Insegnamento: GEOGRAFIA E GEOGRAFIA FISICA Codice GEO/04 Docente Attività Crediti Ore attività Ore studio individuale Pre-requisiti Obiettivi di Base Obiettivi Formativi Disciplinari Obiettivi Professionalizzanti Contenuto Prof. Massimo Angelo CALDARA Telefono: 080 5442565 -mail: [email protected] Ricevimento: lunedì ore 11-13: Presso: Palazzo di Scienze della Terra, II piano stanza n. 10 Totale Lezioni frontali Esercitazioni Laboratorio 7 56 119 Una buona conoscenza della geografia di base 29 30 20 86 139 Fornire, in ambito multidisciplinare, le basi metodologiche per lo studio della geografia fisica con particolare riferimento alla climatologia per la comprensione dei processi morfogenetici e della loro variabilità spaziale e temporale. Preparare all’interpretazione in veste climatica dei processi che modellano le forme del rilievo Saper leggere ed interpretare i vari tipi di cartografia geografica 1 Elementi di cosmologia, astronomia e astrofisica 1.1 L'universo: Nozioni f ondamentali di Cos mografia ( nomenclatura, unità di m isura, luminosità, magnitudine, composizione chim ica). Diagra mma H-R. Evoluzione delle st elle (nebulose, protostella, s tella stabilizzata, gigante rossa, nana bianca, nebulosa planetar ia, nova, su pernova, stella d i neutr oni, pulsa r, buco ner o). Galassie, radiogalassie, quasar. 1.2 Il sistema solare: Costituzione del siste ma solare (sole, pianeti, satelliti, anelli, asteroidi, m eteore e meteoriti , comete e materia interplanetaria). Il sole: struttura interna (nucleo, zona radiativa, zona convettiva, fot osfera) atmosfera (cromosfera e corona solar e), costante solare , protuberanze, brillamenti, macchie solari ecc. Conseguenze attività solare sulla Terra. I pianeti te rrestri (Mercurio, Venere, Ma rte), gioviani (Giove, Saturno, Urano e Nett uno) e il pianetini: caratteristiche. 2 Geografia astronomica 2.1 Il pianeta Terra: Forma e dimensioni (riferimenti storici, prove generiche, punti di riferimento e forme possibili). Leggi di Keplero e della gravitazione universale. Movi menti: principali (ro tazione, rivoluzione, precessione lunisolare, precessione equinozi, nutazione) e secondari (variazione inclinazione asse; variazione eccentricità orbita; spostamento linea absidi; attrazioni varie da parte di pia neti ecc.; migrazione del sistema solare verso Ercole); prove, modalità e conseguenze di ciascun moto. Stagioni as tronomiche, meteorologiche e clim atiche. Significato astronomico dei t ropici e dei ci rcoli polari. Fas ce cli matiche. Glaci azioni. Cause astrono miche delle glac iazioni (precessione degli equinozi, variazi one eccen tricità d ell'orbita e asse te rrestre). Ciclicità e rif erimenti alle passate glaciazioni. 2.2 La Luna: Forma (mari ed ocean i, altopiani, rilievi, crateri, solchi), dimensioni. Movimenti principali (rota zione, rivoluzione, traslazione) e perturbazioni (regressione linea dei nodi, rotazione asse maggiore orbita luna). Fasi lunari, mese, anno lunare e ciclo aureo. Eclissi (totali e parziali; lunari, solari ed anulari) e ciclo di Saros. 2.3 La misura del tempo: Unità di misura di der ivazione astronomica (giorno e anno sider eo, giorno e anno so lare), unità convenzionali (giorno e anno civile) . Fusi orari e linea di cambiamento di data. Tipi di calendari (calendario di Romolo, di Numa Pompilio, giuliano, gregoriano, universale). 3 Cartografia: 3.1 L'orientamento: Punti cardinali. Reticolo geografico, coordinate geografiche. 3.2 Rappresentazione della superficie terrestre: Mezzi di rappresentazione: globi, plastici, carte; sc ala nu merica e grafica. Classif icazione delle carte geografiche (scala e f inalità). P roiezioni cartograf iche: proprietà (equi valenza, equidistanza, conformità e isogonia), costruzione (vere e convenzionali). Proiezioni vere: prospettiche (centrografica, stereografica, scenografica e ortografica; polare, equatori ale ed obliqua) e di svilu ppo (cilindrica, conica; tangente e secante). P roiezioni modificate: cilindrica (conf orme di Mer catore) c onica (conf orme di La mbert). Proi ezioni convenzionali: ps eudocilindriche (s inusoidale, con forme di Gauss, omalografica dì Mollweide) e pseudo coniche (poliedrica e policonica). Proiezioni interrotte o discontinue. 