempo e nello spazio. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Come aumentare l’ intercettazione della luce nel tempo? Eseguire semine precoci, con semi di qualità che si sviluppino velocemente. Preferire semine autunnali a quelle primaverili. Nelle semine primaverili scegliere specie e varietà che germinano a basse temperature, quindi essere seminate in anticipo. Difendere le piante da avversità (biotiche e abiotiche) e mantenerle in ottimo stato nutrizionale, per prolungarne la vita. Scegliere varietà con alte rese di produzione. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Come aumentare l’ intercettazione della luce nello spazio? Seminare in modo uniforme, con alta densità di semina e senza fallanze. Impiantare con regolarità (a quadrato o a quinconce) evitando di lasciare spazi inutilizzati. Evitare la disposizione a rettangolo, che avvantaggia la meccanizzazione. Scegliere con razionalità il sistema di allevamento e di potatura che garantisca alte efficienze fotosintetiche. Orientare i filari nord-sud per ridurre l’ombreggiamento. Scegliere specie con foglie a portamento eretto e non reclinate. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Fotoperiodismo È la risposta delle piante alla variazione di durata del periodo d’illuminazione giornaliero. Il fotoperiodo influenza diverse attività delle piante: la fioritura, la caduta fogliare, la dormienza delle gemme, la differenziazione dei sessi nelle piante dioiche, l’ingrossamento di bulbi e tuberi. Garner e Allard iniziarono studi sul fotoperiodo nel 1920, si resero conto che alcune piante fiorivano solo in determinate condizioni l’illuminazione. Le piante nell’avviamento dell’induzione fiorale sono vincolate alla soglia critica fotoperiodica. Oggi le piante vengono classificate rispetto al fotoperiodo in brevidiurne, longidiurne e neutrodiurne. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Piante brevidiurne Sono le specie originarie della fascia intertropicale (30° e -30° di latitudine), dove il giorno è lungo circa quanto la notte; sono specie brevidiurne la soia, il tabacco, mais, sorgo, cotone ecc… . Le specie brevidiurne fioriscono solo quando la fase oscura (ininterrotta) supera una certa soglia critica. In queste specie, il responsabile all’avvio dell’induzione a fiore è un pigmento presente nelle foglie, il fitocromo. Questo pigmento viene sintetizzato di notte in forma attiva, ma di giorno regredisce in forma inattiva, è quindi necessario un lungo e ininterrotto periodo di buio per concentrare la necessaria quantità, di fitocromo Riccardo Andrei ITAS Treviglio attivo, a indurre laprof. fioritura. Piante longidiurne Sono le specie originarie delle latitudini medie e alte, dove i periodi idonei alla fioritura sono limitati all’estate e alla primavera, ovvero quando il giorno è lungo rispetto la notte; sono specie longidiurne la fava, lo spinacio, il frumento, la barbabietola e la carota. Le specie longidiurne fioriscono solo quando la fase luminosa supera la soglia minima fotoperiodica. Queste specie fioriscono anche con illuminazione ininterrotta. Queste piante si sono adattate all’ambiente di crescita per poter arrivare in fioritura in un periodo termico favorevole a permettere la riproduzione della specie. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Piante neutrodiurne Sono tutte le piante non sensibili al fotoperiodo, queste fioriscono a prescindere del numero di ore di luce e di buio della giornata rientrano tra queste: il girasole, il pomodoro, la zucca e diverse varietà di specie brevidiurne. All’interno delle specie esistono varietà brevidiurne e neutrodiurne, originatesi artificialmente o anche naturalmente. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio ALLLUNGAMENTO DURATA DEL GIORNO Quando il fotoperiodo NATURALE è corto è necessario interrompere il periodo di buio o allungare il giorno con luce artificiale per prevenire la fioritura di piante a giorno corto e stimolarla nelle piante a giorno lungo. I sistemi usati sono: ALLUNGAMENTO VERO E PROPRIO DEL GIORNO:fornendo luce artificiale con lampade a incandescenza dopo il tramonto o nelle ore antecedenti l’alba; INTERRUZIONE DELLA NOTTE: si tratta di frammentare il periodo di buio in due parti, ciascuna delle quali non deve superare la lunghezza critica; ILLUMINAZIONE NOTTURNA CICLICA: interruzione del buio attraverso brevi ed intermittenti interventi d’illuminazione (lampade a incandescenza o a fluorescenza) prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Applicazioni utili delle conoscenze sul fotoperiodismo Controllare la durata del periodo di buio e di luce al fine di regolare la fioritura delle piante (accorciando o allungando il giorno). Evitare insuccessi colturali dovuti a scelta errata di specie o varietà non adatte in un nuovo ambiente di coltivazione. Selezione di nuove varietà fotoindifferenti. Permettere a varietà con diverso periodo di fioritura di fiorire contemporaneamente allo scopo di incrociarle. Aumentare il numero annuale di generazioni di una specie a scopo genetico. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Aspetto termico prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio CALORE E TEMPERATURA CALORE TEMPERATURA E’ una forma di energia che può essere trasferita da un corpo ad un altro avente diversa temperatura. Grandezza fisica che definisce il livello (o l’intensità) del calore posseduto da un corpo e rappresenta l’indice del grado di agitazione termica delle particelle costituenti il corpo. