FORESTE E CAMBIAMENTI CLIMATICI
SFA (GAB) – II anno – II semestre
A.A. 2013-2014
LE STAGIONI
Declinazione (δ) = angolo celeste al centro
della terra sotteso da un arco di meridiano
celeste compreso fra l'equatore celeste e il
parallelo passante per l‘astro
L’orientazione dell’asse terrestre è fissa nello
spazio. Perciò durante il moto di rivoluzione,
l’angolo di declinazione δ varia, determinando
l’alternarsi delle stagioni
LE STAGIONI
solstizio d’estate
21 giugno
δmax = +23.27°
LE STAGIONI
solstizio d’inverno
21 dicembre
δmin = -23.27°
LE STAGIONI
δ=0
δmax = +23.27°
δmin = -23.27°
δ=0
Rotazione attorno l’asse:
• giorno-notte
Rivoluzione intorno al sole:
• stagioni
Trot=23h 56m 04s
dTrot/dt=-0.002s/100anni
Vriv=107 280 km/h
Triv=365gg 06h
RADIAZIONE SOLARE
COSTANTE SOLARE ≈ 1365 W·m-2
Quantità di radiazione che giunge al limite
superiore dell’atmosfera
Legge del coseno
θ
Inclinazione
A
A′ = A / cos (θ)
Radiazione Incidente
RI = CS·cos(θ)
θ=lat.-δ (em. N)
θ=lat.+δ (em. S)
Agli equinozi, quando δ=0, ad Oslo (lat. 60°N) la
radiazione incidente a h. 12.00 è metà rispetto
all’equatore (θ=60°)
Radiazione Globale media Incidente (RGI) = 1/4 CS ≈ 340 W m-2
BILANCIO RADIATIVO GLOBALE
RGI =
SUMMARY – EFFETTO SERRA
SUMMARY – EFFETTO SERRA
CIRCOLAZIONE DELL’ATMOSFERA
Scala planetaria: dinamiche della circolazione che interessano aree di
vaste dimensioni (continenti) (celle convettive: Hadley, Ferrel, Polare)
Scala sinottica: interessano superfici estese (centinaia/migliaia di km) (es.
i sistemi di alta/bassa pressione)
Mesoscala: interessano superfici non troppo estese (centinaia di km) (es.
le brezze di monte/valle)
LEGGE DI CORIOLIS
Un corpo che si muove in senso latitudinale risente dell’effetto della rotazione terrestre,
ricevendo una deviazione verso dx nell’emisfero nord e verso sx nell’emisfero sud
CIRCOLAZIONE GENERALE DELL’ATMOSFERA
no rotazione
CIRCOLAZIONE GENERALE DELL’ATMOSFERA
Inter-Tropical
Convergence Zone
(ITCZ)
CIRCOLAZIONE GENERALE DELL’ATMOSFERA
Fronti di
precipitazioni
È la zona più piovosa
della terra
(≈ 200 giorni/anno)
CIRCOLAZIONE GENERALE DELL’ATMOSFERA
JET STREAMS
CIRCOLAZIONE OCEANICA
Gli oceani hanno una struttura verticale piuttosto stabile.
