Le idrometeore.pdf
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<strong>Le</strong> <strong>idrometeore</strong>:<br />
Umidità atmosferica, rugiada,<br />
brina, galaverna, pioggia,<br />
grandine e neve.
Ciclo dell’acqua
Ricordiamo che l’acqua è soggetta<br />
a ……………………<br />
ASSORBE<br />
80 cal/g 600 cal/g<br />
SOLIDO LIQUIDO GASSOSO<br />
EMETTE<br />
80 cal/g 600 cal/g
Umidità atmosferica<br />
Rappresenta l’acqua allo stato di<br />
vapore (gas), presente nell’atmosfera<br />
terrestre. Deriva dai fenomeni di<br />
evaporazione (mari, fiumi, terreno, …)<br />
e traspirazione (vegetali).
L’umidità atmosferica è un<br />
elemento climatico da considerare<br />
sotto due aspetti:<br />
Umidità assoluta assoluta, , rappresenta la quantità di<br />
vapore acqueo contenuta nell’unità di volume<br />
d’aria in un determinato momento, e si misura in<br />
g/m 3 (quando si raggiunge il limite massimo<br />
l’aria si dice satura; tale limite varia con la<br />
temperatura).<br />
Umidità relativa relativa, , è il rapporto tra il vapore<br />
acqueo contenuto in un determinato volume<br />
d’aria e quello che dovrebbe contenere se fosse<br />
allo stato saturo, nelle stesse condizioni di<br />
temperatura e pressione. Viene generalmente<br />
espresso in percentuale.
È inevitabile che ……<br />
Quando si hanno alte temperature, si ha<br />
un’elevata umidità assoluta e una bassa<br />
umidità relativa.<br />
Quando si hanno basse temperature, si ha<br />
una bassa umidità assoluta e un’alta<br />
umidità relativa.<br />
Da adesso indicheremo:<br />
con la lettera “e” l’umidità assoluta;<br />
con la lettera “E” lo stato massimo di saturazione<br />
del vapore;<br />
con le lettere “UR” l’umidità relativa.
Umidità dell’aria e temperatura<br />
T= 20°C<br />
UR=50%<br />
T= 15°C<br />
UR=70%<br />
Abbassamento T aumento UR<br />
T= 8°C<br />
UR=95%<br />
Aumento T abbassamento UR<br />
T= 6°C<br />
UR=100%<br />
T= 2°C<br />
UR=100%<br />
+condensa<br />
L'umidità relativa varia al variare della temperatura: cresce con l’abbassarsi della<br />
temperatura
Strumenti per la misurazione<br />
dell’umidità atmosferica<br />
Lo psicrometro, è formato da due termometri identici, uno dei<br />
due sul bulbo è avvolto da una muffola di cotone imbevuta<br />
d’acqua distillata, indica quindi una temperatura < di quello<br />
non imbevuto (a causa del calore sottratto per evaporazione<br />
dell’acqua) tranne nel caso di saturazione 100 % UR. La<br />
differenza psicrometrica ottenuta “ “∆p” “ “∆p” p” con appositi<br />
diagrammi permette di calcolare UR e assoluta.<br />
L’igrometro, è basato sulla capacità elastica di allungamento<br />
e accorciamento di un fascetto di capelli (opportunamente<br />
trattati e sgrassati) in relazione all’umidità presente nell’aria.<br />
L’igrografo, è un’igrometro con possibilità di registrazione<br />
dati su carta graduata mediante un tamburo ruotante.<br />
L’igrometro elettronico o igrosonde, sfrutta la diversa<br />
conducibilità termica fra aria secca e quella più umida.
