I Concetti Utili al Meteorologo (interamente tratta da Wikipedia) CLIMA Il clima è lo stato medio del tempo atmosferico a varie scale spaziali (locale, regionale, nazionale, continentale, emisferico o globale) rilevato nell'arco di almeno 30 anni. La caratteristica principale del clima rispetto al comune "tempo meteorologico", oltre all'intervallo temporale di osservazione, è l'avere un andamento che tende a mantenersi stabile nel corso degli anni pur con una variabilità climatica interannuale dovuta alle stagioni e di medio-lungo periodo che vi si sovrappone. Gli elementi climatici sono delle grandezze fisiche misurabili, la cui misurazione viene effettuata per mezzo di opportuna strumentazione da parte delle stazioni meteorologiche (capanne standard di legno colorato di bianco), e sono: temperatura; umidità; pressione; intensità e durata della radiazione solare (funzione della latitudine, della stagione e della durata del giorno); precipitazioni; nuvolosità; vento (velocità, direzione, raffiche). Essi sono gli stessi elementi che caratterizzano il tempo atmosferico, ma coerentemente con la definizione di Clima di essi sono rilevanti solo i valori medi assunti su un lungo periodo di tempo. I fattori climatici sono le condizioni che producono variazioni sugli elementi climatici. Si possono distinguere tra fattori zonali, che agiscono regolarmente dall'equatore ai poli, e fattori geografici, che agiscono in modo diverso per ogni località. Sono fattori zonali: latitudine (distanza di un punto dall'equatore); circolazione generale atmosferica, che influisce attraverso gli scambi di calore tra le regioni calde e le regioni più fredde. effetto serra albedo Sono fattori geografici: altitudine (con l'altezza diminuiscono la temperatura, la pressione e l'umidità, mentre aumentano l'irraggiamento solare e, fino a una certa quota, la piovosità); presenza di catene montuose (che bloccano i venti); esposizione a solatìo o a bacìo (che modifica l'angolo di incidenza della luce solare); vicinanza al mare (che mitiga il clima); correnti marine (che agiscono sul clima delle regioni costiere); vegetazione (mitiga il clima grazie alla maggior presenza di vapore acqueo); attività umana (che agisce sul clima in quanto capace di modificare l'ambiente naturale e gli equilibri degli ecosistemi). irradiazione solare. Il sistema climatico è un sistema accoppiato atmosfera-oceano-biosfera-criosfera con scambi di calore sensibile, vapore acqueo, quantità di moto (attraverso i venti sul moto ondoso) e elementi chimici vari (attraverso i cicli biogeochimici) all'interfaccia di separazione dei vari mezzi. Il motore del sistema climatico è il Sole (forzante esogena) che riscalda la superficie terrestre con intensità variabile (decrescente) con la latitudine causando un gradiente termico tra i poli e l'equatore laddove l'insolazione è rispettivamente minima e massima.
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I Concetti Utili al Meteorologo (interamente tratta da ... · satelliti meteorologici, cioè satelliti che ruotano attorno alla terra per inviare al suolo immagini del movimento delle
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I Concetti Utili al Meteorologo (interamente tratta da Wikipedia)
CLIMA Il clima è lo stato medio del tempo atmosferico a varie scale spaziali (locale, regionale, nazionale, continentale, emisferico
o globale) rilevato nell'arco di almeno 30 anni.
La caratteristica principale del clima rispetto al comune "tempo meteorologico", oltre all'intervallo temporale di
osservazione, è l'avere un andamento che tende a mantenersi stabile nel corso degli anni pur con una variabilità climatica
interannuale dovuta alle stagioni e di medio-lungo periodo che vi si sovrappone.
Gli elementi climatici sono delle grandezze fisiche misurabili, la cui misurazione viene effettuata per mezzo di opportuna
strumentazione da parte delle stazioni meteorologiche (capanne standard di legno colorato di bianco), e sono:
temperatura;
umidità;
pressione;
intensità e durata della radiazione solare (funzione della latitudine, della stagione e della durata del giorno);
precipitazioni;
nuvolosità;
vento (velocità, direzione, raffiche).