Pochi rimescolamenti tra i diversi livelli a differenti profondità
(gradiente di densità dell’acqua)
Lo strato superficiale, che interagisce con l’atmosfera, si estende a profondità di
75 – 200 m
Ha luogo la maggior parte delle attività biologiche
Caratteristiche dell’acqua
Temperatura
Salinità:
• Cl
• Na
• Mg
• Ca
• K
DENSITÀ DELL’ACQUA
Diminuisce con la temperatura
Aumenta con la salinità
Gradienti ± ripidi tra acque
superficiali e acque profonde
Gradiente di temperatura:
TERMOCLINO
Gradiente di salinità:
ALOCLINO
Profondità degli oceani sono
CARBON SINK
Stratificazione stabile
delle acque superficiali
(meno dense)
Rimescolamento molto lento
(centinaia / migliaia di anni)
CIRCOLAZIONE OCEANICA
La circolazione globale delle masse d’aria (venti) influisce sulle acque superficiali
degli oceani (correnti superficiali)
Correnti superficiali determinano gradienti superficiali di temperatura
VARIAZIONI DI DENSITÀ DELL’ACQUA
Danno origine alle correnti oceaniche degli strati profondi
La circolazione oceanica è responsabile per il 40 – 50 % del trasferimento di
calore dall’equatore verso i poli
CIRCOLAZIONE TERMOALINA
CIRCOLAZIONE GENERALE DEGLI OCEANI
Coriolis
CORRENTE
DEL GOLFO
Influisce con altri fattori dando
luogo a dinamiche cicliche
• MONSONI
• ENSO
• PDO
• NAO
• AO
Gli oceani hanno scambi termici con l’atmosfera e possono influenzare
fortemente il clima di una determinata regione
(es. Corrente del Golfo)
CIRCOLAZIONI PERIODICHE
Dinamiche climatiche a scala sinottica con andamento ciclico + o regolare
Innescate da variazioni delle stagioni (spostamento latitudinale di ITCZ)
Favorite dalla distribuzione dI masse d’acqua e terre emerse
Favorite dalla particolare orografia del terreno
Dipendenti da fluttuazioni di marea
MONSONI
21 giugno
ITCZ varia con le stagioni
21 dicembre
La capacità e l’inerzia termica degli oceani è maggiore rispetto alle terre emerse
Stagioni dei monsoni
(estivi – invernali)
MONSONI INVERNALI
correnti calde
ITCZ
MONSONI ESTIVI
Jet Stream
correnti calde
ITCZ
MONSONI ESTIVI
EL NIÑO – LA NIÑA
Storia:
• 1700: declino dell’abbondanza di pesce in alcuni anni verso fine
Dicembre in Perù
1982 – 1983
Estesa siccità e incendi in Australia
Mancato sviluppo di precipitazioni
monsoniche in India
Melbourne, Australia
Febbraio, 1983
Northern Territory, Australia
Febbraio, 1983
Pesanti alluvioni nel Sud della California
La Jolla, California Febbraio,
1983
ENSO: El Niño Southern Oscillation:
Ciclo: 2-7 anni
Effetto notevole sul clima:
• Aumenta la temperatura di 2-5 °C su scala locale (Sud California)
• Determina anomalie del clima globale di 0.1°C
ENSO - monitoraggio
Oceanic Niño Index (ONI)
Warm and cold phases are defined as a minimum of five consecutive 3-month running mean
of SST anomalies (1971-2000 base period) in the Niño 3.4 region surpassing a threshold of
+/- 0.5°C
Southern Oscillation Index (SOI)
indice standardizzato basato sulle differenze di pressione sul livello del mare tra Tahiti e Darwin
Outgoing Longwave Radiation (OLR)
data observed at the top of the atmosphere
EL NIÑO
EL NIÑO
Pacific Decadal Oscillation (PDO)
T (°C)
Warm phase
Cool phase
È una fluttuazione ciclica della differenza di pressione/temperatura al
livello del mare tra Pacifico tropicale e Nord Pacifico
Pacific Decadal Oscillation (PDO)
North Atlantic Oscillation (NAO)
È una fluttuazione ciclica della differenza di pressione al livello del mare tra le Azzorre e l’Islanda. È
una dinamica strettamente atmosferica data dall’oscillazione Est-Ovest e dall’intensità dei sistemi di
bassa e alta pressione su Islanda e Azzorre
North Atlantic Oscillation (NAO)
NAO +
NAO -
North Atlantic Oscillation (NAO)
1985
2012
North Atlantic Oscillation (NAO)
1985
1985
2012
2012
Arctic Oscillation (AO)
NAO e AO sono strettamente legate
AO +
AO 55° N
Effetto aerosols su fase AO+:
• Eruzioni zone subtropicali (>albedo, <gradiente termico verticale:
riduzione polar jetstream)
• > albedo e riduzione strato O3 in zone subpolari (cooling stratosfera)
Arctic Oscillation (AO)
1985
2012
La persistenza di AO+ negli ultimi 20 anni ha determinato un aumento delle
temperature invernali in nord America e Eurasia
Arctic Oscillation (AO)
North Atlantic Oscillation (NAO)
CLIMA
BIOMA
Webcam Polo Nord
