Liceo Statale U.Dini
“Alla ricerca del meteo
perduto”
Guido Cioni
A.S. 2007-2008
Guido Cioni – Formazioni stratificate al tramonto
1
1 L’atmosfera e i suoi costituenti
2 Circolazione nella troposfera e fenomeni
meteorologici
3 Previsioni Meteorologiche - Utilizzo dei modelli
4 Climatologia e Raccolta Dati Meteo
5 Come il clima ha influenzato ed influenza la storia
6 Inquinamento Atmosferico e Sviluppo Sostenibile
APPENDICE Come i fenomeni meteorologici hanno
influenzato la letteratura ed appassionato un
particolare poeta
Versione completa
2
1 )L’atmosfera e i suoi costituenti
La Terra è rivestita esternamente da un involucro fluido allo stato gassoso composto da diversi
componenti chimici che viene diviso in varie zone per consentirne il suo studio.
Fig. 1 Schema degli strati costituenti l’atmosfera
I gas più abbondanti nell’atmosfera sono 4 : l’azoto (N2 - 78,03 %) , l’ossigeno ( O2 – 20,99 % ) ,
l’Argon ( Ar - 0,94 % ) e l’anidride carbonica ( CO2 – 0,03 % ) che negli ultimi anni sta
aumentando in modo sensibile. L’atmosfera , nonostante una divisione assegnata dall’uomo , non ha
confini ben precisi e il suo spessore si aggira sulle migliaia di chilometri. Le particelle presenti
nell’atmosfera riflettono la luce del sole, soprattutto la componente azzurra, in tutte le direzioni :
ecco perché il cielo ci appare uniformemente azzurro. L’atmosfera viene suddivisa in due zone
principali ( alta e bassa atmosfera ) che si dividono a loro volta in varie zone il cui spessore può
variare in funzione delle condizioni dell’atmosfera stessa.
3
La BASSA ATMOSFERA è la parte più vicina alla terra ed ha uo spessore approssimativo di 100150 km. In questa fascia oltre ai gas gia citati vi sono tracce di ozono , idrogeno, elio oltre al vapore
acqueo che però non si trova in percentuale fissa come gli altri gas. Di questa fascia fanno parte , in
ordine di vicinanza alla terra , la troposfera ( con la tropopausa ) , la stratosfera ( con la stratopausa),
la mesosfera (con la mesopausa) e parte della termosfera. Queste zone sono state individuate in base
al cambiamento della temperatura che si ha salendo progressivamente. In certe zone la temperatura
aumenta in modo uniforme mentre in altre diminuisce. La zona in cui si ha un’inversione di tendenza
nell’andamento della temperatura prende il nome di “pausa”.
La troposfera è riscaldata dal calore che emette il terreno, riscaldato dal sole. In questa fascia la
temperatura diminuisce progressivamente con la salita di quota. Questa è una delle zone più
importanti poiché qui è contenuta circa l’80 % della massa dell’intera atmosfera e qui si svolgono
tutti i principali fenomeni meteorologici.
Nella stratosfera la temperatura cresce progressivamente dai circa –80 gradi della tropopausa fino ai
30 gradi circa della stratopausa. Sebbene in questa zona non si verifichino fenomeni che
influenzano la circolazione della fascia inferiore, questa ha una fondamentale importanza poiché il
suo riscaldamento progressivo è dovuto alla presenza di ozono ( O3) fondamentale elemento
chimico che negli ultimi tempi è stato al centro di numerosi dibattiti. L’ozono assorbe direttamente
parte delle radiazione solari evitando che queste raggiungano in quantità troppo elevate la superficie
terrestre. L’ozono si forma in seguito alla scissione di un ossigeno molecolare in due atomi di
ossigeno e alla successiva reazione di un atomo di ossigeno con una molecola di ossigeno.
Fig. 2 Schema del meccanismo di formazione dell’Ozono
Nella sezione dei cambiamenti climatici verrà trattato il problema derivante dall’utilizzo dei
clorofluorocarburi (CFC) che ha compromesso la presenza dello strato di ozono.
Nella mesosfera la temperatura torna nuovamente a diminuire con la quota soprattutto perché questa
fascia non è più riscaldata dal sole. Nella mesopausa si registrano i valori termici più bassi di tutta
l’atmosfera. Dopo questa fascia si entra nell’ALTA ATMOSFERA caratterizzata dalla presenza di
particelle rarefatte come l’elio o l’idrogeno che diventano qui gas prevalenti rispetto alla bassa
atmosfera.
4
La temperatura in questa fascia torna a crescere perché i raggi solari cedono energia alle molecole
dei gas senza però riuscire a scinderli come succedeva nella stratosfera.
La maggior parte dei fenomeni meteorologici sono legati ai moti convettivi dei gas che avvengono
nella troposfera.