3.3 Lettura ed interpretazione delle carte topografiche: Proiezione Universale Trasversa di Mercatore: modifiche di Gauss e Boaga. Fusi cartograf ici, f asce, zone. Simbolismo car tografico: planim etrico ( idrografia, vie di comunicazioni, opere stabili, vegetazione, conf ini ecc..) ed alti metrico (spina di pesce, sfumo, tratto f orte, tratteggio, tinte altimetriche e isoipse). La carta topografica d'Italia dell'I.G.M. (fogli, quadranti, tavolette e sezioni) , cartografia tematica derivata e carte speciali italiane. Lettura ed interpretazione di una carta topografica. 4 Meteorologia 4.1 Atmosfera terrestre: struttura (troposfera, tropopausa, stratosfera, stratopausa, mesosfera, mesopausa, termosfera, termopausa, esosfera, m agnetosfera, magnetopausa), composizione, te mperatura (gradient e termico) e partic olarietà (ozonosfera, ionosfera, fasce di Van Allen). 4.2 La radiazione e insolazione: Radiazione solar e ( costante solar e); inso lazione gi ornaliera, stagionale e annua (angolo di i ncidenza raggi solari, durata esposizion e, latit udine); bilancio globale rad iativo: radiazione solare (diffusione, riflessione diffusa e assorbimento) e radiazione terrestre, variazioni con la latitudine (deficit, eccedenza e conseguenze); albedo, effetto serra. 4.3 La temperatura dell'aria: Fattori condizionant i (altitudine, latit udine, esposizio ne, posizione terre-m ari, vegetazione); strumenti (termometro a massima e a minima, termografo) e misure; rappresentazione misure (isoterme e isodiafore) e loro variazioni giornaliere, stagionali e latitudinali (equatore termico). 4.4 La pressione atmosferica: Misura (baro metri e barograf o) e variazioni, isobare. Gradiente barico e cause dinamiche della formazione dei venti. Aree cicloniche ed anticicloniche. Velocità, dir ezione, misura dei venti (Scala Beaufort) e stru menti (anemometri, palloni). Legge di Buys Ballot. Venti variabili, periodic i e costanti. Circol azione generale dell'alta e bassa troposfera. Le correnti a getto. 4.5 L'umidità dell'aria: Cenni sul ciclo dell'acqua e passaggi di stato. Tipi di umidità (assoluta, relativa e specifica) e variazioni. Punto di r ugiada, punto di saturazione. Stru menti di misurazione (igrometro a capello, psicr ometro a fionda). Masse d'aria ascendenti e relative variazioni di temperatura, pressione ed umidità. Nuclei di condensazione e formazione delle nubi. Nebbia. 4.6 Le precipitazioni atmosferiche: Precipitazioni solide, liquide ed occulte . Precipitazioni convettive, orografiche e cicloniche. Strumenti (pluviometri e pluviografi). Isoiete. Regime pluviometrico. Le perturbazioni atmosferiche e la prev isione del tempo. Masse d'aria, fronti. Cicloni tropicali, cicloni extratro-picali e tornado. 5 Il clima 5.1 Ele menti ( radiazione solare e tem peratura, pressione at mosferica e venti, u midità dell 'aria e precipitazi oni) e fattori: cosmici (movimento di rivoluzione della Terra, eccentricità terrestre, movimento di rotazione, incidenza raggi solari e f orma sf erica Ter ra –latitudine) e geograf ici (distribuzione terre e mari, distanza dal mare, correnti marine, orientamento masse continentali e sis temi montuosi, altitudine ed esposizi one topografica, laghi, caratteri del s uolo, vegetazione, uomo come agente modificatore, ecc.) 5.2 Classif icazioni dei cli mi ( radiazione netta, te mperatura, precipita zioni, bilancio acqua, vegetazione, suoli, Koppen). 5.2.1 I cli mi megatermici u midi (equatoriale, di savana e monsonico), aridi (predesertico e desertico), mesotermici (sinico, mediterraneo, temperato fresco), microtermici (freddo ad estate c alda, freddo ad inverno prolungato), nivali (tundra, gelo perenne, alta montagna). Il clima d'Italia e il clima pugliese. 