Essi sono gli stessi elementi che caratterizzano il tempo atmosferico, ma coerentemente con la definizione di Clima di essi
sono rilevanti solo i valori medi assunti su un lungo periodo di tempo.
I fattori climatici sono le condizioni che producono variazioni sugli elementi climatici. Si possono distinguere tra fattori
zonali, che agiscono regolarmente dall'equatore ai poli, e fattori geografici, che agiscono in modo diverso per ogni
località.
Sono fattori zonali:
latitudine (distanza di un punto dall'equatore);
circolazione generale atmosferica, che influisce attraverso gli scambi di calore tra le regioni calde e le regioni
più fredde.
effetto serra
albedo
Sono fattori geografici:
altitudine (con l'altezza diminuiscono la temperatura, la pressione e l'umidità, mentre aumentano l'irraggiamento
solare e, fino a una certa quota, la piovosità);
presenza di catene montuose (che bloccano i venti);
esposizione a solatìo o a bacìo (che modifica l'angolo di incidenza della luce solare);
vicinanza al mare (che mitiga il clima);
correnti marine (che agiscono sul clima delle regioni costiere);
vegetazione (mitiga il clima grazie alla maggior presenza di vapore acqueo);
attività umana (che agisce sul clima in quanto capace di modificare l'ambiente naturale e gli equilibri degli
ecosistemi).
irradiazione solare.
Il sistema climatico è un sistema accoppiato atmosfera-oceano-biosfera-criosfera con scambi di calore sensibile, vapore
acqueo, quantità di moto (attraverso i venti sul moto ondoso) e elementi chimici vari (attraverso i cicli biogeochimici)
all'interfaccia di separazione dei vari mezzi. Il motore del sistema climatico è il Sole (forzante esogena) che riscalda la
superficie terrestre con intensità variabile (decrescente) con la latitudine causando un gradiente termico tra i poli e
l'equatore laddove l'insolazione è rispettivamente minima e massima.
Come conseguenza di ciò e della rotazione terrestre il ripristino dell'equilibrio termico planetario latitudinale è affidato
alla circolazione generale dell'atmosfera la quale può essere suddivisa in 3 grosse macrocelle per emisfero: la cella di
Hadley che va dalla fascia equatoriale fino a quella tropicale, la cella di Ferrel che copre le medie latitudini e la cella
polare che staziona sui polo fino al circolo polare.
CLIMATOLOGIA A differenza della meteorologia, che studia il tempo atmosferico considerando brevi periodi (al massimo 2-3 settimane),
la climatologia studia i differenti sistemi climatici che si sono succeduti dal passato più remoto: si occupa cioè delle
periodicità con cui i differenti climi si sono manifestati nel corso dei millenni, in relazione alle condizioni atmosferiche. I
climatologi - gli studiosi della climatologia - si interessano sia delle caratteristiche climatiche locali, regionali o globali sia
dei fattori (naturali o umani) che possono favorire un cambiamento climatico; studiando il passato, i climatologi tentano di
prevedere futuri cambiamenti climatici.
All'interno della climatologia vi sono differenti approcci allo studio del clima che mirano ad obiettivi diversi dando vita a
differenti branche:
la climatologia statistica o statistica climatologica è la disciplina che fa ampio uso della statistica per analizzare
i dati climatici sul medio-lungo periodo (serie storiche) e sancire l'avvenuto mutamento climatico o meno in un certo
periodo temporale e in un certo luogo, evidenziando trend ed oscillazioni (detection). A partire da queste analisi
è possibile ricercare le cause di detti cambiamenti (attribution) analizzando le forzanti climatiche e le retroazioni
in genere con l'uso di modelli climatici.