2) Circolazione nella troposfera e fenomeni meteorologici
CIRCOLAZIONE : Nella troposfera si concentrano la maggior parte dei movimenti di masse d’aria
che condizionano l’evoluzione del tempo sul suolo terrestre. Il continuo movimento delle masse
d’aria è dovuto proprio ad un elemento fondamentale della troposfera cioè la sua instabilità. L’aria
viene riscaldata dal basso e , dilatandosi , sale , lascia il posto a masse d’aria più fredde che hanno
densità maggiore e quindi risultano essere più pesanti. Il continuo movimento di queste masse
d’aria calde e fredde crea i moti convettivi che denotano l’instabilità caratteristica della troposfera.
Questo continuo movimento è all’origine della formazione delle zone di alta o bassa pressione che
sono gli elementi fondamentali per prevedere lo spostamento di una certa massa d’aria. La
pressione è una grandezza fondamentale del sistema di misura internazionale e dipende da tre
caratteristiche fondamentali : l’altitudine ( mare o montagna) , la temperatura ( aria calda meno
densa di quella fredda quindi esercita pressione minore ) e l’umidità ( aria umida più leggera di
quella secca ). La distribuzione di aree di pressione di diverso valore sul globo terrestre forma
quella che noi chiamiamo zone di Alta Pressione ( anticicloni ) e zone di Bassa Pressione ( cicloni ).
La circolazione e il movimento dell’aria nelle due zone è invertito : se infatti nelle prime le masse
d’aria seguono un movimento circolare in senso orario e tendono a scendere verso il basso , nelle
seconde l’aria tende a salire verso l’alto formando un movimento circolatorio in senso antiorario.
Questi movimenti delle masse d’aria sono alla base dei venti che si sviluppano come flussi di aria
che si spostano orizzontalmente dalle zone di alta pressione verso quelle a bassa pressione. Questo
percorso sulla Terra non si sviluppa perpendicolarmente alle due zone di bassa e alta pressione ma
segue un percorso deviato a causa dell’azione della forza di Coriolis ( dovuta alla rotazione
terrestre) e in parte anche dell’attrito. La deviazione prodotta dal movimento del globo terrestre è
alla base anche della vorticosità delle aree pressorie.
La velocità del vento che si produce tra due aree a pressione diversa è direttamente proporzionale
alla differenza di pressione e inversamente proporzionale alla distanza tra le due aree. Quindi nello
spazio tra due zone con valori molto alti ed estremi di pressione collocate vicine tra di loro è molto
probabile che si verifichino episodi di instabilità come forti venti.
VENTI :Su scala locale i venti soffiano in modo irregolare e discontinuo ma se esaminiamo la
situazione su scala planetaria si possono individuare fasce ben delimitate in cui i venti spirano
secondo una direzione prevalente. Questo porta alla formazione di venti regolari che spirano in una
precisa direzione e di zone con basse o alte pressioni permanenti. I venti che spirano regolarmente
sono :
-gli Alisei che spirano nelle fasce subtropicali-equatoriali da Nord-Est verso Sud-Ovest
-i venti occidentali che spirano alle medie latitudini da Sud-Ovest verso Nord-Est
-i venti orientali polari che nelle regioni a Nord soffiano da Nord-Est verso Sud-Ovest.
La circolazione così descritta porta alla formazione di zone con condizioni precise :
-basse pressioni equatoriali (0°) dove la calma prodotta dalla convergenza degli alisei dei due
emisferi porta al riscaldamento da parte del sole delle masse d’aria che salendo formano bassa
pressione
-alte pressioni subtropicali (30°) dove le aree anticicloniche si formano per la discesa di aria
dall’altra troposfera
-basse pressioni subpolari ( 60°)
-alte pressioni polari che si formano per la consistente pesantezza dell’aria che è notevolmente
fredda
5
Nell’alta troposfera dove
l’influenza della forza di attrito
con la terra è minore si formano
correnti che spirano
regolarmente da ovest verso est
, seguendo così il movimento di
rotazione della Terra. Troviamo
quindi le correnti occidentali ,
intervallate sull’equatore da
deboli correnti orientali , e più
in alto le correnti a getto , flussi
di aria compatti che si muovono
a grande velocità ( circa 500
km/h). Queste ultime si
dividono in due grandi flussi
distinti per posizione e
caratteristiche differenti : la
corrente a getto subtropicale e la
corrente a getto del fronte
polare. Queste correnti sono
molto importanti nello sviluppo
dei fenomeni atmosferici poiché
influenzano notevolmente lo
spostamento delle basse e delle
alte pressioni.
Figura : Distribuzione dei principali venti sulla Terra
NUBI : I fenomeni meteorologici come pioggia , neve o grandine sono causati dalle nubi di cui ora
descriveremo la formazione. Possiamo affermare che la nebbia e le nubi si formano con lo stesso
processo con la differenza che per le seconde l’aria , invece di muoversi dal basso verso l’alto , si
muove dall’alto verso il basso , formando quelle che si chiamano situazioni di “subsidenza” .
Le nubi si formano per la condensazione del vapore acqueo contenuto in una certa massa d’aria che
, salendo verticalmente , viene raffreddata dalla diminuzione di pressione e temperatura ( per la
legge dei gas infatti [ T=pv/nR ] al diminuire della pressione anche la temperatura diminuisce ) .
