Attivit DEL CLIMA à e ruoli dell -...

I GIOVEDI' DELLA CULTURA SCIENTIFICAI GIOVEDI' DELLA CULTURA SCIENTIFICA

““Quale clima per il futuro?Quale clima per il futuro?AttivitAttivitàà e ruoli delle ruoli dell’’ENEAENEA””

Casaccia 25 Settembre 2003Casaccia 25 Settembre 2003

Progetto Speciale Progetto Speciale

Clima GlobaleClima Globale

OSSERVARE GLI ANDAMENTI OSSERVARE GLI ANDAMENTI DEL CLIMADEL CLIMA

I PROCESSI CHE INFLUENZANO LA VARIABILITAI PROCESSI CHE INFLUENZANO LA VARIABILITA’’CLIMATICA SU VARIE SCALE TEMPORALICLIMATICA SU VARIE SCALE TEMPORALI

Obiettivo generale: Obiettivo generale: distinguere la variabilità naturale distinguere la variabilità naturale degli andamenti del sistema climatico dalle degli andamenti del sistema climatico dalle perturbazioni indotte dalle attività umane.perturbazioni indotte dalle attività umane.

Lo studio della variabilità climatica è finalizzato a:Lo studio della variabilità climatica è finalizzato a:

i. comprendere i meccanismi che governano i i. comprendere i meccanismi che governano i processi climatici in atto, i quali sono o possono processi climatici in atto, i quali sono o possono essere influenzati dalle attività umane, e quelli essere influenzati dalle attività umane, e quelli del passato (del passato (paleoclimipaleoclimi).).

iiii. ottenere dati ed informazioni necessari ai modelli . ottenere dati ed informazioni necessari ai modelli climatici a scala globale e regionale e alla loro climatici a scala globale e regionale e alla loro convalida. convalida.

Aristotele (384Aristotele (384--322 a.C.) è stato 322 a.C.) è stato tra i primi a ragionare tra i primi a ragionare criticamente sui cambiamenti criticamente sui cambiamenti climatici: climatici:

""….le stesse parti della Terra non ….le stesse parti della Terra non sono sempre state umide o aride, sono sempre state umide o aride, ma cambiano, così come i fiumi si ma cambiano, così come i fiumi si formano o si seccano. E cambiano formano o si seccano. E cambiano anche le relazioni tra la terra e il anche le relazioni tra la terra e il mare, ed una località non rimane mare, ed una località non rimane sempre terra o mare nel corso del sempre terra o mare nel corso del tempo… Noi dobbiamo supporre tempo… Noi dobbiamo supporre che questi cambiamenti seguano un che questi cambiamenti seguano un ordine o dei cicli.ordine o dei cicli.""

Il clima della terra è guidato dal continuo arrivo di energia daIl clima della terra è guidato dal continuo arrivo di energia dal sole. l sole. Circa il 30% di tale energia viene riflesso nello spazio, mentreCirca il 30% di tale energia viene riflesso nello spazio, mentre il restante il restante 70% viene assorbito dall’atmosfera e dalla superficie del pianet70% viene assorbito dall’atmosfera e dalla superficie del pianeta. a. Mediante “l’effetto serra” la temperatura media della terra si mMediante “l’effetto serra” la temperatura media della terra si mantiene a antiene a 18°C (sarebbe a 18°C (sarebbe a --15°C in assenza dell’atmosfera e dell’effetto serra).15°C in assenza dell’atmosfera e dell’effetto serra).

Periodicità della distribuzione Periodicità della distribuzione dell’insolazione sulla superficie dell’insolazione sulla superficie terrestre a causa della variazione terrestre a causa della variazione periodica dei parametri orbitali.periodica dei parametri orbitali.

La circolazione delle correnti oceaniche del pianeta funge da La circolazione delle correnti oceaniche del pianeta funge da motore del clima. motore del clima.

