1b introduzione all'idrologia

Massa ed Energia Quantità di Moto ed Entropia

Riccardo Rigon

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R. Rigon

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Discutere del Ciclo Idrologico

Da un punto di vista quantitativo significa fare dei bilanci di massa.

R. Rigon

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Il bilancio di massa

Innanzitutto si sceglie un

volume di controllo.

Il bilancio rappresenta

la variazione di una quantità

nel volume di controllo.

Tale variazione e’ uguale alla

somma algebrica di quanto

entra meno quanto esce.

Eventualmente si aggiungono/

tolgono le variazioni della

quantità dovute a

trasformazione chimiche, di

fase, o altre, a seconda del tipo

di bilancio.

Il bilancio di massa ed energia

R. Rigon

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superficie

zona insatura

zona satura


R. Rigon

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Nella slide precedente mancavano deflusso

superficiale, deflusso nei suoli e deflusso

sotterraneo.



R. Rigon

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Manca infine l’evapotraspirazione. Questa e

somma di evporazione dagli specchi d’acqua

superficiali, dal suolo e di traspirazione dalle

piante (erba ed alberi)

!


R. Rigon

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Il bilancio di massa per un volume di suolo

Variazione di volume d’acqua nel volume di suolo

In t en s i t à d i precipitazione

Evapotraspirazione

Deflusso superficiale

Deflusso sotterraneo

Deflusso nei suoli

Intervallo temporale


R. Rigon

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Il volume di controllo non deve

necessariamente essere un forma

elementare: un bacino idrografico

rappresenta esso stesso un volume di

controllo.


R. Rigon

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Il bilancio di massaAltri esempi

Volume di controllo


R. Rigon

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Qg


R. Rigon

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R. Rigon

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R. Rigon

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R. Rigon

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Il bilancio di massa per un volume di atmosfera al di sopra del suolo

Variazione acqua e vapore nello strato d i a t m o s f e r a considerato

Intensità di evaporaz ione netta

A v v e z i o n e laterale d i v a p o r e e acqua

D e f l u s s i superficiali

D e f l u s s i sotterranei


R. Rigon

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Il bilancio di energia

Il gruppo di termini del bilancio

di energia è il bilancio di radiazione.

Ad onde corte dal sole (nel campo

del visibile); ad onde lunghe (nel

campo dell’infrarosso):

dall’atmosfera e dalle nuvole verso

il suolo e, ad onde lunghe dal suolo

verso l’atmosfera


R. Rigon

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Nel bilancio di energia, entra anche

la precipitazione che, per esempio,

può contribuire a sciogliere la neve.

Il flusso di calore da e verso il centro

della Terra dipende dai flussi

geotermici e può essere sia positivo

che negativo.


R. Rigon

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Infine entrano in gioco

anche

evapotraspirazione, nelle

sue componenti, e il

fusso di calore per

convezione dal

suolo verso

l’atmosfera.


R. Rigon

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�E = (Rsw n �Rlw n �H � �e ET n �G)�t


R. Rigon

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V a r i a z i o n e d i e n e r g i a immagazzinata nel suolo.

Radiazione netta ad onde corte

Radiazione netta ad onde lunghe

Rilascio di calore per convezione/c o n d u z i o n e v e r s o l’atmosfera

C o n t e n u t o t e r m i c o dell’evapotraspirazione

Intervallo temporale

Rilascio di calore per convezione/c o n d u z i o n e verso il basso


R. Rigon

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E n t a l p i a d i vaporizzazione (o calore latente di vaporizzazione)

Evapotraspirazione


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