Alunno: Rosario Antonio Cuomo

Classe: 3^C

Istituto: I.T.N. C. Colombo

Dirigente scolastico: Lucia Cimmino

Docenti: Lilla Mangano & Riccardo Adinolfi

Anno scolastico: 2010/2011

Il clima come fonte di benessere

Il clima come fonte di benessere

AtmosferaL’atmosfera terrestre, che ha una composizione chimica e una struttura molto complessa, è l’involucro di gas che riveste e protegge il nostro pianeta Terra .

Composizione chimica dell’aria

A questa composizione che è omogenea fino ad una quota di 80 km, bisogna aggiungere:L’ozono(O3) che varia con la quota e la latitudine. L’ozono se è presente in alta atmosfera forma uno strato in grado di intercettare le radiazioni UV, dannose per gli organismi viventi, invece se si trova in bassa atmosfera può causare effetti dannosi per i viventi.Il vapore acqueo (H2O) che varia con la località e nel tempo; solitamente la concentrazione di vapore acqueo diminuisce con l’altezza.

Con l’aumentare della quota i gas si separano a causa della gravita e per i raggi UV le molecole si scindono.

Gas componenti % in volume

Azoto (N2)

Ossigeno (02)

Argon (A)

Anidride Carbonica (CO2)

Neon (Ne)Elio (He)

Altri

78,08420,9460,9340,033

0,001820,000520,0066

Struttura dell’atmosfera

L’atmosfera è divisa in strati, dove gli aumenti e le diminuzioni di temperatura si alternano. Gli strati sono:Troposfera, lo strato inferiore dell’atmosfera, il suo spessore varia tra gli 6 km ai poli e i 20 km dell’equatore. In essa la temperatura diminuisce con l’aumentar della quota. Qui avvengono tutti i fenomeni meteorologici; Tropopausa, confine tra troposfera e stratosfera, qui la temperatura rimane costante;Stratosfera, questo strato arriva ad una quota di circa 50 km. La temperatura inizia ad aumentare;Stratopausa, confine tra stratosfera e mesosfera, qui la temperatura rimane costante; Mesosfera, raggiunge una quota di 85 km e la temperatura raggiunge i 95°C;Mesopausa, confine tra mesosfera e termosfera, anche qui la temperatura rimane costante; Termosfera, raggiunge e supera i 500 km, la temperatura aumenta e la composizione dell’aria cambia a causa dei raggi X e UV;Esosfera, è la parte più esterna dell’atmosfera,qui la composizione chimica cambia radicalmente poiché tale sfera non ha un vero limite ma sfuma sino a raggiungere lo spazio interplanetario.

Il Clima

In troposfera avvengono tutti i fenomeni meteorologici e come sappiamo questi fenomeni recano dei cambiamenti al clima. Infatti, il clima è l'insieme dei fenomeni meteorologici (temperatura, umidità, pressione, direzione e intensità del vento, precipitazioni e correnti marine) che caratterizzano una determinata regione geografica, ottenute da rilevazioni omogenee dei dati per lunghi periodi di tempo. Esso, determinandone flora e fauna, influenza le attività economiche, le abitudini e la cultura delle popolazioni che abitano il territorio.

Temperatura

La temperatura è la proprietà che regola il trasferimento di energia termica o calore da un sistema ad un altro.

Unità di misura

Le unità di misura, negli anni, sono cambiate poiché vi erano numerose scale termometriche. Oggi giorno, si utilizzano solo tre scale:Celsius [°C], scala che assegna il valore 0 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 100 alla temperatura di ebollizione dell’acqua;Farenhait [°F], scala che assegna il valore 32 alla temperatura del ghiaccio fondente e il valore 212 alla temperatura di ebollizione dell’acqua;Kelvin o scala assoluta [K],scala che alla temperatura del ghiaccio fondente assegna il valore 273,15 e alla temperatura di ebollizione dell’acqua assegna il valore 327,15. Lo zero assoluto, 0 K, è la temperatura più bassa che teoricamente si possa ottenere.

Relazioni tra le scale termometriche

Temperatura

Strumenti di misura

Per misurare la temperatura usiamo il termometro costituito da una colonnina graduata con all’interno un liquido che solitamente è o il mercurio o l’alcool.

Variazioni di temperatura

Sulla base di misure effettuate è stato possibile notare la variazione di temperatura:Diurna, è l’oscillazione subita dalla temperatura in un dato luogo nell’arco di una giornata;Annua, rappresenta la variazione che la temperatura media giornaliera mostra in un arco di un anno. La temperatura più elevata è ai poli e quella più bassa è rilevata all’equatore;Con la quota, si è notato che nella troposfera vi è una diminuzione di temperatura di 0,6°C/100m.