La condensazione del vapore acqueo ( la cui presenza percentuale viene indicata con il valore
dell’umidità relativa ) porta alla formazione di nubi o nebbie. La condensazione del vapore acqueo è
favorita dalla presenza di nuclei di condensazione , micro particelle che permettono l’aggregazione
del vapore grazie alla loro capacità di assorbire l’umidità ( possono essere pulviscolo atmosferico ,
sale marino e polveri di vario genere ) . A seconda della loro formazione e del loro sviluppo (
verticale , orizzontale ) le nubi vengono divise in varie e numerose classi che si possono riassumere
in due principali classificazioni : nubi cumuliformi (formate da movimenti verticali ) e nubi
stratiformi ( formate da movimenti orizzontali ). Le precipitazioni , che si manifestano sotto forma
di pioggia , neve o grandine , si verificano quando le goccioline o i cristalli di ghiaccio si aggregano
fra loro e diventano talmente pesanti da non essere più trattenuti in aria dai moti ascendenti e
iniziano a scendere al suolo fondendosi e aggregandosi con le gocce sottostanti ( possono arrivare a
terra con velocità di 4 m/s ) . Se le temperature rimangono basse per tutta la discesa si formano le
precipitazioni nevose che sono formate da cristalli mentre la grandine è formata da ghiaccio
compatto.
6
Classificazioni delle Nubi secondo la conformazione e altezza di formazione
Le condizioni di instabilità sono legate alle zone di bassa pressione dove l’aria , salendo , ha più
possibilità di raffreddarsi e condensarsi mentre nelle zone di alta pressione , dove l’aria è spinta a
riscaldarsi dall’aumento della pressione , permangono condizioni di stabilità.
Guido Cioni- Alcune formazioni particolari di nubi fotografate a pisa. Nella prima foto sono
presenti nubi medio-alte stratificate al tramonto. Il colore purpureo è dato dal sole che,
tramontando , riflette sulle luci la tipica colorazione. Nella seconda foto alcune formazioni di
altocumuli , foriere di nuove precipitazioni
7
Guido Cioni -Altre formazioni particolari di nubi fotografate a Pisa . Nella prima foto un
cumulo con un acceso colore purpureo dopo un forte temporale estivo. Nella seconda giochi
di luce con stratificazioni alte e cirro-cumuli
Il movimento delle zone di bassa pressione ( perturbazioni ) è condizionato dalla circolazione
generale nella troposfera. Masse d’aria con caratteristiche diverse si incontrano continuamente
formando fronti di instabilità. Fra la massa d’aria tropicale e quella polare si stabilisce un fronte
chiamato polare dove l’aria fredda , più pesante , si incunea sotto quella calda mentre quest’ultima è
costretta a salire. Le masse d’aria fredda che vengono isolate formano le perturbazioni cicloniche.
Quelle che interessano maggiormente l’italia sono i cicloni delle medie latitudini dove si
individuano un fronte freddo ( precipitazioni brevi e violente ) , un fronte caldo ( precipitazioni
leggere, diffuse e persistenti ) e un fronte occluso ( precipitazioni diffuse e intense ) . I cicloni si
spostano da ovest verso est trasportati dai venti occidentali.
3) Previsioni Meteorologiche – Utilizzo dei modelli
Conoscere l’evoluzione del tempo meteorologico ha appassionato fin da tempi remoti il genere
umano. Con il passare del tempo gli strumenti per prevedere i fenomeni si sono affinati e dalla ben
nota tradizione proverbiale “rosso di sera , bel tempo si spera” siamo passati all’utilizzo della
matematica e della fisica per prevedere gli spostamenti delle masse d’aria. Grazie alla registrazione
dei dati mediante stazioni disseminate sul globo terrestre, grazie ad osservazioni fatte dallo spazio e
grazie all’utilizzo di grandi calcolatori è possibile prevedere l’andamento dei sistemi perturbati e
delle masse d’aria.
Il primo ad intuire la potenza della matematica in questo campo fu Richardson che nel 1922 mostrò
che i moti di una massa d’aria potevano essere descritti con delle equazioni differenziali. L’insieme
delle soluzioni di queste equazioni avrebbero fornito quelle risposte che al tempo , senza l’ausilio
dei computer , non era possibile risolvere in modo continuo. Oggi i parametri meteo vengono
misurati su un numero finito di punti di una griglia , sia al suolo che in quota, e la tendenza della
variazione di una massa d’aria , su ogni punto di griglia , è data dalla soluzione di un insieme di
equazioni differenziali basate sulle derivate parziali dei parametri che descrivono le caratteristiche
delle masse d’aria.
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Gli strumenti principali che vengono utilizzati per le previsioni sono le carte meteorologiche dove
vengono riportati i risultati numerici delle equazioni per tutti i valori previsti ( temperatura ,
umidità, pressione , vento , vorticità) . Attraverso l’osservazione delle carte meteorologiche e
attraverso il loro studio sovrapposto è possibile prevedere le variazioni dei parametri fondamentali
per una certa località posta sulla mappa.