6 L'azione morfogenetica dell'atmosfera 6.1 Agenti at mosferici co me mezzi di de molizione, tr asporto ed accu mulo. Dif ferente com portamento delle rocce mono e polim ineraliche. T ipi di disgr egazione ( separazione a blocchi, disgr egazione gr anulare, desquam azione, deflagrazione) e depositi e forme conseguenti (coperture varie). 6.2 Azione f isica o disgregazione (t ermoclastismo, cri oclastismo, aloclas tismo, f olgorazione ed incendi, movimenti tettonici). 6.3 Azione chimica o disfacimento (ossidazione, idratazione, soluzione, dissoluzione, idrolisi e argillificazione). 6.4 Azione biochimica (modificatrice, distruttiva e costruttiva). 6.5 Il vento e sue caratte ristiche. Azione meccanica ( deflazione: ha mada, seri r e bacini d i def lazione; corra sione: granuli eolici e v entifacts, cesellatu re e sculture minute - ja rdang; deiezione: depositi piroclastici, polverulenti e sabbiosi - dune trasversali, paraboliche, longitudinali, d'ostacolo, barcane, complesse). 7 Cenni di pedologia 7.1 Definizione di suolo, pr oprietà fisico-chi miche (colore, tessitura , stru ttura, ph, ar ia e acqua) . Str atigrafia di un suolo (livelli 0, A, B, C, R). Coperture eluviali, colluviali ed alluvionali. 7.2 Processi e fattori pedogenetici. Fa ttori passivi (tipo di roccia madre, tipo di rilievo e durata del processo pedogenetico) e fattori attivi (clima e attività biologiche). 7.3 Regimi pedogenetici (podzolizzazione, laterizzazione, calcificazione, gleizzazione e salinizzazione). 7.4 Paleosuoli 7.5 Classif icazione dei suoli: suoli zonali, azonali (litosuoli e regosuoli ) e in trazonali. Distribuzione dei suoli nel mondo 8 Lineamenti generali della superficie terrestre Distribuzione dell e ter re e dei mari. Cur va ipsogr afica.Pianure, scudi e tavolati, zone montuose di cor rugamento antico e recente. Piattaforma continentale, scarpata c ontinentale, pavi mento abissale, dorsali e f osse oce aniche. Montagne vulcaniche. 9 Idrografia continentale 9.1 Caratteri generali: Origine acque, stati dell’ acqua; r iserve idr iche mondiali. Ciclo idr ologico, bilancio idrico globale, capacità idrica di campo e punto di avvizzimento, evapotraspirazione, bilancio acqua nel suolo 9.2 Le acque dilavanti: Azione disgregatrice e costr uttrice: feno meni (splash, sheet, rill, gully erosion, sheet flood, piping e trasporto in massa) fattori, forme (calanchi, bad lands, biancane, piramidi di terra, debris e mud flows). 9.3 Le acque sotterranee: Porosità e per meabilità r occe. L'acqua nel so ttosuolo. Falde acquif ere (superficiali e profonde) e pozzi. Sorgenti: loro classificazioni su base genetica, chimica, termica, ecc.. 9.4 Il carsismo: ondizioni geostrutturali e morfologiche predisponenti il fenomeno carsico. Tipi di rocce carsogene. Processi di dissoluzione, fattori condizionanti e distribuzione verticale. Corrosione accelerata e per miscela di acque. Forme di corrosione (microforme: karren, ecc.; e macroforme: doline, polje, uvala, valli morte e cieche, cockpit, ecc.) e di accu mulo epi gee (trave rtini, cal iche). P rincipi di speleogenesi (azioni: soluzioni acquose, acque sotterr anee, gravità). Circolazi one delle acque s otterranee. Sezion e di una regione carsificata: zona di aereazione, f reatica di transizione, freatica di i mbibizione. Form e di accu mulo (sta lattiti, stalagm iti, colonne, croste e cortine) e fo rme d i erosione ipogee (c avità, pozzi e abissi, sale, pozzi-casc ata). Esempi di car sismo pugliesi. Evoluzione del paesaggio carsico. 10 I corsi d'acqua 10.1 Car atteristiche gener ali. E lementi di un cor so d'acqua. Bacino idr ografico ed idr ogeologico. Bacini es oreici, endoreici ed areici. Reticolo idrografico. Movimento delle acque, velocità, portata ed energia della corrente fluviale; trasporto, portata solida e torbida; coefficiente di deflusso, regime fluviale. 