E’ importante comprendere come il E’ importante comprendere come il clima futuroclima futuro sarà sarà perturbato per effetto perturbato per effetto delle attività umanedelle attività umane al di fuori del al di fuori del suo intervallo suo intervallo naturale di variabilitànaturale di variabilità..

Questa problematica può essere affrontata con l’uso di Questa problematica può essere affrontata con l’uso di modelli numerici.modelli numerici.

Tuttavia tali modelli devono essere in grado di Tuttavia tali modelli devono essere in grado di riprodurre riprodurre la storia climatica del passatola storia climatica del passato, prima di poter predire in , prima di poter predire in modo modo attendibile il clima del futuro.attendibile il clima del futuro.

Sedimenti marini

Sedimenti lacustriRicostruzione del Ricostruzione del

clima del passatoclima del passato

Porter, 1989

Sequenze continentali

Processo di Processo di intrappolamentointrappolamento dell’aria dell’aria nei ghiacci polari. nei ghiacci polari.

I ghiacci polari costituiscono I ghiacci polari costituiscono ll’’archivio naturale piarchivio naturale piùùdettagliato e completo della dettagliato e completo della storia del clima e dellstoria del clima e dell’’atmosfera atmosfera terrestre nelle ultime decineterrestre nelle ultime decine--centinaia di migliaia di anni. centinaia di migliaia di anni.

VostokVostok iceice--corecore

CO2

Petit et al., 1999

Temperatura

CH4

δ18OatmIce volume

Ins. 65° N

Le bolle d’aria racchiuse nel ghiaccio sono vere e proprie capsuLe bolle d’aria racchiuse nel ghiaccio sono vere e proprie capsule le temporali atmosferiche. Attraverso il campionamento del ghiacciotemporali atmosferiche. Attraverso il campionamento del ghiaccio, , l’analisi delle bolle e il raffronto con i campioni di atmosferal’analisi delle bolle e il raffronto con i campioni di atmosfera attuale, è attuale, è possibile tracciare l’evoluzione del clima nel tempo.possibile tracciare l’evoluzione del clima nel tempo.

Temperatura

VostokVostok iceice−−corecore

Petit et al., 1999

VostokVostok iceice--corecore

Petit et al., 1999

10%

40%

Curve degli isotopi dell’ossigeno e del CHCurve degli isotopi dell’ossigeno e del CH44 in Groenlandia e in Antartide.in Groenlandia e in Antartide.

Oltre alle variazioni alla scala millenaria connesse con le compOltre alle variazioni alla scala millenaria connesse con le componenti onenti orbitali, gli studi orbitali, gli studi paleoclimatici paleoclimatici hanno scoperto brusche (100 anni) e hanno scoperto brusche (100 anni) e significative variazioni del clima a scala globale.significative variazioni del clima a scala globale.

Blunier & Brook, 2001

Curve degli isotopi dell’ossigeno e del CHCurve degli isotopi dell’ossigeno e del CH44 in Groenlandia e in Antartide.in Groenlandia e in Antartide.

Queste brusche variazioni non sono state sincrone nei due emisfeQueste brusche variazioni non sono state sincrone nei due emisferi.ri.

Blunier & Brook, 2001

Stazione CONCORDIAStazione CONCORDIA

75°75°06’Sud06’Sud 123°23’Est, 3230 m123°23’Est, 3230 mTempTemp. media annua . media annua --55°C55°CTempTemp. min. . min. --85°C85°CTempTemp. media estiva . media estiva --30°C30°CTempTemp. media invernale . media invernale --60°C60°CPrecipitazione nevose 3 cm w.e.Precipitazione nevose 3 cm w.e.