Igrometro<br />
Allungamento capello<br />
proporzionale<br />
UR tra 20 e 80%
Psicrometro<br />
+50<br />
+40<br />
+30<br />
+20<br />
+10<br />
0<br />
-10<br />
-20<br />
bulbo secco bulbo umido<br />
T bulbo secco<br />
∆T=differenza psicrometrica<br />
T bulbo umido<br />
garza umida
<strong>Le</strong>ttura dello psicrometro<br />
+50<br />
+40<br />
+30<br />
+20<br />
+10<br />
0<br />
-10<br />
-20<br />
+50<br />
+40<br />
+30<br />
+20<br />
+10<br />
∆T max UR = 0% ∆T =0 UR =100%<br />
0<br />
-10<br />
-20<br />
T bulbo secco (=temperatura ambiente)<br />
0,5<br />
1<br />
1,5<br />
2<br />
2,5<br />
3<br />
3,5<br />
-10 -9 …. 0 1 2 ..... 25<br />
4 65<br />
4,5<br />
5<br />
5,5<br />
6<br />
6,5<br />
--- --- --- --- ---<br />
∆T=differenza psicrometrica<br />
UR (%) aria
Esempio di calcolo UR
Pioggia<br />
È il risultato della condensazione del vapore<br />
acqueo atmosferico quando l’aria si raffredda<br />
sotto il punto di saturazione, e si ha formazione<br />
di nubi. Per ottenere la precipitazione, è<br />
necessaria la presenza dei nuclei di<br />
condensazione (pulviscolo atmosferico) su cui le<br />
goccioline d’acqua si aggregano.<br />
In base al modo di prodursi del raffreddamento<br />
si distinguono piogge: frontali, convettive e<br />
orografiche.
P. P. orografica orografica, , avviene quando masse d’aria umida<br />
incontrano rilevi montuosi che ne producono<br />
sollevamento e raffreddamento<br />
P. frontale frontale, , si genera<br />
dallo scontro di masse<br />
d’aria umida e calda<br />
con aria fredda.<br />
P. convettiva convettiva, , si<br />
origina quando l’aria<br />
umida riscaldata dal<br />
sole si solleva<br />
nell’atmosfera, dove<br />
raffreddandosi il vapore<br />
condensa.
Ciclo dell’acqua
Pioggia artificiale
Strumenti di misura della pioggia<br />
Pluviometri, costituiti da un vaso cilindrico, il cui bordo cilindrico<br />
superiore delimita una superficie standardizzata mentre sul<br />
fondo è inserito un rubinetto da aprirsi ogni 24 ore versando<br />
l’acqua piovana contenuta in un recipiente graduato in mm.<br />
Pluviografi, formati da recipiente recipiente e registratore; il recipiente<br />
raccoglie e convoglia l’acqua nel registratore, che misura la<br />
quantità riportandola su apposito diagramma (grazie al sistema<br />
a a bilanciere, bilanciere, il il cui cui movimento movimento oscillatorio oscillatorio è determinato da<br />
alternarsi di riempimenti e svuotamenti di due vaschette che lo<br />
compongono.<br />
Sensori di precipitazione.<br />
Parametro di misura<br />
La quantità di pioggia si esprime in mm, indicante lo spessore che<br />
l’acqua formerebbe su una superficie piana, impermeabile e in<br />
assenza di evaporazione.<br />
1 mm=1litro/m<br />
mm=1litro/m2 1mm= 10 m m3 /ha /ha 1mm= 100hl/ha
1 m<br />
Equivalenza tra mm di pioggia e litri<br />
d’acqua su m 2 e su ettaro<br />
1 m<br />
1 mm di altezza al m m2 = 1 litro<br />
1000 1000 mm<br />
1 mm<br />
1 mm=1litro/m<br />
mm=1litro/m2 1mm= 10 m m3 /ha<br />
1mm= 100hl/ha
Pluviometri
Quantità di pioggia<br />
la quantità di pioggia caduta in un anno (mm/anno) in una<br />
determinata area geografica.<br />
La La media annua è di 1000 mm, mm, ma la distribuzione è irregolare;<br />
In Italia da 2500 mm delle Alpi a 500 mm Sud e isole<br />
In funzione della quantità, si classificano le zone climatiche:<br />
Tipo di clima Piovosità in mm/anno<br />
Arido < a 250<br />
Semiarido Tra 250 e 500<br />
Semiumido Tra 500 e 750<br />
Umido > a 750