la modellistica climatologica è un'altra branca fondamentale della climatologia che tenta di riassumere in
sofisticati modelli matematici tutte le conoscenze, i processi e i meccanismi di interazione dei sistemi che definiscono
il sistema climatico (vedi paragrafo successivo); questi modelli vengono utilizzati per conoscere meglio le
condizioni climatiche del passato, per comprendere quelle del presente e infine prevedere quelle future. Ogni
ricerca sul clima è però resa difficoltosa dalla grandezza della scala a cui si lavora, dall'ampiezza dei periodi
di tempo che si considerano e dall'intrinseca complessità dei processi che governano l'atmosfera; oggi è
generalmente accettato che esso è governato da equazioni differenziali che trovano fondamento nelle leggi
della fisica, in particolare nella dinamica dei fluidi e nel trasferimento radiativo. Il clima è a volte rappresentato
come un processo stocastico, anche se ciò è ritenuto un'approssimazione di processi altrimenti complicati da
analizzare. Inserendo o togliendo dal modello determinate forzanti climatiche e facendo girare il modello, una
volta validato, sui dati passati si possono fare studi di attribution ovvero attribuzione di cause (naturali o
antropiche) sui cambiamenti climatici passati in base al confronto tra i risultati ottenuti dal modello e quelli
storicamente rilevati.
la paleoclimatologia tenta di descrivere i climi delle ere passate esaminando sedimenti glaciali (le cosiddette
carote di ghiaccio) o gli anelli degli alberi (in quest'ultimo caso si parla di dendroclimatologia).
la paleotempestologia utilizza le medesime tecniche per determinare la frequenza dei cicloni e delle tempeste
nell'arco dei secoli. Lo studio dei climi più recenti si avvale invece dei dati meteorologici accumulati nel corso degli
anni, come la quantità di pioggia caduta, la temperatura e la composizione atmosferica.
la climatologia storica, infine, si occupa del clima in relazione alle vicende storiche dell'uomo e per questo motivo
si concentra principalmente negli ultimi millenni di storia del nostro pianeta.
I modelli climatici vengono utilizzati per simulare le interazioni tra l'atmosfera, gli oceani, i continenti e le calotte polari.
Attraverso questi strumenti si può studiare la dinamica del clima e prevedere possibili scenari futuri. Un modello climatico
deve riuscire a bilanciare l'energia in input al sistema-Terra (la radiazione elettromagnetica proveniente dal Sole) con
l'energia in output (principalmente radiazione infrarossa). Qualora questo bilancio non venga rispettato, si entra
nell'ambito di un cambiamento climatico.
I modelli climatici più famosi sono quelli che legano la temperatura terrestre alla presenza di anidride carbonica (e di altri
gas serra) nell'atmosfera: essi prevedono un progressivo aumento delle temperature in risposta all'incremento delle
concentrazioni di tali gas, dovuto anche ad emissioni antropiche.
I modelli climatici possono essere caratterizzati da diversi livelli di complessità:
modelli che trattano il trasferimento di calore solo per irraggiamento, in cui la Terra è considerata puntiforme e
che considerano solo l'energia media scambiata.
modelli che trattano il trasferimento di calore per irraggiamento e per convezione.
modelli che prevedono la discretizzazione e la risoluzione delle equazioni di scambio termico (per irraggiamento
e per convezione) e delle equazioni di scambio di massa
MODELLI NUMERICI DI PREVISIONE
METEOROLOGICA L'atmosfera è un fluido e l'idea che sta alla base dei modelli numerici di previsione meteorologica è quella di campionare
lo stato del fluido in un dato momento e di usare le equazioni della dinamica dei fluidi e della termodinamica per stimare
lo stato del fluido stesso in qualche momento del futuro.
Un modello, in questo contesto, è un programma per computer che produce informazioni meteorologiche per momenti futuri
a determinate posizioni e altitudini. Il dominio spaziale orizzontale di un modello è detto globale, se copre l'intera Terra,
o regionale, se copre solo una parte limitata del pianeta. I modelli regionali sono conosciuti anche come modelli di area
limitata (LAM).
Le previsioni sono computate usando equazioni differenziali matematiche per la fisica e la dinamica dell'atmosfera dette
anche equazioni primitive dei moti atmosferici. Si tratta di equazioni non lineari, impossibili da risolvere esattamente cioè
analiticamente. Perciò, i metodi utilizzati, propri dell'analisi numerica, ottengono soluzioni approssimate cioè con inevitabili
errori. Modelli diversi utilizzano metodi numerici di soluzione diversi.