10.2 Azione erosiva delle acque incanalate: for re, gole, canyons, marmitte, ecc.. Erosione regressiva e punto nodale. Erosione laterale e formazione delle valli. 10.3 Profilo di e quilibrio di un cors o d'acqua. Cause della variazione della pe ndenza di un fiu me: oscillazi oni del livello di base, fenomeni di sbarra mento, movimenti tettonici, variazioni della portata liquida e solida, modificazioni della rete idrografica, azioni antropiche, evoluzione del rilievo. 10.4 For me di accu mulo create dalle acque incanalate: pia nure costiere, pedemontane, intr avallive, deltizie. Fiu mi pensili, conoidi al luvionali, pi anure sovralluvionate, terraz zi fluviali (or ografici, alluvio nali e poligenici). Corsi d'acqua braided e a meandri: tipi ed evoluzione. 11 I bacini lacustri Laghi, paludi, stagni, maremme. Caratteristiche fisiche dei laghi. Regime idraulico (con e senza emissari-immissari). Classificazione dei bacini lacustri s u base genetica ( glaciale, vallivi, pianura, steppa o deserto, ca rsici, sor gente, vulcanici, relitti, tettonici). I laghi italiani. 12 Il mare e le coste 12.1 Generalità sul mare ed oceani: Il fondo marino (piattaforma continentale, scarpata, piana abissale, fosse) Caratteri fisici del mare e loro variazioni (livello, profondità, salsedine, composizione, densità, colore, luminescenza, temperatura). 12.2 I movimenti del mare: Moto o ndoso: o nde di traslazione, onde di oscillazione, onde riflesse e rifratte, ecc.. Tsunami. Maree: cause ed effetti. Tipi di m aree (diurne, semidiurne e m iste). Ampiezza delle maree, linee cotidali, punti a nfidromici. Maree nei f iumi, correnti di m area. Correnti: tipi e meccanismi (c alde e f redde, verticali ed orizzontali, superficiali e profonde, oceaniche e mediterranee, di deriva e di compensazione). Descrizione dettagliata dei circuiti oceanici. Effetti climatici indotti dalle correnti. 12.3 Le coste: Azione morfogenetica del mare: abrasione (effetti su co sta alte e basse), t rasporto (vari meccanismi) e deposito (forme). Profilo trasversale schematico di una spiaggia: relazione tra trasporto di materiale e sedimentazione lungo la costa; formazione di barre, cordoni litoranei, tomboli, dune, ecc.. Classificazione delle coste su ba se morfologica ( coste a spiaggia, spiaggia con ri pa arretrat a, costa alta) , morfodinamica (di so mmersione, di em ersione, in avanzam ento, in arretr amento) e ge netica (pri marie: coste tettoniche, vulcaniche, a r ias, glaciali; secondar ie: coste a lido, a stagni costieri, a delta, ad estuar io, or ganogena, a mangrovie, a fales ia,ad anse e pr omontori). Evoluzione dei vari tipi di coste anche in funz ione della var iazione del livello del mare. Testi consigliati Propedeuticità Metodi di valutazione (si/no) Collocazione Letture consigliate: Un libro di geografia astronomica liceale qualunque, da utilizzare come base, ad esempio: 1) ACCORDI B, LUPIA PALMIERI E.- Il globo terrestre e la sua evoluzione. – Zanichelli 2) NEVIANI I & PIGNOCCHINO FEYLES C. - Geografia generale - SEI Torino Testi più specifici 1) A.A.V.V. (2005) La scienza vol.1 Universo; vol. Il sistema solare; vol. 3 La Terra. La biblioteca di Repubblica 2) Atlante geografico (uno qualsiasi purché di buona qualità) 3) CASTIGLIONI G. B. (1989) - Geomorfologia. - UTET. 4) MCKNIGHT T. & HESS D. (2005) - Geografia Fisica. Comprendere il paesaggio. Piccin 5) MORI A. - Geografia astronomica e cartografia. - Libreria Goliardica Firenze. 6) RICCI LUCCHI F. (1996) - La scienza di Gaia: ambiente e sistemi naturali visti da un geologo - Zanichelli. 7) SESTINI. - La lettura delle carte geografiche - Le Monnier, Firenze. 8) STRAHLER A. N. (1984) - Geografia Fisica. - Piccin Siti Internet specifici: NASA, Mclink, vari osservatori, ecc. Appunti e slide di lezione Obbligatorie Nessuna Prova scritta Anno di Corso I Colloquio orale Consigliate Nessuna Prova di laborat. Prove di eson parz. Semestre Data inizio Data fine sì I sì