Le principali carte meteorologiche sono divise per altezza della situazione descritta e per parametro
descritto.
Carta al suolo ( temperatura , umidità , geopotenziali, precipitazioni previste)
Carte a 300 hPa ( temperatura , umidità , geopotenziali) che descrivono la situazione a circa
3000 m di quota
Carte a 500 hPa ( temperatura , umidità , geopotenziali) che descrivono la situazione a circa
5000 m di quota
Carta a 850 hPa ( temperatura , umidità , geopotenziali) che descrivono la situazione a circa
8500 m di quota
Carte della vorticità e dei moti verticali
Carta degli isospessori 1000-500 hPa
Il meteorologo sceglie con cura le carte adatte per prevedere l’andamento dei fenomeni e compila
delle previsioni.
C’è da sottolineare che l’atmosfera è soggetta solo in parte a precise leggi matematiche e fisiche e
non si riescono a prevedere con certezza i movimenti delle masse d’aria che sono soggette a
fluttuazioni statistiche per cui ogni situazione costituisce un caso a parte. Se le leggi matematiche
spiegassero perfettamente tutti i movimenti dell’atmosfera le previsioni diventerebbero certe. La
propagazione degli errori che commettiamo nelle misure, uniti alle tante (infinite) variabili che
influenzano i movimenti delle masse d’aria , non ci permettono di prevedere perfettamente il futuro
ma solo a grandi linee. Il grado di incertezza delle previsioni aumenta man mano che aumenta il
tempo sul quale le previsioni si applicano
4) Previsioni Meteorologiche – Climatologia e Raccolta Dati Meteo
Il concetto di clima è molto antico poiché esso deriva dall’esperienza che ciascun individuo
normalmente acquista dalle condizioni in cui vive : ognuno di noi infatti è in grado di dire , pur
senza disporre di dati di osservazione , che un’annata è stata particolarmente fredda,calda o piovosa
poiché ciascuno avverte qual è la “media” dei valori meterologici.
Da questa conoscenza empirica deriva appunto il concetto scientifico di clima , che già ebbero i
Greci dopo Ippocrate, per altro in forma alquanto diversa da quella attuale. Oggi la climatologia ,
ben staccata dalla meteorologia , è quella disciplina scientifica avente lo scopo di riconoscere e
delineare i vari tipi climatici esistenti sulla superficie terrestre e di spiegare le cause che presiedono
alla loro formazione e distribuzione. Mentre infatti la meteorologia si occupa del tempo che è
formato dalle condizioni attuali di un certo luogo , la climatologia si occupa dello studio delle
condizioni tipiche che si verificano nel corso dell’anno rappresentando così la “situazione media”
dei fenomeni.
9
Questo studio viene portato avanti utilizzando tutti gli strumenti disponibili al giorno d’oggi come
le stazioni meteorologiche , gli osservatori meteorologici e tutti i punti di analisi dislocati sul globo
terrestre. Attraverso tutti i dati provenienti dalle stazionie attraverso la loro catalogazione si può
procedere allo studio climatologico utilizzando le basi della statistica matematica.
E’ possibile effettuare delle previsioni del tempo con l’osservazione dei fenomeni a scala locale? I
nostri nonni che non avevano a disposizione satelliti e la cui vita era legata ai fenomeni
meteorologici erano abituati a guardare il cielo e a riconoscere i segni dei cambiamenti, l’arrivo
della pioggia o di periodi siccitosi. Adesso è possibile aiutarsi con dei validi strumenti che sono tutti
racchiusi in piccole stazioni meteorologiche alla portata di tutti.
I parametri che vengono inclusi in queste stazioni meteorologiche vengono misurati in continuo ed
è possibile registrarli su carta o mediante sistemi che includono un’interfaccia e un computer.
Tali parametri sono essenzialmente: la temperatura, la pressione e l’umidità.
Di seguito viene riportato un esempio di studio di dati climatici ottenuti dalla mia stazione attiva da
gennaio di questo anno.
La temperatura
La temperatura ha un andamento giornaliero legato al succedersi del giorno e della notte, un
andamento stagionale e un andamento legato ai fenomeni atmosferici. In figura è illustrato
l’andamento della temperatura minima e massima giornaliere nei primi 5 mesi dell’anno in corso
Temperatura Minima/Massima
30.0
25.0
Te
mp 20.0
era
tur
a 15.0
10.0
5.0
0.0
24/12
-5.0
13/1
2/2
22/2
13/3
2/4
22/4
12/5
1/6
21/6
Giorni
Figura…andamento della temperatura minima e massima nei primi 5 mesi del 2008
10
..
La temperatura oscilla nei primi mesi dell’anno tra i 5 e i 10 gradi con punte anche sotto lo zero.
L’aumento delle temperature massime legato all’arrivo della primavera inizia più o meno alla fine
di Febbraio per concludersi all’arrivo della piena estate. In primavera aumenta l’escursione termica
fra giorno e notte .