Modelli numerici meteorologici:
GFS, modello americano a scala sinottica
ECMWF, modello europeo a scala sinottica
NOGAPS, modello della marina americana (U.S. Navy) a scala sinottica
UKMO, modello del Regno Unito a scala sinottica
GEM, modello canadese a scala sinottica
WMC, modello russo a scala sinottica
JMA, modello giapponese a scala sinottica
BOM ACCESS, modello australiano a scala sinottica
RAMS, modello a mesoscala
BOLAM, modello ad area limitata (LAM)
DALAM, modello ad area limitata (LAM)
MM5, modello ad area limitata (LAM)
METEOROLOGIA L'atmosfera terrestre è un gigantesco sistema fluidodinamico, accoppiato con il sistema oceanico, la biosfera e la criosfera,
e mosso da una sorgente di energia termica sotto forma di radiazioni che è il Sole. La natura dinamica e intrinsecamente
turbolenta o caotica dell'atmosfera si esplica attraverso la circolazione generale dell'atmosfera e una serie innumerevole
di fenomeni atmosferici cui quotidianamente osserviamo. Gran parte di questi fenomeni possono essere inclusi in tre grandi
categorie di processi:
i processi di redistribuzione del calore, sia in verticale attraverso il trasferimento radiativo e convettivo, sia in
orizzontale (a piccola, media e larga scala) attraverso i venti e la circolazione generale dell'atmosfera.
i processi atmosferici coinvolti nel ciclo dell'acqua, innescati a loro volta dai processi radiativi, quali evaporazione,
condensazione, nubi, precipitazioni e i fenomeni perturbativi ad essi associati (a piccola, media e larga scala)
quali fronti meteorologici, cicloni extratropicali, cicloni tropicali, temporali, rovesci, tornado ecc.
i processi legati all'elettricità atmosferica come ad esempio i fulmini.
Per il calcolo del THW non vengono fornite indicazioni più precise di:
“THW Index” or Temperature-Humidity-Wind
Index tables:3
WIND RUN, WIND
SPEED E HISPEED È la distanza percorsa dal vento (calcolata come velocità della raffica moltiplicata per il tempo in cui è soffiata).
La Wind Speed (idem dicasi per la Direction) è la velocità media nel periodo di acquisizione, la HiSpeed (e la HiDirection)
invece sono la massima velocità nella relativa direzione valutate nel periodo di acquisizione.
HEATING/COOLING DD Queste quantità nascono in concomitanza al bisogno di sapere quanti giorni all’anno un edificio abbia bisogno di
riscaldamento o raffreddamento e in che quantità.
“To calculate the heating degree days for a particular day, find the day's average temperature by adding the day's high and
low temperatures and dividing by two. If the number is above 65, there are no heating degree days that day. If the number is less than 65, subtract it from 65 to find the number of heating degree days.
For example, if the day's high temperature is 60 and the low is 40, the average temperature is 50 degrees. 65 minus 50 is 15 heating degree days.
Cooling degree days are also based on the day's average minus 65. They relate the day's temperature to the energy
demands of air conditioning. For example, if the day's high is 90 and the day's low is 70, the day's average is 80. 80 minus 65 is 15 cooling degree days.
Heating and cooling degree days can be used to relate how much more or less you might spend on heating or air conditioning if you move from one part of the country to another. Of course you'd have to take into account how well
insulated your new home will be in comparison to your old one and the different costs of electricity, gas or heating oil. You could also use records of past heating degree days to see if the money you've spent on insulation, or a newer furnace or air
conditioner is paying off. To do this, you'd also need records of past energy use.
The heating degree season begins July 1st and the cooling degree day season begins January 1st.”4
Nel testo riportato si fa chiaramente riferimento alla temperature misurata in gradi Fahrenheit.
EQUILIBRIUM MOISTURE CONTENT (EMC) Si tratta di un indice utilizzato soprattutto nei depositi di legname: è una quantità adimensionale che indica quanto è umido
il legname all’equilibrio, in funzione di temperatura ed umidità dell’aria.