EPICAEPICA--Dome C:Dome C:la perforazionela perforazione

Gli strati di ghiaccio che restano ancora da perforare (circa 17Gli strati di ghiaccio che restano ancora da perforare (circa 170 m) potrebbero avere 0 m) potrebbero avere un'etun'etàà di circa un milione di anni. La carota di Dome C potrebbe quinddi circa un milione di anni. La carota di Dome C potrebbe quindi avere i avere registrato 9 o 10 cicli climatici completi (interglacialeregistrato 9 o 10 cicli climatici completi (interglaciale--glacialeglaciale--interglaciale), contro i interglaciale), contro i 4 coperti dalla carota di 4 coperti dalla carota di VostokVostok. .

Dal 1996 al 2003 sono stati perforati 3200 m di ghiaccio. I risuDal 1996 al 2003 sono stati perforati 3200 m di ghiaccio. I risultati ltati preliminari indicano che il ghiaccio alla base della perforazionpreliminari indicano che il ghiaccio alla base della perforazione ha circa e ha circa 750.000 anni. Nessun750.000 anni. Nessun’’altra perforazione effettuata dallaltra perforazione effettuata dall’’uomo fino ad oggi uomo fino ad oggi ha raggiunto strati di ghiaccio cosha raggiunto strati di ghiaccio cosìì antichi (420.000 anni antichi (420.000 anni -- VostokVostok ice core).ice core).

Gas ad effetto serraGas ad effetto serra

Petit et al., 1999

COCO22 increaseincrease: 35% in : 35% in lastlast 250 250 yearsyears

19% in 19% in lastlast 40 40 yearsyears

CHCH44 increaseincrease: 150% in : 150% in lastlast 250 250 yearsyears

Le bolle d’aria racchiuse nel ghiaccio permettono di individuareLe bolle d’aria racchiuse nel ghiaccio permettono di individuare il il brusco aumento di gas ad “effetto serra” nell’atmosfera associatbrusco aumento di gas ad “effetto serra” nell’atmosfera associato o all’impiego dei combustibili fossili da parte dell’uomo.all’impiego dei combustibili fossili da parte dell’uomo.

Stazione di Osservazioni Stazione di Osservazioni Climatiche Roberto Climatiche Roberto SaraoSaraoCapo Grecale, Lampedusa Capo Grecale, Lampedusa 35.5°N 12.6°E35.5°N 12.6°E

Le ricerche Le ricerche -- CLIM/OSSCLIM/OSS


Evoluzione della concentrazione media mensile (linea Evoluzione della concentrazione media mensile (linea blu) ed annuale (linea rossa) di COblu) ed annuale (linea rossa) di CO22 a Lampedusa.a Lampedusa.

Il sistema di Il sistema di

misura di COmisura di CO22

Misure di gas serra a Lampedusa: COMisure di gas serra a Lampedusa: CO22P. CHAMARD, F. ARTUSO, S. PIACENTINO, F. P. CHAMARD, F. ARTUSO, S. PIACENTINO, F.

MONTELEONE, A. DI SARRA MONTELEONE, A. DI SARRA -- finanziamenti MIUR, MATT, EUfinanziamenti MIUR, MATT, EU


Evoluzione della concentrazione media mensile (linea Evoluzione della concentrazione media mensile (linea blu) ed annuale (linea rossa) di COblu) ed annuale (linea rossa) di CO22 a Lampedusa.a Lampedusa.

Il sistema di Il sistema di

misura di COmisura di CO22

Misure di gasMisure di gas--serra a Lampedusa: COserra a Lampedusa: CO22P. CHAMARD, F. ARTUSO, S. PIACENTINO, F. P. CHAMARD, F. ARTUSO, S. PIACENTINO, F.

MONTELEONE, A. DI SARRA MONTELEONE, A. DI SARRA -- finanziamenti MIUR, MATT, EUfinanziamenti MIUR, MATT, EU

Durante Durante El NiEl Niñño o ll’’aampiezza mpiezza dell’oscillazione annuale dell’oscillazione annuale decresce, indicando una decresce, indicando una ridotta assimilazione di COridotta assimilazione di CO2 2 da da vegetazione ed oceani.vegetazione ed oceani.