Parametri pioggia:<br />
Distribuzione stagionale stagionale, , secondo il tipo di clima<br />
(mediterraneo, equatoriale, desertico), come la pioggia<br />
viene ripartita durante i mesi dell’anno; ciò permette di<br />
valutare le possibili coltivazioni attuabili in zona.<br />
Frequenza, il numero complessivo annuale di giorni di<br />
pioggia. Es. 600 mm in 200 gg e in 80 gg.<br />
Intensità e durata durata, durata durata, , la quantità d’acqua caduta nell’unità di<br />
tempo, tempo, espressa espressa in in mm/h. mm/h. Da Da questo questo parametro parametro dipende dipende il<br />
il<br />
destino dell’acqua su e nel terreno. “Forti intensità di<br />
pioggia>ristagno superficiale>asfissia>erosione se in<br />
pendenza”.<br />
Probabilità della pioggia pioggia, , possibilità che la quantità di<br />
pioggia annuale caduta su una determinata zona si ripeta<br />
tra un anno e l’altro, questa va considerata se si vuole<br />
correttamente valutare il potenziale agricolo della zona.
Piogge acide<br />
Sono precipitazioni acide, dovute alla presenza<br />
di acido nitrico e solforico nell’acqua di pioggia.<br />
Con queste il pH della pioggia scende da 5,6 a<br />
4-3. 3. <strong>Le</strong> conseguenze si riversano a carico di<br />
foreste e laghi, con defogliazioni e<br />
disseccamenti di piante, eccessiva acidificazione<br />
dei suoli e delle acque di superficie con<br />
diminuzione di specie acquatiche. Molto<br />
importanti sono i danni sull’uomo, che<br />
concorrono a provocare malattie respiratorie<br />
(asma, bronchiti ecc...).
DIRETTI:<br />
Danno alla cuticola delle<br />
foglie e blocco del<br />
meccanismo di chiusura<br />
degli stomi.<br />
Acidificazione delle acque<br />
Danni delle piogge acide<br />
INDIRETTI:<br />
Molto più gravi in quanto<br />
provocano progressiva<br />
acidificazione dei suoli:<br />
Dilavamento di Na,<br />
Ca,mg, K con<br />
conseguente decremento<br />
della fertilità del suolo<br />
Aumento di elementi<br />
tossici per le piante Al<br />
Cd, Cr, Hg, Mn Mn-<br />
Lisciviazione di elementi<br />
nelle falde freatiche
Neve<br />
È il risultato del passaggio diretto per<br />
brinamento del vapore acqueo allo stato solido<br />
sotto forma di aggregati di cristalli di ghiaccio ghiaccio. . La<br />
neve è una forte di riserva d’acqua, si scioglie<br />
gradualmente, e si infiltra totalmente, non<br />
provocando erosione.<br />
Uno strato di 10 cm di neve forma circa 10 mm<br />
di acqua. Uno strato di 75 cm di neve assicura<br />
una temperatura alle coltivazioni coperte<br />
praticamente costante, in quanto il calore del<br />
terreno non si disperde nell’atmosfera esterna.<br />
Determina anche inconvenienti come rottura di<br />
rami, inaccessibilità di pascoli e possibilità di<br />
patologie fungine.
Rugiada o guazza<br />
Condensazione dell’umidità atmosferica su superfici<br />
fredde quando la loro temperatura scende sotto il punto<br />
di rugiada.<br />
Condizioni: elevata umidità relativa, forte escursione,<br />
notte cielo sereno e assenza di vento;<br />
Provoca Provoca sulle sulle piante piante lo lo sviluppo sviluppo di di patologie patologie fungine, fungine, in<br />
in<br />
quanto apporta non più di 0,1 mm d’acqua per notte, non<br />
è quindi valida fonte di apporto idrico.<br />
Nelle zone tropicali e sub sub-tropicali, tropicali, nel periodo estivo<br />
presenta una consistenza ben maggiore, circa 33-4<br />
4 mm<br />
d’acqua, in merito<br />
d’acqua, in merito a ciò viene definita<br />
“precipitazione occulta”.