Escursione Giornaliera
Escursione Termica
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
4.0
2.0
0.0
24/12
13/1
2/2
22/2
13/3
2/4
22/4
12/5
1/6
Giorni
Fig. Escursione termica nei primi 5 mesi del 2008
La pressione
Pressione Minima/Massima
1050.0
1040.0
Pressione
1030.0
1020.0
1010.0
1000.0
990.0
980.0
24/12
13/1
2/2
22/2
13/3
2/4
22/4
12/5
1/6
21/6
Giorni
Figura. pressione minima e massima giornaliera nei primi 5 mesi del 2008
La pressione ha una sua stagionalità, è noto che a Febbraio in genere si hanno delle alte pressioni
mentre a marzo è più probabile avere periodi di instabilità per il cambio di stagione e per il
passaggio di celle cicloniche.
Pressione Minima/Massima
1050.0
60.0
1040.0
50.0
Pressione
1030.0
40.0
1020.0
30.0
1010.0
20.0
1000.0
10.0
990.0
980.0
24/12
13/1
2/2
22/2
13/3
2/4
Giorni
22/4
12/5
1/6
0.0
21/6
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Figura. Pressione Massima e minima messa in relazione con la velocità del vento massima ( linea
gialla )
Le punte di vento massimo si hanno in corrispondenza delle basse pressioni perché è al passaggio
delle perturbazioni che si hanno fenomeni di vento barico.
L’umidità
Umidità Minima/Massima
120
100
Umidità
80
60
40
20
0
24/12
-20
13/1
2/2
22/2
13/3
2/4
22/4
12/5
1/6
Giorni
Figura .Umidità minima e massima nei primi 5 mesi del 2008 con precipitazioni
L’umidità massima si raggiunge durante la notte e corrisponde più o meno alla umidità di equilibrio
in presenza di rugiada (condizione che si realizza in genere al primo mattino). L’umidità è minima
durante le ore più calde del giorno e quando c’è alta pressione (tra il 2 e il 22 Febbraio)
5) Come il clima influenza la storia
Il clima è sempre cambiato, e con tale mutamento l'uomo consapevolmente o inconsapevolmente ha
dovuto fare i conti. Studiare i complessi rapporti tra il Clima e la Storia è certamente una attività
delle più affascinanti. Anche perché se è vero che ogni determinismo climatico è assolutamente
improponibile (ritenere cioè che mutamenti climatici possano automaticamente determinare
mutamenti storici) è però probabile che le fluttuazioni climatiche costituiscano elementi sostanziali
per la comprensione dei fenomeni storici alla pari con aspetti sociali, economici, culturali, ecc.
Studiare il rapporto Clima-Storia ci permette anche di comprendere come nel passato mutamenti
importanti della temperatura o delle precipitazioni abbiano determinato importanti conseguenze per
la vita dell'uomo. Diventa quindi anche un'indagine vitale per comprendere la nostra vulnerabilità e
un'occasione per riflettere seriamente sul futuro del pianeta Terra (soprattutto ora, che molto
probabilmente stiamo pagando per secoli di sfruttamento eccessivo e di inquinamento diffuso).
Negli ultimi 1000 anni della nostra storia spesso il clima è cambiato, influenzando notevolmente la
vita dell'uomo. Si tratta, come sempre quando si parla di fenomeni climatici che riguardano in
genere periodi molto più lunghi, lontani dal breve arco di tempo di una generazione, di un periodo
abbastanza breve: sostanzialmente si pensa che si stia vivendo in un periodo interglaciale, dopo
l'ultima grande glaciazione di Wurm.
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Optimum climatico post-glaciale -La storia inizia quando questa glaciazione iniziò a dare segni di
cedimento, intorno al 18.000-16.000 a.C., il clima iniziò velocemente a riscaldarsi e le correnti
occidentali portarono piogge abbondanti in Europa, i Monsoni resero più umido il territorio della
Mezzaluna Fertile. Fu allora, tra il 15.000 e i 12.000 a.C. che gli uomini cominciarono a stabilirsi
sulle rive dei fiumi o dei laghi, per poter sfruttare meglio ciò che la terra offriva in quel periodo :
selvaggina e numerose piante spontanee e selvatiche commestibili. E così nacquero i primi villaggi
antichissimi abitati da raccoglitori-cacciatori.
Intorno all' 11.000 a.C. improvvisamente il clima si fece più freddo e soprattutto più secco. Il
grande lago glaciale di Agassiz era esondato nell'Oceano Atlantico e aveva provocato il blocco
della Corrente del Golfo.
Gli abitanti degli umili villaggi neolitici non ebbero scelta: tornare al nomadismo oppure sviluppare
una tecnologia che permettesse loro di superare il periodo avverso. Molti fuggirono in cerca di terre
migliori, ma alcuni iniziarono a sfruttare in misura maggiore i vantaggi dell'irrigazione dei campi,
in modo tale da poter utilizzare la poca acqua in modo più efficiente.
Ed ecco che nacque la prima forma di agricoltura: le piante intanto erano state selezionate e
addomesticate dai predecessori raccoglitori affinché rendessero di più.