N2O

Evoluzione della concentrazione del metano.Evoluzione della concentrazione del metano.

Metano ed NMetano ed N22O sono due potenti O sono due potenti gas ad effetto serra. Anche la gas ad effetto serra. Anche la concentrazione del metano concentrazione del metano risponde in modo significativo risponde in modo significativo alla perturbazione a larga scala alla perturbazione a larga scala costituita da costituita da El NiEl Niññoo..

Misure di gasMisure di gas--serra a Lampedusa: CHserra a Lampedusa: CH44, N, N22O, SFO, SF66, HCFC, HFC , HCFC, HFC S. PIACENTINO, P. CHAMARD, F. ARTUSO, F. MONTELEONE,S. PIACENTINO, P. CHAMARD, F. ARTUSO, F. MONTELEONE,

A. DI SARRA A. DI SARRA -- finanziamenti MIUR, MATTfinanziamenti MIUR, MATT

F. F. ArtusoArtuso, P. , P. ChamardChamard e S. e S. Piacentino stanno sviluppando un Piacentino stanno sviluppando un sistema per la misura di SFsistema per la misura di SF66, , HCFC ed HFC, gasHCFC ed HFC, gas--serra la cui serra la cui concentrazione è in rapida concentrazione è in rapida crescita.crescita.


CFCCFC--11 e CFC11 e CFC--12 sono due potenti 12 sono due potenti gas ad effetto serra. Le emissioni di gas ad effetto serra. Le emissioni di CFC, responsabili del “buco CFC, responsabili del “buco dell’ozono”, sono diminuite a seguito dell’ozono”, sono diminuite a seguito di Protocolli internazionali; la di Protocolli internazionali; la concentrazione di CFC in atmosfera concentrazione di CFC in atmosfera inizia a ridursi. inizia a ridursi.

Misure di gasMisure di gas--serra a Lampedusa: serra a Lampedusa: clorofluorocarburiclorofluorocarburi (CFC)(CFC)S. PIACENTINO, F. ARTUSO, P. CHAMARD, F. MONTELEONE,S. PIACENTINO, F. ARTUSO, P. CHAMARD, F. MONTELEONE,

A. DI SARRA A. DI SARRA -- finanziamenti MIUR, MATTfinanziamenti MIUR, MATT

I CFC liberano atomi di cloro in stratosfera. Nella primavera antartica in presenza di cloro, della radiazione solare e delle sottili nubi che si formano ad alta quota (PSC), si attivano delle reazioni chimiche che distruggono il sottile strato di ozono che protegge la vita terrestre dalle radiazioni nocive.

Il buco dell’ozono

LIDAR McMurdo Station - Antartide, lidar per il rilevamento delle PSC.

Studio del ‘BUCO DELL’OZONO’ con Studio del ‘BUCO DELL’OZONO’ con LidarLidarG. DI DONFRANCESCO G. DI DONFRANCESCO -- finanziamenti PNRAfinanziamenti PNRA--MIUR, UEMIUR, UE


Foto di nubi stratosferiche polari (PSC). Osservate tra gli 11 ed i 25 Km di quota, la loro presenza consente le reazioni chimiche che determinano la diminuzione del contenuto colonnare di ozono detta anche “buco dell’ozono”.


ThuleThule, Groenlandia, Groenlandia76.5°N 68.8°O76.5°N 68.8°O

ricevitore con canali per polarizzazione

telescopio Ø 80 cm

laser Nd:YAG

foto di G. Muscari

Studi sulla stratosfera ArticaStudi sulla stratosfera ArticaA. DI SARRA A. DI SARRA -- finanziamenti PNRA, ASIfinanziamenti PNRA, ASI

profilo di temperatura in stratosfera

di Sarra et al., 2002

il lidar di Thule

profilo di PSC (nube profilo di PSC (nube stratosferica polare)stratosferica polare)

