ecosistema, clima, temperatura, pressione

Mappe concettuali per la lezione sui fattori climatici, temperature e
pressione.
INSIEME DELLE CONDIZIONI ESTERNE LEGATE AI FATTORI
ABIOTICI E BIOTICI IN CUI L’ORGANISMO VEGETALE ED
ANIMALE VIVE
definizione
↑
AMBIENTE
Biotici
Ecosistema
↓
definizione
rappresentati dalla
biocenosi ( le comunità degli esseri
viventi)
↗
costituito da fattori
↘
Abiotici rappresentati dal
biotopo ( fattore fisico)
L'insieme degli organismi viventi e della
materia non vivente che interagiscono in
un determinato ambiente costituendo un sistema autosufficiente e in
equilibrio dinamico
L’ecosistema massimo nel quale si sviluppano i rapporti tra gli organismi
↑
BIOSFERA
Suddivisa in tre sfere
ANTROPOBIOSFERA
IDROBIOSFERA
Area in cui si sviluppano
le attività dell’uomo
Area ricoperta dalle acque
GEOBIOSFERA o
Pedosfera
Area o parte superficiale
della crosta terreste
profonda, circa, 5m.
Il clima è definito l’insieme dei fenomeni meteorologici di una regione in una visuale
di lungo periodo (circa 30 anni)
Definizione
↑
CLIMA → lo strato di atmosfera dove avvengono tutti i
i fenomeni meteorologici è detto
TROPOSFERA
↓
Suddivisione dei fattori che caratterizzano il clima
Fattori variabili
Sono quei fattori che possono variare in
un periodo breve (esempio una stagione)
Ad esempio: la pressione, la temperatura,
il vento,le idrometeore e l’umidità.
Fattori Stabili
Sono quei fattori che non variano
nel breve periodo perché sono legati
all’ ambiente fisico. Ad esempio:
l’altitudine, la latitudine,
l’esposizione, la distanza dal mare,
ecc..
La TROPOSFERA
La troposfera è la fascia sferoidale aeriforme dell'atmosfera che si trova a diretto
contatto con la superficie terrestre, di spessore variabile a seconda della latitudine: ai
poli è spessa solamente 8 chilometri mentre raggiunge i 20 chilometri all'equatore (in
media è circa 15 Km)
L’atmosfera è suddivisa in cinque strati
Termosfera
80 km
mesopausa
Mesosfera
50 Km
stratopausa
Stratosfera
15 Km
Correnti a getto
8-10 Km a 200 km/h
tropopausa
Troposfera
Litosfera (superficie terrestre)
Le correnti a getto sono venti a circa 200Km /h che si muovono in alta troposfera 810 Km /h.
La temperatura
Definizione : la temperatura è una grandezza che misura gli scambi di calore tra
corpi in contatto termico
La temperatura ambientale delle diverse regioni del pianeta terra dipende,
principalmente, dall’incidenza dei raggi solari sulla sua superficie. Quando
l’angolo d’incidenza tra il raggio ed un ipotetico piano orizzontale tracciato
sulla superficie terrestre di una determinata regione è circa 90 °, si può
ritenere che quell’area è prossima alla fascia equatoriale. Invece, quando
l’angolo d’incidenza è circa 50 ° l’area terrestre potrebbe corrispondere a quella
del bacino del mediterraneo.
Padova centro
⃝
50 °
111 Km
α=1° di latitudine
90°
Sole
terra
⃝
Bologna centro
In funzione della latitudine
↑
la temperatura dell’aria varia
↓
In funzione dell’altitudine
Ogni 100 m di incremento di quota la temperatura dell’aria diminuisce di
0,65°C.
Monte Summano, 23,5 °C
1000 m
Vicenza, 30 °C
Esempio pratico: se oggi a Vicenza la temperatura registrata è 30° quanto sarà la
temperatura prevista a 1000 m sul monte Summano ?
1000
Temperatura prevista sul Monte Summano = 30° - (
x 0,65) = 23,50 °C
100
Quindi: possiamo prevedere una differenza di circa 6,5°C tra la temperatura
registrata a Vicenza e quella prevista sul monte Summano.
Le variazioni di temperatura dell’aria dipendono
↙
↓
↘
Rimescolamento verticale
delle masse d’aria
Questo è dovuto a moti
convettivi
Rimescolamento
orizzontale delle masse
d’aria
Causato da moti avvettivi
Strato della Troposfera
Livello energetico della
superficie terrestre
-dipende dalla copertura
vegetale ;
- dal colore della terra
- dalla giacitura;
- dall’esposizione;
- ecc.
Crosta terrestre
Esempio: un massa d’aria
fredda (blu) in deflusso
precipita al suolo, mentre
una massa d’aria calda
(rossa) in afflusso o
espansione, occupa lo
spazio lasciato dall’aria
fredda .