Ma era pur sempre un'agricoltura rozza e adatta solo alla sussistenza. Intanto le correnti atlantiche
dopo 10 secoli tornarono a scorrere e ritornarono le piogge. Per circa 4 millenni i villaggi della
Mezzaluna Fertile prosperarono e si diffusero, finchè un nuovo evento catastrofico, sembra sempre
collegato allo scioglimento dei grandi ghiacciai della Laurentide nel Canada, causò un nuovo blocco
della Corrente del Golfo: episodio della Mini Era Glaciale tra il 6.200 e il 5.800 a.C.
Ancora una volta le piogge diminuirono molto e si dovette scegliere se lasciare i villaggi o cercare
nuove forme di sopravvivenza. Così nacque la città. Si capì infatti che per reagire ai capricci del
tempo si doveva essere in molti, lavorando gli uni per gli altri, in una rete di villaggi sempre più
collegati che alla fine divenne città. Così era più facile fare fronte ai periodi di breve siccità o
avversità climatica. Più la fase siccitosa e arida colpiva la Mezzaluna Fertile, e maggiormente le
città crescevano e si sviluppavano. Ma nelle città si era anche più vulnerabili ai periodi di lunga
siccità. Intorno al IV millennio a.C. nacquero le grandi civiltà storiche: Egizi e Sumeri nel territorio
della Mezzaluna Fertile che devolvettero in seguito in potenti imperi.
Le oscillazioni climatiche fino alla fine dell’età romana - Nel 1200 a.C. ci fu una catastrofe: un
prolungato periodo di siccità dilaniò tutto il Mediterraneo orientale e l'Asia sud-occidentale.
L'impero ittita collassò, la civiltà micenea scomparve e il regno egizio, pur sopravvivendo, non fu in
grado di svolgere il ruolo di primo piano internazionale di un tempo. Non dobbiamo meravigliarci
se alcuni anni di forte carestia poterono causare il crollo di così potenti imperi. L'umanità, almeno
fino alla Rivoluzione Industriale, ha sempre vissuto di una economia, cioè agricoltura e
allevamento, di sussistenza. Ciò significava che anche pochi anni continuati di scarsi raccolti
potevano causare un tracollo economico.
Ci vollero alcuni secoli perché il clima tornasse in una fase ottimale. Alcuni sostengono che questo
lungo periodo siccitoso in questa parte del Mediterraneo sia stato causato da episodi ENSO (El
Nino Southern Oscillation) molto potenti. Tuttavia intorno al IV sec. a.C. e fino al IV d.C. si visse
in Europa un lungo periodo caratterizzato da temperature miti e piogge regolari. In questi secoli il
confine del clima mediterraneo arrivava addirittura alle coste dei mari Baltico e del Nord! I Romani
non faticarono a mettere in pratica la loro politica imperialista in una Europa climaticamente simile
all'odierno Mediterraneo e conquistarono con facilità popoli come i Celti, abituati a ben altri
ecosistemi.
Ma per motivi non ancora del tutto chiari (alcuni studiosi attribuiscono questi cambiamenti ai cicli
del Sole e delle sue macchie, molto complessi e non limitabili al solo ciclo undecennale), dal V sec.
d.C. il confine del clima mediterraneo in Europa si spostò ancora e questa volta a favore di un clima
più freddo e umido. Il cima atlantico si spostò verso sud, fino alle coste africane. I cattivi raccolti e
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le carestie amplificarono la crisi politica e culturale, nonché militare dell'ormai morente Impero
Romano d'Occidente. I Germani fecero il resto. Nacque la Civiltà Medievale.
Optimum Medioevale -Tra l'800 e il 1200 circa della nostra era troviamo un periodo caldo,
denominato Optimum Climatico Medievale, che ha assicurato per quasi 500 anni un clima
sostanzialmente più mite di quello attuale, ma soprattutto più stabile. Spesso infatti a creare
problemi economici e agricoli sono i grandi e repentini cambiamenti climatici, piuttosto che lunghi
periodi magari più caldi o freddi, a cui l'uomo può adattarsi. È infatti in quest'epoca che i Vichingi
hanno colonizzato l'Islanda e la Groenlandia, e probabilmente hanno raggiunto le coste del nordAmerica (chiamata da loro Vinland) intorno al 900/1000 d. C.
Ed è sempre alla fine di quest'epoca che sono state costruite le grandi cattedrali gotiche per rendere
omaggio ad un Dio caritatevole, che tanta abbondanza aveva assicurato agli europei.
Poi le cose iniziano a cambiare nel 1300 quando iniziò un periodo molto instabile, che prima
provocò la grande carestia e la grande fame del 1315/6 e poi preparò il terreno alla Peste Nera nel
1347/8.
Piccola era glaciale ( 1350-1850 )- Tutto il periodo che va dal 1300 al 1850 è chiamato la “Piccola
Era Glaciale”.