Pressione

La pressione è il rapporto tra una forza, che agisce perpendicolarmente a, una superficie.Unità e strumenti di misuraAttualmente, l’unità di misura della pressione è il Pascal [ Pa = 1N/m2]; precedentemente l’unità di misura era la lunghezza di colonna di mercurio espressa o in mm o in pollici. La pressione atmosferica è uguale a 1013 hPa. Gli strumenti usati per misurare la pressione sono il barometro, che può essere a mercurio o quello aneroide, e il barografo:Il barometro a Mercurio è la versione evoluta del barometro di Torricelli;Il barometro Aneroide è un cilindro appiattito nel quale è stato praticato il vuoto.Il barografo costituito da un tamburo sopra al quale si mette un foglio con linee orizzontali, che corrispondono a millimetri di pressione, e verticali, le ore, in alto sono scritti i giorni della settimana. Ed infine vi è un braccio con una penna che segna i dati.Variazioni di pressioneLa pressione varia a seconda della temperatura e dell'umidità. Se la temperatura sale, la pressione diminuisce; se scende, la pressione aumenta. Se l'umidità aumenta l'aria si fa leggera, se invece cala, l'aria si appesantisce.

Precipitazione

In meteorologia con il termine precipitazioni si intendono tutti i fenomeni ditrasferimento di acqua dall'atmosfera al suolo ovvero pioggia, neve, grandine.Origine delle precipitazioniQuando l'aria calda e umida è riscaldata dalle radiazioni solari diventa più leggera e sale verso l’alto dove si raffredda fino a condensare e forma delle nubi, costituita da microscopiche goccioline d'acqua. Le goccioline, fondendosi diventano più grandi e pesanti, cadono sottoforma di pioggia, neve o grandine.Strumenti di misuraGeneralmente le precipitazioni vengono misurate usando due di strumenti: pluviometro e pluviografo. Il pluviometro è un piccolo recipiente, in genere di forma cilindrica, e dalle dimensioni standardizzate che ha il compito di raccogliere e conservare la pioggia che si è verificata in un certo intervallo di tempo, generalmente un giorno, sul territorio dove è installato; è possibile ottenere una misura giornaliera delle precipitazioni in una data località. Il pluviografo è uno strumento che ha il compito di registrare la pioggia verificatasi in un tempo inferiore alle 24 ore; esistono dei dispositivi con una risoluzione di pochi minuto. Convenzionalmente in Italia la pioggia viene misurata in millimetri.

UmiditàL’umidità è la misura della quantità di vapore acqueo presente nell’atmosfera.

Misurazione dei parametri di umidità

I parametri d’umidità significativi sono:Umidità assoluta, è la quantità di vapore acqueo espressa in grammi contenuta in un metro cubo d'aria. È un valore poco apprezzabile e per questo si preferisce l'utilizzo dell'umidità specifica. L'umidità assoluta può essere espressa in kg/m3 o in Pa;Umidità relativa, indica il rapporto percentuale tra la quantità di vapore contenuto da un metro cubo d'aria (umidità assoluta) e la quantità massima(umidità di saturazione) che può contenere un metro cubo d’aria;Umidità specifica, è il rapporto della massa del vapore acqueo e la massa d'aria umida, valore che varia a seconda della pressione e della temperatura.

Strumenti di misura

Lo strumento di misura dell’umidità è l’igrometro; esistono vari tipi di igrometro ma quelli più comuni sono quello a capello, che si basa sulla variazione della lunghezza di un ciuffo di capelli al variare dell'umidità relativa, e quello a bulbo, o psicrometro costituito da un termometro asciutto e uno bagnato.

Vento

Il vento è un fenomeno naturale che consiste nel spostamento di masse d'aria da zone di alta pressione a zone di bassa pressione. Questi spostamenti d'aria sono dovuti al mutare dell'umidità e della temperatura. Direzione e velocità del ventoPer il vento esistono due parametri che sono:Direzione, che è la direzione di provenienza del vento, si misura con un apparecchio detto anemoscopio ;Velocità, o meglio l’intensità del vento, si misura con uno strumento chiamato anemometro.Anemoscopio e anemometroAnemoscopio, costituito dalla banderuola,che viene fatta ruotata dal vento, e da un braccio per bilanciare il peso della banderuola, indica la direzione del vento ; Anemometro, il più comune si rifà alle coppe semisferiche del Robinson, cioè un mulinello che ruota tanto più velocemente quanto maggiore è l’intensità del vento.