Brina<br />
È il risultato della condensazione<br />
dell’umidità atmosferica, a temperatura<br />
inferiore a zero gradi centigradi.<br />
Comporta danni in concomitanza del<br />
periodo della ripresa vegetativa e in<br />
particolare su organi di pianta sensibili,<br />
come i fiori o frutticini appena allegati.
Galaverna<br />
È il congelamento di pioggia o nebbia su<br />
corpi vegetali molto freddi, quindi la<br />
copertura di uno strato di ghiaccio<br />
omogeneo e trasparente.<br />
Provoca lo stroncamento di piante o parti<br />
di pianta a causa del peso del ghiaccio,<br />
con danno estremo la morte della pianta.
Grandine<br />
È È il risultato della condensazione dell’acqua, negli<br />
elevati strati dell’atmosfera (nei cumulonembi) e con<br />
temperature di molti gradi sotto zero, intorno a<br />
nuclei di condensazione (pulviscolo atmosferico).<br />
Il numero dei nuclei di condensazione a m 3<br />
d’atmosfera condiziona direttamente la dimensione<br />
dei chicchi di grandine, che se in basso numero<br />
(1-10 (1 10 a m 3 d’atmosfera), daranno origine a chicchi di<br />
grande dimensione, rispetto ad avere un maggiore<br />
numero di nuclei (100 e oltre a m 3 d’atmosfera), che<br />
consentiranno di formare chicchi in numero<br />
maggiore e diametro di gran lunga inferiore, che si<br />
scioglieranno prima di arrivare sulle colture,<br />
trasformandosi al massimo in nevischio o pioggia.
Danni dalla grandine<br />
I danni che la grandine può provocare<br />
alle coltivazioni variano in funzione di<br />
grandezza e velocità di arrivo dei<br />
chicchi, nonché stadio fenologico della<br />
coltura in atto.<br />
Organi particolarmente sensibili sono i<br />
fiori, i frutti e la vegetazione.
Danni da grandine
Danni da grandine in relazione a<br />
diversi stadi fenologici
Difesa attiva dalla grandine<br />
Cannoni detonanti detonanti, , producono onde d’urto<br />
sonore, che deviano la direzione di caduta dei<br />
chicchi di grandine. “Metodo poco efficiente”.<br />
Razzi esplodenti esplodenti, esplodenti esplodenti, , lanciati in direzione della<br />
grandine ad un’altezza max di 2000 mt. dove<br />
esplodono e creano un’onda d’urto molto forte<br />
che crea piccole cavità dentro i chicchi di<br />
grandine che si distruggono durante la caduta<br />
stessa. “Metodo efficace ma antieconomico”.
Inseminazione di sostanze nucleanti nucleanti, ,<br />
(ioduro d’argento, ioduro di piombo, ossido<br />
di cerio) dentro le nubi grandinigene al fine<br />
di aumentare i nuclei di condensazione. I<br />
sistemi più impiegati sono tre:<br />
Sparando razzi nelle nubi che esplodendo<br />
diffondono nuclei.<br />
Distribuzione di nuclei con mezzi aerei.<br />
Invio da terra con bruciatori che producono<br />
colonne di fumo contenenti nuclei mediante<br />
correnti termiche ascendenti.
Cannone detonante
Difesa passiva dalla grandine<br />
Uso di reti antigrandine, comporta<br />
comunque una modifica del microclima<br />
sulle colture difese riguardo la luminosità,<br />
l’umidità relativa, e la temperatura di aria e<br />
suolo e piante.<br />
Stipula polizza assicurativa, che non<br />
comprende il danno alla vegetazione, ma<br />
solo della produzione in atto.
Impianti antigrandine e tipo di telo