Fino all’800 più del 80/90% della popolazione viveva coltivando i campi, e spesso con tecniche
molto arretrate. Sarebbe bastato che per due anni consecutivi i raccolti andassero male che tutta la
popolazione sarebbe caduta nella povertà rendendola così facile preda delle varie infezioni
epidemiche. La piccola era glaciale, proprio per la durata e l’intensità del freddo, ebbe conseguenze
di grande portata sull’economia e sulla popolazione delle regioni che conobbero la flessione più
accentuata della temperatura. Infatti per tutto il mondo alpino quel periodo plurisecolare di freddo
rappresentò una fase di declino e quindi di vera a propria crisi. Questa crisi si fece sentire
soprattutto nel XVIII secolo quando le valli montane iniziarono a spopolarsi.
I secoli XVII e XVIII furono probabilmente i più freddi di tutta la Piccola Era Glaciale, quando
spesso il Tamigi gelava, insieme ai canali olandesi (tutto ciò testimoniato da molti quadri e
testimonianze, oltre che da dati scientifici come le carote di ghiaccio e gli anelli degli alberi).
Spesso l'Islanda era per mesi circondata dai ghiacci e si poteva in alcuni anni andare a piedi sul
ghiaccio da Stoccolma alla costa Finlandese.
Periodo caldo dell’ultimo secolo( 1850-1950 ) - A metà del XIX secolo il clima muta su tutto
l’emisfero. I ghiacciai cominciano a ritirarsi sia dall’Artico che dai grandi sistemi montuosi , mentre
la temperatura si innalza; ha inizio una nuova era climatica , la prima nella storia del clima che sia
stata individuata e rilevata direttamente mediante registrazioni strumentali. Le stazioni di tutto il
globo hanno infatti registrato un aumento molto alto della temperatura media invernale ( 7-8°C ) e
una progressiva riduzione dei ghiacciai.
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7) Inquinamento Atmosferico e Sviluppo Sostenibile
Al giorno d’oggi niente è più importante per il nostro pianeta quanto valutarne il suo stato di salute.
Dall’800 infatti è iniziato un utilizzo spregiudicato delle risorse che il nostro pianeta ci mette a
disposizione e un progressivo rilascio di sostanze inquinanti nell’atmosfera.
Questi fenomeni possono essere schematizzati così:
- Effetto Serra
La superficie terrestre, a sua volta, come ogni corpo riscaldato emette radiazione infrarossa
(detta anche radiazione termica, lo stesso tipo di energia liberata dalla resistenza di un phon o di
un tostapane prima che diventi incandescente). La radiazione infrarossa non riesce a passare
attraverso l'atmosfera per
essere espulsa verso il
cosmo come fa la
radiazione visibile che ci
arriva dal sole, perché
nell'atmosfera sono
presenti dei gas che
“riflettono” tale
radiazione nuovamente
in direzione della
superficie terrestre. In
questo modo l'energia
termica che la Terra
irradia non può essere
dispersa nello spazio, ma
rimane confinata nella
sottilissima “bolla d'aria”
che avvolge il nostro
pianeta e ne aumenta la
temperatura. Questo è il
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cosiddetto “effetto serra”. Il suo nome deriva dal fatto che si tratta di un fenomeno molto simile
a quello sfruttato nelle serre per la coltivazione dei vegetali: l'energia termica portata dal sole
nella serra non può passare attraverso i vetri e consente di mantenere una temperatura più
elevata che all'esterno. La grande presenza nell’atmosfera di gas come anidride carbonica ha
fatto si che questo naturale effetto abbia ingigantito il suo effetto alzando la temperatura media
del pianeta terra negli ultimi decenni.
Figura: Andamento della concentrazione di anidride carbonica alla stazione del Monte Cimone
- Buco nell’Ozono
Il fenomeno consiste nell’assottigliamento eccessivo dello strato d’ozono che naturalmente
ricopre il nostro pianeta nella stratosfera . Questo è dovuto soprattutto all’arrivo nella stratosfera
di inquinanti particolari come i CFC che , legandosi insieme all’ozono, ne distruggono la
molecola ( vd.figura ) . Il problema è estremamente importante in quanto una riduzione
dell’effetto schermante dell’ozono comporta un conseguente aumento dei raggi UV che
giungono sulla superficie della Terra. Nell’uomo l’eccessiva esposizione a questi raggi è
correlata ad un aumento del rischio di cancro della pelle, generato a seguito delle mutazioni
indotte nel DNA delle cellule epiteliali. I raggi ultravioletti possono causare inoltre una
inibizione parziale della fotosintesi delle piante, causandone un rallentamento della crescita e,
nel caso si tratti di piante coltivate, una diminuzione dei raccolti. I raggi UV possono anche
diminuire l’attività fotosintetica del fitoplancton che si trova alla base della catena alimentare
marina, causando di conseguenza uno scompenso notevole a carico degli ecosistemi oceanici.
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Figura: Rottura della molecola dell’Ozono per l’azione dei CFC
Figura: Concentrazione dell’Ozono alla stazione del Monte Cimone. Si nota la tendenza alla
progressiva diminuzione.
L’anidride carbonica e l’ozono sono presenti nell’atmosfera in concentrazioni legate a equilibri
stabiliti nel corso di milioni di anni.