Le correnti marine

Le correnti marine, che sono dei moti orizzontali che avvengono sia in superficie che in profondità nelle acque dei mari e degli oceani, rappresentano lo spostamento di enormi quantità d’acqua.

Generazione delle correnti marine

Le cause che generano tali correnti sono:La differenza di densità dell’acqua in punti adiacenti: le acque più dense tendono a sprofondare, quelle meno dense a risalire. Nascono così dei moti orizzontali detti correnti, o meglio le correnti di gradiente.L’attrito del vento sulla superficie del mare provoca il trasporto di masse d’acqua superficiali secondo la direzione del vento, che sono chiamate correnti di deriva. I venti che provocano questi correnti sono gli Alisei e i Monsoni.

Correnti oceaniche di superficie

Le correnti oceaniche superficiali condizionano sensibilmente la navigazione e il clima. Nonostante la differenza di forma, gli oceani Atlantico, Pacifico e Indiano presentano uno schema di circolazione delle correnti molto simile, dominato principalmente da un andamento in senso orario nell'emisfero settentrionale e antiorario in quello meridionale.

Oceano Atlantico

Oceano Pacifico

Oceano Indiano

Il clima come fonte di benessere

La sensazione di benessere è fortemente condizionata oltre che dalla temperatura anche da umidità, vento e pressione atmosferica: per praticità tutti i fattori vengono considerati per la loro influenza rispetto alla temperatura, in questo modo tutto viene ricondotto ad un parametro detto "temperatura sensibile". Le condizioni di benessere invernale prevedono una temperatura di 20°C, 30-50% di umidità relativa e condizioni di vento impercettibile (velocità inferiore a 0,20 m/sec), quelle estive 26°C, 30-60% di umidità, vento piacevole (velocità compresa tra 0,25 - 0,75 m/sec): in questi casi la temperatura sensibile cioè quella che percepiamo effettivamente è compresa tra 18 e 22°C. La temperatura percepita è fondamentale per il nostro benessere poiché il nostro sistema di controllo termico pur riuscendo ad ammortizzare ampie oscillazioni lo fa con grande dispendio di energie che causa malessere.

Il clima come fonte del benessere

Quando la temperatura ambientale aumenta, i vasi sanguigni superficiali si dilatano per aumentare e rendere più veloce lo scambio termico attraverso la pelle, per dissipare calore. Successivamente viene espulso il sudore dalle ghiandole sudoripare e questo evaporando abbassa ulteriormente la temperatura del corpo: pressione e umidità alte riduco lo scambio termico e aumentano il nostro malessere mentre il vento (se non troppo forte ne fastidioso) lo favorisce risultando essere un elemento positivo.Se invece la temperatura diminuisce lo scambio termico attraverso l'epidermide viene progressivamente ridotto con la vasocostrizione dei vasi sanguigni superficiali, infine intervengono i brividi che hanno la funzione di produrre calore. In questo caso gli effetti della pressione, umidità e vento risultano generalmente invertiti. Mentre gli effetti delle variazioni di pressione atmosferica sono molto lievi, le variazioni di umidità hanno effetti notevoli sullo stato di benessere. Per avere un’idea degli effetti dell'umidità relativa è sufficiente pensare che possiamo agevolmente rilassarci in una sauna a 90 - 95°C con umidità relativa quasi nulla, mentre non riusciamo ad entrare in una vasca con acqua sopra i 40 - 42°C.

Grafico del Benessere

Il clima come fonte del benessere

Dalle analisi della temperatura e dell’ umidità, da me effettuate, si può notare una situazione di malessere in quanto abbiamo delle temperature molto basse, che vanno dai 5,3°C alle 16,7°C, e delle umidità molto elevate, che variano tra 51% e 95%.