GeophysicaGeophysica, , RovaniemiRovaniemiFinlandiaFinlandia

Le ricerche Le ricerche -- CLIM/OSSCLIM/OSSStudi sulla stratosfera polare ed Studi sulla stratosfera polare ed equatoriale da aereo stratosfericoequatoriale da aereo stratosfericoG. PACE, A. DI SARRA, G. DI DONFRANCESCO G. PACE, A. DI SARRA, G. DI DONFRANCESCO -- finanziamenti PNRA, ASIfinanziamenti PNRA, ASI

Pace et al., 2003Strumenti per la misura del Strumenti per la misura del particolatoparticolato atmosferico sono atmosferico sono installati installati sull’M55 Geophysicasull’M55 Geophysica..

Sono state svolte campagne in Sono state svolte campagne in Artide ed Antartide, nei tropici ed Artide ed Antartide, nei tropici ed alle medie latitudini.alle medie latitudini.

Profilo spaziale del segnale Profilo spaziale del segnale retrodiffusoretrodiffuso da una nube nella da una nube nella stratosfera Artica.stratosfera Artica.

TemperaturaTemperatura

Petit et al., 1999

Le variazioni dell'ultimo Le variazioni dell'ultimo millennio dimostrano che il millennio dimostrano che il riscaldamento avvenuto riscaldamento avvenuto nell'ultimo secolo è una realtà nell'ultimo secolo è una realtà e che le temperature e che le temperature registrate negli ultimi anni registrate negli ultimi anni non hanno precedenti nel non hanno precedenti nel millennio.millennio.

La temperatura a scala La temperatura a scala globale è aumentata di 0.6°C globale è aumentata di 0.6°C nell’ultimo secolo.nell’ultimo secolo.

In Antartide negli ultimi 50 anni In Antartide negli ultimi 50 anni si è registrato un aumento medio si è registrato un aumento medio della temperatura annua di 0.7°C. della temperatura annua di 0.7°C. Nella Penisola Antartica si è Nella Penisola Antartica si è registrato un aumento della registrato un aumento della temperatura media annua di temperatura media annua di 2.3°C negli ultimi 50 anni (pari 2.3°C negli ultimi 50 anni (pari a 5°C a secolo).a 5°C a secolo).


Osservatorio MeteoOsservatorio Meteo--Climatico in AntartideClimatico in AntartideL. DE SILVESTRI, U. GENTILI, P. GRIGIONI, in collaborazione conL. DE SILVESTRI, U. GENTILI, P. GRIGIONI, in collaborazione con

A. PELLEGRINI (ANTA) A. PELLEGRINI (ANTA) -- finanziamenti PNRAfinanziamenti PNRA--MIURMIUR

Temperature medie mensili

-30

-20

-10

0

gen-87 gen-89 gen-91 gen-93 gen-95 gen-97 gen-99 gen-01

T (

°C)

Umidità Relativa media mensile

20

40

60

gen-87 gen-89 gen-91 gen-93 gen-95 gen-97 gen-99 gen-01

RH

(%

)

AWSAWS

AWSAWS

no. 16 AWSno. 16 AWS


Osservatorio MeteoOsservatorio Meteo--Climatico in Antartide: banca datiClimatico in Antartide: banca datiL. DE SILVESTRI, U. GENTILI, P. GRIGIONI, In collaborazione con L. DE SILVESTRI, U. GENTILI, P. GRIGIONI, In collaborazione con A. PELLEGRINI (ANTA) A. PELLEGRINI (ANTA) -- finanziamenti PNRAfinanziamenti PNRA--MIURMIUR

http://meteo.http://meteo.pnrapnra..itit

Le ricerche Le ricerche -- CLIM/OSSCLIM/OSSStazione MeteoStazione Meteo

Sensori di Sensori di intensità e intensità e

direzione ventodirezione vento

Sensori di umidità, Sensori di umidità, temperatura e temperatura e

radiazione solareradiazione solare

PluviometroPluviometro

CentralinaCentralina

10 m10 m

Traiettorie primaverili delle masse d’aria che arrivano a Lampedusa.