L’inquinamento può essere interpretato come un allontanamento da questo equilibrio.
L’attività umana in questi ultimi secoli ha utilizzato combustibili fossili che si erano accumulati
in ere geologiche molto lontane e ha immesso nell’atmosfera grandi quantità di gas e di polveri.
Tra i climatologi ve ne sono alcuni che sostengono l’impossibilità a legare le variazioni del
clima all’attività umana e altri invece che prevedono catastrofi a meno di cambiare modello di
sviluppo.
In ogni caso è necessario approfondire la nostra conoscenza sul clima passato e presente per
salvare quello futuro.
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APPENDICE) Come i fenomeni meteorologici hanno influenzato la letteratura ed
appassionato un particolare poeta
Friederich – Viandante su mare di nebbia Da tempo immemore l’umanità si è confrontata con i
fenomeni atmosferici e con le loro apparizioni che talvolta
sono state interpretate come evento voluto da una divinità
scontenta o felice. Le immagini della pioggia o dei tuoni
sono rimaste impresse nell’immaginario collettivo
stimolando così la fantasia di molti poeti che in tutto il
mondo hanno caricato i fenomeni atmosferici di immagini
simboliche . Questo interesse per i fenomeni meteorologici lo
possiamo vedere soprattutto in un autore italiano, pilastro
della nostra letteratura : Giovanni Pascoli.
Varie poesie del Pascoli hanno come sfondo, se non
addirittura come tema principale, elementi atmosferici, come
la nebbia, i tuoni, i fulmini. Pascoli fa parte di quei poeti
decadenti che si ripiegano nel proprio "io", nelle piccole e
semplici cose e nelle scene legate alla natura (quindi sia
scene campestri che scene legate più direttamente alla natura,
come appunto un evento atmosferico). In poesie come
"Lavandare" (Myricae), "Nella nebbia" (Primi poemetti) o
"Nebbia" (Canti di Castelvecchio) il paesaggio è
caratterizzato dalla nebbia, che si presenta come "vapor leggero" nella prima e come nebbia più
intensa nelle altre. Nella prima assume un significato malinconico, in quanto la poesia tratta
l'argomento della solitudine e dell'attesa, mentre nella seconda questa situazione meteorologica
assume un significato più profondo, il significato del mistero della vita. Infatti dal mare di nebbia
che nasconde la valle, emergono scheletri di alberi o grida di uccelli. All'improvviso, dalla nebbia,
un'ombra solitaria si avvicina ma, nel momento stesso che compie questo gesto, svanisce. E dietro
questa figura fanno seguito il latrato di un cane e versi di uccelli. E' il simbolo dell'umanità che
viene immersa nel mistero della vita e, per il Pascoli, l'uomo passa sul mondo come quell'ombra
della poesia in un attimo, sfuggente, senza poter dare un senso alla propria esistenza. Nella terza
poesia, "Nebbia", la nebbia viene invocata dal Pascoli per esser aiutato da questa a celare uno
spazio troppo illimitato e impreciso per se stesso, ma, anzi, con l'aiuto della nebbia si vuole
ripiegare nella sua intimità, delimitata dal muro dell'orto, dove si disegnano presenze famigliari: le
sue mura, i suoi alberi ed il suo cane (da notare che è l'unica presenza viva in tutta la poesia, dove il
tema della morte è presente piuttosto intensamente).
Infine, possiamo trovare altri fenomeni atmosferici descritti nella poesia "La mia sera" (Canti di
Castelvecchio), ma soprattutto nelle poesie, che si possono definire "impressionistiche" per il fatto
che sembrano disegnate con veloci pennellate di colori accesi, come "Il tuono", "Il lampo" o "Il
temporale", dove il poeta presenta tali fenomeni come un qualcosa di pauroso anche per la Terra
stessa. Infatti per il poeta il mondo fuori dal nido familiare è incerto, pericoloso e indefinito, e
questo suo stato d'animo lo riflette nelle poesie nelle quali descrive fenomeni atmosferici estremi,
come il fulmine, evidenziando la sua paura verso il mondo esterno e, nel contempo, in senso
opposto, l'affiatamento con il suo ambiente familiare. I colori sono accesi, le immagini sono
fuggenti, veloci, come se fossero pennellate date da un pittore impressionista, ma che rendono la
scena ancora più concitante e veritiera.
Il Pascoli ripone una profonda attenzione alla natura, che ritiene madre benigna, al contrario del
Leopardi, il quale, invece, vedeva la natura come un soggetto maligno. Questo attaccamento verso
alla natura è dato dalla sfiducia dei decadenti nel progresso e nella modernità dai quali si sentono
esclusi e, per questo, una parte di loro, cerca di ritrovare la semplice bellezza della natura.
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BIBLIOGRAFIA
Manuale di Meteorologia – Alfio Giuffrida e Girolamo Sansosti
Climatologia – Mario Pinna
Elementi di Scienze della Terra – Fabio Fantini , Carlo Menotta ,
Simona Monesi e Stefano Piazzino
Meteogiornale – www.meteogiornale.it
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