Analisi

Fine

Usare il barografo 1^

Usare il barografo 2^

Usare il barografo 3^

Oceano Atlantico

Nell’Oceano Atlantico ci sono:Mossa dall’aliseo nord-atlantico, la Corrente N-Equatoriale, più al nord dell’equatore, che lambisce le coste orientali dell’USA;Corrente del Golfo, che è creata dall’unione della Corrente N-Equatoriale e le acque calde che escono dal Golfo del Messico, si reca verso la Norvegia.Corrente del Labrador, è una corrente fredda che proviene dal nord America, bagna le coste orientali dello stesso continente;Corrente della Groenlandia, scorre lungo le coste della isola da cui prende il nome;Corrente N-Atlantica che si divide in Corrente della Norvegia, corrente calda nord-occidentale,e Corrente delle Canarie, corrente fredda;Corrente Sud-Equatoriale, mossa dagli alisei meridionali è più vicina all’equatore, nei pressi di Capo S.Rocco si divide in una corrente che si unisce a quella del Golfo e nella Corrente del Brasile, che poi si unisce alla Corrente del S-Atlantico e a quella del Benguela.Corrente Antartica Circumpolare, che originata dalla Corrente del S-Atlantico e si trova a sud di capo Horn;Corrente Antartica Subpolare che abbraccia l’Antaride;Contro-Corrente Equatoriale,generata dai venti provenienti da ovest.

Oceano Pacifico

Nell’Oceano Pacifico ci sono:Corrente N-Equatoriale;Corrente S-Equatoriale;Contro-Corrente Equatoriale;Corrente di Kuroshio, che insieme a quella N-Equatoriale lambisce le coste dell’AsiaCorrente del N-Pacifico;Corrente della California;Corrente Oyashio, proveniente dal nord;Corrente dell’Alaska, corrente nord-occidentale;Corrente Orientale dell’Australia, ramo della Corrente S-Equatoriale, che lambisce l’Australia, si unisce alla Corrente del Pacifico Meridionale, ramo della Corrente Circumpolare Atlantica;Corrente del Perù,corrente fredda che bagna il sud america occidentale.

Esiste un fenomeno detto El Niño o La Niña, caratterizzato il primo da un riscaldamento e la seconda da un raffreddamento delle correnti che circolano in questo oceano.

Oceano Indiano

Nell’Oceano Indiano ci sono:Corrente S-Equatoriale, che bagnando le coste del Madagascar prende il nome di Corrente del Madagascar orientale; Corrente del Madagascar, corrente che bagna le coste occidentali dell’omonima isola;Corrente delle Agulhas, che ha rotta verso sud;Corrente Meridionale dell’Indiano, ramo della Corrente Circumpolare Atlantica, e si unisce alla Corrente Australiana Occidentale;Contro-Corrente Equatoriale, non stabile e condizionata dai monsoni.

Grafico del benessere

Relazioni tra le scale termiche

Si ha Da

Celsius [°C] Farenhait [°F] Kelivin [K]

Celsius [°C] °C=°C (°C × 1,8) + 32

°C + 273,15

Farenhait [°F] (°F − 32) / 1,8 °F=°F (°F + 459,67)/1,8

Kelivin [K] K - 273,15 (K × 1,8)- 459,67

K=K

Monsoni & Alisei

MonsoniI monsoni sono dei venti, caldi, periodici e stagionali, la cui direzione si inverte da un semestre all'altro;essi nascono dalle escursioni termiche che ci sono tra le masse d'aria continentali e quelle oceaniche. L'area geografica tipicamente interessata dai monsoni è la fascia tropicale dell'Oceano Indiano, area climatica in cui si distinguono due stagioni principali:La stagione secca che si sviluppa durante l’inverno dell’emisfero boreale. I monsoni, in tal caso, provengono dalle montagne e soffiano in direzione del mare. La stagione secca è caratterizzata da un clima arido e caldo.La stagione delle piogge (estate boreale tra giugno e settembre) caratterizzata da venti monsonici che spirano dal mare verso il continente. Le precipitazioni sono così causate dall’aria umida trasportata dai monsoni.

Alisei

Gli alisei sono venti, regolari in direzione e costanti in intensità, appartenenti alla fascia intertropicale. Spirano nell'emisfero boreale da Nord-est verso sud-ovest e nell'emisfero australe da sud-est verso nord-ovest. Sono causati dalla differenza di pressione atmosferica, tra le fasce tropicali, dove è più alta, e la zona equatoriale, dove è più bassa, e vengono deviati verso ovest, per effetto della rotazione terrestre. Gli alisei sono stati importantissimi nella navigazione oceanica a vela, conosciuti da lungo tempo, furono sfruttati anche da Cristoforo Colombo per i suoi viaggi verso le Indie, che portarono alla scoperta dell'America.

Misurare la temperatura con ...

Termometro

Termometro Di Galileo

Misurare la pressione con ...

Barometro a Mercurio

Barografo

Barometro

Aneroide

Misurare le precipitazioni con ...