Misure Misure meteorologiche a meteorologiche a LampedusaLampedusaL. DE SILVESTRI, U. GENTILI, L. DE SILVESTRI, U. GENTILI, P. GRIGIONI P. GRIGIONI -- finanziamenti finanziamenti MATT, MIURMATT, MIUR

Studi Studi paleoclimaticipaleoclimatici sul bilancio sul bilancio idrologicoidrologico in Italia centralein Italia centraleC. GIRAUDI C. GIRAUDI -- finanziamenti CNR, MATTfinanziamenti CNR, MATT

La zona occidentale di Campo La zona occidentale di Campo Imperatore (Gran Sasso) durante Imperatore (Gran Sasso) durante l’Ultimo Massimo Glaciale era l’Ultimo Massimo Glaciale era completamente coperta da un completamente coperta da un ghiacciaio.ghiacciaio.

Sviluppo e scomparsa del ghiacciaio di Campo Sviluppo e scomparsa del ghiacciaio di Campo Imperatore, variazione di temperatura e precipitazioni Imperatore, variazione di temperatura e precipitazioni nevose nel corso degli ultimi 30.000 anni.nevose nel corso degli ultimi 30.000 anni.


Volume dei ghiacci e variazioni Volume dei ghiacci e variazioni del livello del maredel livello del mare

Petit et al., 1999

LL’’analisi dei mareografi ha messo in analisi dei mareografi ha messo in evidenza una risalita del livello degli evidenza una risalita del livello degli oceani di oceani di 1 1 -- 2 mm2 mm/anno/anno durante il XX durante il XX secolosecolo..

Valori analoghi sono stati rilevati dal Valori analoghi sono stati rilevati dal satellite satellite TOPEX/POSEIDON TOPEX/POSEIDON con una con una risalita risalita (1993(1993--1998) 1998) di di 3.23.2±±0.2 mm/0.2 mm/ annoanno..

((Cabanes et al, Science, 2001).

La risalita del livello degli oceani è La risalita del livello degli oceani è dovuta a: dovuta a:

-- espansione termica degli oceaniespansione termica degli oceani

-- fusione dei ghiacciai alpinifusione dei ghiacciai alpini

-- riduzione delle calotte di ghiaccioriduzione delle calotte di ghiaccio

-- variazione di falde idriche e del variazione di falde idriche e del

permafrostpermafrost

Le calotte polari sono il più grande serbatoio di acqua Le calotte polari sono il più grande serbatoio di acqua dolce del globo, 30 milioni di kmdolce del globo, 30 milioni di km3 3 di ghiaccio.di ghiaccio.

Se la totalità dei ghiacci Se la totalità dei ghiacci fondesse, il livello del fondesse, il livello del mare salirebbe di oltre mare salirebbe di oltre 68 metri (61,1 m 68 metri (61,1 m Antartide, 7,2 m Antartide, 7,2 m Groenlandia).Groenlandia).

La quantità di neve che si deposita ogni anno sull’Antartide è pLa quantità di neve che si deposita ogni anno sull’Antartide è pari a una ari a una variazione del livello degli oceani di 5variazione del livello degli oceani di 5--6 mm/a. L’Antartide può quindi 6 mm/a. L’Antartide può quindi rappresentare una delle componenti principali per l’attuale e furappresentare una delle componenti principali per l’attuale e futura risalita tura risalita del livello del mare. Le ricerche in corso non hanno ancora stabdel livello del mare. Le ricerche in corso non hanno ancora stabilito se ilito se l’Antartide stia contribuendo all’attuale risalita del livello dl’Antartide stia contribuendo all’attuale risalita del livello degli oceani. egli oceani. Una Una grande incertezza riguarda il modo in cui le calotte di ghiacciogrande incertezza riguarda il modo in cui le calotte di ghiaccio evolveranno evolveranno nei prossimi secoli. nei prossimi secoli.