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Generalità della temperatura Principale fonte di calore sulla terra è la radiazione infrarossa. La temperatura è importante dal punto di vista agroclimatico, in quanto le piante sono in equilibrio termico con l’ambiente, e risentono delle temperature in cui vivono. La t. di un punto di superficie terrestre dipende dalle caratteristiche fisiche delle superfici irraggiate e irraggianti (radiazione ricevuta e riemessa). Il calore ricevuto è assorbito dall’acqua, dal suolo, dall’aria e speso per l’evaporazione dell’acqua. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Strumenti di misurazione della temperatura Gli strumenti misuratori della temperatura sono: Termometri, che forniscono la temperatura del momento. Termografi, che registrano la temperatura su appositi stampati in cui sono segnati l’ora, il giorno, e la settimana corrispondenti al rilevamento. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio I termometri possono essere: Termometri a liquido: sono basati sull’espansione volumetrica di certi liquidi al variare della temperatura (alcol, mercurio) Termometri a massima e a minima: sono impiegati per indicare il valore più elevato e quello più basso raggiunti dalla temperatura. Termometri a lamina bimetallica: sono usati principalmente nei termografi e sfruttano il principio della diversa dilatazione che subiscono due metalli diversi in funzione della variazione di temperatura. (diverso coefficiente di dilatazione termica) Sensori di temperatura: basati sulle variazioni di resistenza elettrica di un filo di platino in funzione della temperatura stessa (es. Pt100) prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Il termometro a minima e massima È composto da un tubo fatto ad U entro il quale vi sono alcool e mercurio. In corrispondenza delle dilatazioni o contrazioni dell'alcool, il mercurio sposta gli indicatori che misurano così la temperatura massima o minima raggiunte. Per riportarli a contatto con il mercurio è sufficiente trascinarli nel capillare tramite una calamita. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Geotermometri Geotermometri a sonda, che segnalano la temperatura istantanea. (es. geotermometri di: Fuess, Symons e Salmoiraghi. Geotermografi che registrano le continue variazioni termiche per un determinato periodo di tempo. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Rapporti tra scale termometriche °K 373,15 273,15 0 °C 100 0 - 273,15 °F 212 32 - 459,67 prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Cento ordinario Zero ordinario Zero assoluto Scale termometriche Le scale termometriche più usate sono: la Kelvin (°K) , la Fahrenheit (°F) e la Celsius (°C). Le scale termometriche adottate sono diverse perchè partono da origini diverse: la scala Celsius, centigradata, adotta lo zero ordinario ossia la temperatura del ghiaccio fondente ed il cento ordinario corrispondente alla temperatura di ebollizione dell’acqua distillata considerati entrambi al livello del mare; prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio La scala °K, anch’essa centigradata, adotta lo zero assoluto corrispondente a 273,15 °C al di sotto dello zero ordinario. La scala Fahrenheit, formata da 180 unità, dove 0°C=32 °F e 100°C=212°F. Scale di conversione °F °C °C= 5/9 (°F-32) °C °F °F=9/5 °C+32 °C °K °K= °C+273,15 °K °C °C=°K-273,15 prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Parametri termici La t. giornaliera si ricava come media dei 24 valori orari, o come media della temperatura minima, massima, delle ore 8 e delle 19. Grande importanza agroclimatica hanno le t. max e min, sia giornaliere che di un determinato periodo e ancora assolute (punte estreme registrate). L’escursione termica, rappresenta la differenza fra la temperatura massima e minima di un dato periodo (giorno, mese, anno). prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Variazioni diurne e stagionali della t. Variazioni diurne di t., riguardano il bilancio termico nelle 24 ore; tali variazioni permettono il metabolismo vegetale: fotosintesi, respirazione, sviluppo, traslocazione. Variazioni annue, sono quelle stagionali che variano in funzione della latitudine e caratterizzano notevolmente il clima. Periodi esenti da gelate, la lunghezza di periodo tra l’ultima gelata primaverile e la prima autunnale rappresenta il periodo “agelo”. Variazioni altitudinali, dovute al gradiente termico (0,55 °C/100 m di quota) e all’inversione termica, la quale può essere per irraggiamento e per convezione. Variazioni: latitudinali “-0,5°C ogni grado di latitudine”, di pendenza (inclinazione dei raggi solari), ed esposizione (periodo più o meno lungo di insolazione). prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Classificazione piante relativamente alle diverse esigenze di quantità globale di calore Microterme, piante con limiti termici bassi. Mesoterme, piante che vivono in ambienti temperati. Macroterme, piante tropicali ed equatoriali. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio La temperatura del terreno “condiziona: germinazione dei semi, sviluppo, funzionamento radicale e attività di flora e fauna terricola”. E’ influenzata dal bilancio termico di assorbimento alla sua superficie e di dispersione nell’atmosfera “irraggiamento”, ceduta all’aria sovrastante per “conduzione e convezione”, (in parte consumata nell’evaporazione dell’acqua) e trasmessa al terreno sottostante “soprattutto per conduzione”. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Fattori determinanti la T del terreno 1. 2. Intensità della radiazione incidente: latitudine, altitudine, stagione, nuvolosità. Caratteristiche fisiche del terreno: Inclinazione ed esposizione del terreno, colore del terreno, stato di umidità, conduttività termica e copertura vegetale. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Effetti della temperatura La temperatura determina direttamente l’intensità con cui si svolgono le varie funzioni vegetali: germinazione, assorbimento radicale, fotosintesi, respirazione, traslocazione, o i processi attinenti lo sviluppo: fioritura, espressione del sesso, dormienza di semi e piante, ecc. . Molto importante è anche la °T del terreno, dalla quale dipende l’attività della microflora terricola (nitrificazione, ammonizzazione, umificazione). prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Temperature ottimali, cardinali e critiche Ottimali, quelle in cui la pianta esprime il suo massimo livello delle funzioni vitali. Cardinali, massime e minime al di sotto o al di sopra di cui una funzione vitale si arresta per riprenderla in condizioni migliori. Critiche, massime e minime al di sotto o al di sopra di cui si verificano danni irreparabili alle funzioni o agli organi delle piante. Queste variano secondo:la specie vegetale, la varietà, le funzioni vitali, gli organi,la fase di sviluppo. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Termoperiodismo, vernalizzazione e dormienza Il termoperiodismo è il ritmo biologico ad andamento stagionale e giornaliero riscontrabile nei vegetali, in rapporto alle variazioni di temperatura. La vernalizzazione è il fabbisogno in freddo che hanno alcune specie o varietà di piante per avviare l’induzione fiorale. La jarovizzazione (dal russo jarovizaia=primavera) è il mantenimento di semi all’avvio della germinazione a determinate temperature. Es. il frumento 2-4 °C per 2-3 settimane permettendo la semina primaverile. La dormienza è il fenomeno legato alla germinabilità che coinvolge i semi di molte specie che non germinano se non trascorrono un periodo di postmaturazione. Viene superata artificialmente sottoponendo i semi a basse temperature (4-5 °C per 24-48 ore). Può riguardare le gemme di piante arboree o l’intera pianta graminacea come Lolium perenne e Festuca pratensis. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Effetti derivati da basse temperature Congelamento dell’acqua contenuta nei tessuti, quando l’acqua scende tanto sotto lo 0°C (vetrosità). Disidratazione del liquido protoplasmatico (allessatura). Paralisi della funzione assorbente radicale. Esplosione cellulare, dovuta alla presenza di gliaccio in caso di grandi escursioni termiche. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Gelate La gelata è l’abbassamento della temperatura sotto lo zero. Il suo effetto è relativo a vari fattori: 1. Specie e varietà. 2. Stadio di sviluppo 3. Stato nutritivo 4. Modo in cui arriva la gelata. Gelate precoci autunnali e tardive primaverili (brinate) sono più pericolose di quelle invernali. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Difesa dalle gelate invernali Mezzi diretti: forzatura (ripari antivento, sistemazione superficiale del terreno, pacciamatura, sfruttamento dell’effetto serra). Mezzi indiretti: scelta della stagione di semina, idonea ubicazione delle coltivazioni, concimazione, impalcatura alta dei fruttiferi. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Difesa dalle brinate: precoci autunnali e tardive primaverili 1. 2. Difesa indiretta: scelta di specie e varietà a maturazione precoce o a risveglio ritardato. Difesa diretta: mezzi schermanti: creando uno strato opaco che scherma l’infrarosso del terreno. Ha efficacia limitata, e funziona solo nelle brinate per irraggiamento. mezzi dinamici: impedendo l’inversione termica grazie al rimescolamento dell’aria, con ventilatori (alti 8-10 mt. con elica inclinata di 10-20°, hanno potenza di 50-180 CV). prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio 3. a) b) c) mezzi termici: riscaldando l’aria con bruciatori alimentati con combustibili a basso costo. Hanno scarsa applicazione visti i scarsi risultati e l’impatto ambientale. raggi infrarossi, vengono proiettati da generatori sulle piante riscaldandole. Hanno costo elevato, non sostenibile. irrigazione antibrina, sfrutta il calore di solidificazione dell’acqua (80 cal/g), si pratica creando una pioggia sottile sulle colture da proteggere, che se ininterrotta mantiene la temperatura a 0 °C sulle parti di pianta coperte dai ghiaccioli. prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Scambi energetici nei passaggi di stato dell’acqua ASSORBE 80 cal/g 600 cal/g LIQUIDO SOLIDO GASSOSO EMETTE 80 cal/g 600 cal/g prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio Effetti derivati da alte temperature Coagulazione delle proteine protoplasmatiche (54 °C). Squilibrio tra fotosintesi e respirazione Scottatura del colletto. Scottature da sole. Difesa dalle alte temperature Mezzi indiretti: far sfuggire le specie dalla alte temperature quindi scelta di specie precoci e/o resistenti. Mezzi diretti: copertura con reti ombreggianti, prof. Riccardo Andrei ITAS Treviglio cannicciati, piante da ombra.