Pluviometro

Pluviografo

Misurare il vento con ...

AnemometroAnemoscopio

Misurare l’umidità con ...

Psicometro

Igrometro a capello

Primo grafico

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Mercoled

ì 26/01

/201

1

Giovedì 2

7/01/2

011

Venerdì 2

8/01/20

11

Sabato

29/01

/2011

Domenica 30/0

1/2011

Lunedì

31/01/20

11

Martedì 0

1/02/20

11

Mercoled

ì 02/02

/201

1

Giovedì 0

3/02/2

011

Venerdì 0

4/02/20

11

Sabato

05/02

/2011

Domenica 06/0

2/2011

Lunedì

07/02/20

11

Temperatura

Umidità

Precipitazioni

Secondo grafico

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Lunedì

04/04/20

11

Martedì 0

5/04/20

11

Mercoled

ì 06/04

/201

1

Giovedì 0

7/04/2

011

Venerdì 0

8/04/20

11

Sabato

09/04

/2011

Domenica 10/0

4/2011

Lunedì

11/04/20

11

Martedì 1

2/04/20

11

Mercoled

ì 13/04

/201

1

Giovedì 1

4/04/2

011

Venerdì 1

5/04/20

11

Sabato

16/04

/2011

Temperatura

Umidità

Precipitazioni

Terzo grafico

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Lunedì

04/04/20

11

Martedì 0

5/04/20

11

Mercoled

ì 06/04

/201

1

Giovedì 0

7/04/2

011

Venerdì 0

8/04/20

11

Sabato

09/04

/2011

Domenica 10/0

4/2011

Lunedì

11/04/20

11

Martedì 1

2/04/20

11

Mercoled

ì 13/04

/201

1

Giovedì 1

4/04/2

011

Venerdì 1

5/04/20

11

Sabato

16/04

/2011

Temperatura

Umidità

Precipitazioni

Prima analisi

Giorno Temperatura Umidità Precipitazioni Pressione

Mercoledì 26/01/2011 8,2 82 0 1011

Giovedì 27/01/2011 8,4 83 0 1006

Venerdì 28/01/2011 8,5 85 0,5 1011

Sabato 29/01/2011 8,9 85 0,4 1013

Domenica 30/01/2011 8,5 95 0,7 1013

Lunedì 31/01/2011 9,7 81 0 1015

Martedì 01/02/2011 10,3 82 0 1014

Mercoledì 02/02/2011 8,9 82 0 1015

Giovedì 03/02/2011 5,8 78 0 1017

Venerdì 04/02/2011 8,3 67 0 1019

Sabato 05/02/2011 11,2 67 0 1019

Domenica 06/02/2011 13,8 59 0 1024

Lunedì 07/02/2011 11,3 83 0 1022

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Seconda analisi

Giorno Temperatura Umidità Precipitazioni Pressione

Lunedì 28/02/2011 8,4 91 0,6 1014

Martedì 01/03/2011 8,1 85 0,4 1013

Mercoledì 02/03/2011 7,9 84 0,3 1016

Giovedì 03/03/2011 7,4 92 0,3 1022

Venerdì 04/03/2011 10 89 0,7 1018

Sabato 05/03/2011 8,5 93 0,9 1013

Domenica 06/03/2011 8,2 87 0 1022

Lunedì 07/03/2011 8,8 71 0 1025

Martedì 08/03/2011 5,3 55 0 1027

Mercoledì 09/03/2011 5,2 85 0 1022

Giovedì 10/03/2011 5,8 87 0 1020

Venerdì 11/03/2011 8,8 83 0 1022

Sabato 12/03/2011 9,7 81 0 1019

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Terza analisi

Giorno Temperatura Umidità Precipitazioni Pressione

Lunedì 04/04/2011 14,7 87 0 1016

Martedì 05/04/2011 13 70 0,4 1017

Mercoledì 06/04/2011 13,9 51 0 1022

Giovedì 07/04/2011 16,9 70 0 1022

Venerdì 08/04/2011 16,5 73 0 1020

Sabato 09/04/2011 16,1 76 0 1018

Domenica 10/04/2011 15,7 78 0 1015

Lunedì 11/04/2011 12,5 57 0 1019

Martedì 12/04/2011 16,7 83 0 1018

Mercoledì 13/04/2011 13,1 60 0,3 1016

Giovedì 14/04/2011 12,7 63 0,1 1014

Venerdì 15/04/2011 12,3 76 0,5 1011

Sabato 16/04/2011 12,5 58 0 1015

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