Scale termometriche più utilizzate
Scala
Simbolo Conversione ( celsius di base)
Celsius
°C
°C = °K - 273,15; °C = (°F – 32) / 1,8
0------------------100
Kelvin
273,15--------373,15
K
K = °C + 273,15;
Fahrenheit
32--------------- 212
°F
° F = °C x 1,8 +32
Temperatura percepita in funzione del grado di umidità dell’aria
L’organismo percepisce una temperatura superiore alla reale in funzione al grado
d’umidità. Di seguito è riportata una tabella dove è possibile osservare i valori
dell’indice di calore e il grado di disagio:
Di solito, con un’umidità relativa del 60%, la maggior parte delle persone avverte
una sensazione di caldo afoso quando la temperatura dell’aria supera i 24,8°C; allo
stesso modo con un’umidità del 80% si inizia a provare disagio da freddo umido con
una temperatura al di sotto dei 2,2°C. All’interno della propria abitazione la
temperatura dovrebbe attestarsi intorno ai 20-22° C con un tasso di umidità intorno al
40-60%. Il DPR del 16 aprile 2013, n. 74 stabilisce che nel periodo estivo, quando
un impianto di climatizzazione è in funzione, la media delle temperature dell'aria
misurate nei singoli ambienti raffrescati non deve essere inferiore ai 26°C (con -2°C
di tolleranza) per tutte le tipologie di edifici. Per quanto riguarda le temperature da
tenere nel periodo invernale, quando l'impianto di riscaldamento è in funzione, la
media ponderata delle temperature dell'aria non deve superare i 20°C (con +2° di
tolleranza) e i 18°C per gli edifici adibiti ad attività industriali, artigianali e
assimilabili.
Temperatura e organismi viventi
Ottimali
È quella temperatura alla quale
l’organismo svolge
ottimamente le funzioni vitali
Cardinali
Sono distinte in minima e
massima. Sono quelle
temperature alle quali
l’organismo rallenta le funzioni
vitali per poi ripristinarle
ottimamente quando la
temperatura diviene ottimale
Critiche
Sono distinte in minima e
massima. Sono quelle
temperature alle quali
l’organismo subisce
irreversibilmente dei danni
fisiologici.
Lettura di una cartina meteorologica
Le ISOBARE
Rotazione delle masse d’aria ed il relativo moto
linee ipotetiche che riuniscono i punti
dei venti.
con uguale pressione atmosferica.
Bassa pressione
Alta pressione
pressione espressa in millibar
B ( ciclone);
A (anticiclone)
Linea del fronte
d’aria calda
Moto dei
venti in
senso
antiorario
Linea del
fronte d’aria
fredda
Moto dei venti
Senso orario
A
Zona di alta pressione (anticiclone), in essa
l’aria è calda e le condizioni meteorologiche
sono stabili (bel tempo). In certi casi la
pressione atmosferica può raggiungere livelli
di circa 1050 millibar.
B
Zona di bassa pressione (ciclone), in essa l’aria
è fresca ed umida e le condizioni
meteorologiche sono instabili ( brutto tempo) .
In certi casi la pressione atmosferica può
raggiungere livelli di circa 870 millibar.
Strumenti di misura della pressione
Il barometro, strumento preziosissimo per ogni buon meteo, non ha in sé, purtroppo, nessuna
capacità di fare previsioni, essendo nulla più che una semplice "bilancia" (misura infatti istante
per istante il peso dell'atmosfera sul punto in cui esso è posizionato). Dal barometro, tuttavia, si
possono ricavare due informazioni importanti: la prima riguarda il valore della pressione al
momento dell'osservazione, la seconda l'andamento della pressione (o tendenza barometrica) in
un prefissato numero di ore.
Unità di misura della pressione
atmosferica
Millibar
ettopascal
Simbolo
1 Millibar = 1hPa
hPa = 100Pa
Il vento
Il vento è una conseguenza dello spostamento delle masse d’aria che hanno
temperature e pressioni differenti.
Di seguito è riportata la rosa dei venti .
Tramontana (NORD)
Maestrale
Grecale
(OVEST) Ponente
Libeccio
Levante (EST)
Ostro
(SUD)
Scirocco
Di seguito è riportata la mappa del vento che indica la velocità media annua in m/s
del vento sulle diverse zone del territorio italiano, fino alla distanza di 40 km dalla
costa.
Le mappe sulla velocità media annua del vento, fornite dall’Atlante Eolico, per
essere meglio comprese riportano le diverse aree del territorio italiano secondo una
scala a nove colori. Ciascun colore identifica una classe di velocità in metri al
secondo (m/s). Ad esempio: il colore giallo indica aree con valori stimati di velocità
del vento comprese tra 5 e 6 m/s. L’assenza di colore indica velocità medie inferiori a
3 m/s, l’azzurro indica velocità compresa tra 10-11m/s, l’ultima classe (color blu)
indica velocità medie superiori a 11 m/s.
L’alunno deve osservare la classificazione del vento in base al numero di Beaufort
(tale classificazione è presente sul testo a pag. 16-17)
Grigio
3-4m/s
Carte tematiche o mappe del vento
Bianco
< 3 m/s circa 1-10 Km/h
Rosa
7-8 m/s
arancione
6-7 m/s circa
22 -28 Km/h
Verde
4-5 m/s
Viola
9-10 m/s
circa
30-39 Km/h
Sono assenti sono le aree contrassegnate dal colore celesti :10 -11 m/s
Sono assenti sono le aree contrassegnate dal colore blu: > 11 m/s
N.B. ricordo che i dati sono riferiti ad una media annua.
Giallo
5 – 6 m/s
Ricerca su internet utilizzata per un approfondimento, ai fini didattici, sulla
velocità del vento richiesta da un AEREOGENERATORE
per il funzionamento.
Aerogeneratori Enercon E-112
(da 6 MW)
A. Wobben - N. Foster
Progettista
Aerogeneratore di
Tipo
II generazione
124 m (altezza dalla
Altezza
pala più in alto alla base)
550 t
Peso
Potenza massima
Vel. minima vento
Velocità di cut-out wind speed
(pale + rotore)
4.500-6.000 kW
2,5 m/s
28-34 m/s