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Bilancio energetico ed idrologico nello strato superficiale atmosferico durante eventi monsonici

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Bilancio energetico ed idrologico nello strato superficiale durante la stagione 
monsonica in corea 
 
2
INTRODUZIONE 
 
 
L’atmosfera è un sistema dinamico con un elevato numero di gradi di libertà ed intrinsecamente 
caotico. Il suo stato in un dato istante è descritto dalla distribuzione spaziale  di vento, temperatura, 
pressione, umidità, radiazione solare ed altre importanti variabili. Essendo un fluido, la sua 
evoluzione viene descritta in termini matematici da equazioni analitiche quali la conservazione della 
massa, dell’energia e della quantità di moto. Effettuare degli studi sperimentali e fare delle misure 
direttamente nell’ambiente, in particolare nello strato limite, è molto complesso a causa della 
variabilità del sistema stesso ed alle dimensioni dei fenomeni da analizzare. Una possibile soluzione 
a questi problemi è rappresentata dalla modellistica numerica che, grazie a continui sviluppi degli 
strumenti di calcolo raggiunge livelli elevati di affidabilità e permette di simulare le più svariate 
situazioni fluidodinamiche. Negli ultimi anni c’è stato uno sviluppo significativo nel 
riconoscimento dell’importanza dei flussi turbolenti di calore sensibile e latente e dell’umidità del 
suolo nella valutazione a grande scala del sistema  climatico e del ciclo idrologico. Il flusso di 
calore latente è un termine importante che governa il bilancio energetico in presenza di acqua 
collegando quindi l’energia al ciclo idrologico. Esso è il risultato di evapotraspirazione (piante o 
suolo nudo) e condensazione alla superficie; l’evapotraspirazione avviene da superfici d’acqua, da 
suolo umido e da superfici vegetate, ogni qualvolta l’aria sovrastante è più secca rispetto a quella 
nelle immediate vicinanze della superficie. Il flusso di calore latente ha un ruolo determinante sul 
clima: esso rende possibile il flusso di energia anche a scala planetaria, senza che ciò implichi 
l’esistenza di forti gradienti di temperatura. Dal punto di vista microclimatico, il flusso di calore 
latente permette di bilanciare il flusso radiativo senza comportare una grossa escursione termica 
giornaliera. I processi di evapotraspirazione e precipitazione costituiscono uno dei più importanti 
meccanismi di ridistribuzione di energia nel pianeta. 
Di notevole importanza è anche l’umidità del terreno, che regola la ripartizione di energia in 
termine di flussi di calore sensibile e latente. Una stima sbagliata può portare a simulazioni errate 
dell’evoluzione dello strato superficiale e quindi le previsioni  di precipitazioni e copertura 
nuvolosa ne sono di conseguenza influenzate. Questo è vero per le previsioni a grande e piccola 
scala e particolarmente in quelle situazioni dove la convezione locale è ben sviluppata. Inoltre il 
contenuto di umidità nel suolo ha una diretta influenza sia sui termini radiativi che su quelli di 
convezione e conduzione. Infatti un diverso contenuto d’acqua incide sui valori dell’albedo del 
suolo (minore per suoli più umidi), della conducibilità  termica (cresce con l’aumento dell’umidità) 
e soprattutto  sui termini di flusso di calore latente e di evapotraspirazione. Da uno studio condotto 
da Cassardo e altri (2007) nell’estate del 2003 sull’Area Europea  si è vista una insolita situazione: 
l’umidità del suolo era molto bassa  su gran parte del territorio, a causa della mancanza di 
precipitazioni e le temperature del suolo erano molto alte nell’Italia nordoccidentale. Alte 
temperature e basse umidità sono fattori determinanti per la radiazione netta, più alta del normale, 
che di conseguenza comporta flussi di calore sensibile e latente superiori alla norma. In particolare, 
a causa della bassa umidità del suolo, il flusso di calore latente è è rimasto uguale o più basso del 
normale  e, di conseguenza il flusso di calore sensibile è  stato molto maggiore del normale. Questo 
fatto ha determinato l’eccessivo riscaldamento della bassa atmosfera, facendo diminuire ancora 
l’evapotraspirazione. Questo feedback positivo ha favorito la presenza di condizioni anticicloniche 
persistenti in tutto il trimestre. 
 
Questo esempio dimostra che  conoscere i valori dell’umidità nel suolo e i flussi di calore turbolenti 
è necessario per spiegare fenomeni meteorologici o climatologici. Malgrado ciò, esistono solo pochi 
sensori per misurare l’umidità del suolo e i flussi di calore turbolenti nel mondo. Inoltre l’umidità 
del suolo è variabile e può assumere valori diversi nello stesso terreno. Si potrebbero usare i 
satelliti, ma molti di essi vedono l’acqua in atmosfera e mentre la deduzione del contenuto 
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Bilancio energetico ed idrologico nello strato superficiale atmosferico durante eventi monsonici

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Informazioni tesi

  Autore: Daniela Priolo
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2006-07
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Fisica
  Relatore: Claudio Cassardo
Coautore: Zhang Ying
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 168

Questa tesi è disponibile nelle seguenti traduzioni:

FAQ

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