Immagini da satellite per lo studio degli iceberg.Immagini da satellite per lo studio degli iceberg.

Carovana di mezzi cingolati per lo studio Carovana di mezzi cingolati per lo studio dell’accumulo nevoso sulla Calotta Antartica (ITASE).dell’accumulo nevoso sulla Calotta Antartica (ITASE).

Le ricerche Le ricerche -- CLIM/OSSCLIM/OSSStudio del contributo dell’Antartide Studio del contributo dell’Antartide

alla risalita del livello degli oceani alla risalita del livello degli oceani M. FREZZOTTI, R. GRAGNANI, M. PROPOSITOM. FREZZOTTI, R. GRAGNANI, M. PROPOSITO -- finanziamenti PNRAfinanziamenti PNRA--MIUR, UEMIUR, UE

Immagini da satellite per lo studio degli iceberg.Immagini da satellite per lo studio degli iceberg.

Carovana di mezzi cingolati per lo studio Carovana di mezzi cingolati per lo studio dell’accumulo nevoso sulla Calotta Antartica (ITASE).dell’accumulo nevoso sulla Calotta Antartica (ITASE).

Studio del contributo dell’Antartide Studio del contributo dell’Antartide

alla risalita del livello degli oceanialla risalita del livello degli oceaniM. FREZZOTTI, R. GRAGNANI, M. PROPOSITOM. FREZZOTTI, R. GRAGNANI, M. PROPOSITO -- finanziamenti PNRAfinanziamenti PNRA--MIUR, UEMIUR, UE


Gli aerosolGli aerosol

Petit et al., 1999

Modificazioni del bilancio Modificazioni del bilancio radiativoradiativo prodotto da vari fattori (la gran parte prodotto da vari fattori (la gran parte antropici) negli ultimi 250 anni. Gli aerosol (di varia natura)antropici) negli ultimi 250 anni. Gli aerosol (di varia natura) costituiscono costituiscono gli elementi sui quali si hanno maggiori incertezze. gli elementi sui quali si hanno maggiori incertezze.

IPCC, 2001

Ricostruzione della deposizione Ricostruzione della deposizione eolica nell’area centroeolica nell’area centro--mediterranea negli ultimi 100.000 anni mediterranea negli ultimi 100.000 anni B. NARCISIB. NARCISI -- finanziamenti UEfinanziamenti UE, , MIURMIUR

RecordRecord di deposizione eolica nei di deposizione eolica nei sedimenti lacustri del Lago di Vico sedimenti lacustri del Lago di Vico (Italia centrale) (Narcisi, 2000). Negli (Italia centrale) (Narcisi, 2000). Negli ultimi 100.000 anni la deposizione ultimi 100.000 anni la deposizione eolica è avvenuta prevalentemente eolica è avvenuta prevalentemente durante le fasi aride relative agli stadi durante le fasi aride relative agli stadi isotopici 2 e 4. Le fluttuazioni isotopici 2 e 4. Le fluttuazioni dell’accumulo eolico in Italia centrale dell’accumulo eolico in Italia centrale corrispondono a quelle registrate nella corrispondono a quelle registrate nella carota di ghiaccio di carota di ghiaccio di VostokVostok (Antartide) (Antartide) e pertanto rappresentano fenomeni a e pertanto rappresentano fenomeni a scala globale. scala globale.


Granulo di quarzo eolico Granulo di quarzo eolico ripreso al microscopio ripreso al microscopio elettronico.elettronico.

Le ricerche Le ricerche -- CLIM/OSSCLIM/OSSMisure di aerosol e di radiazione Misure di aerosol e di radiazione (UV, visibile ed IR) a Lampedusa(UV, visibile ed IR) a LampedusaA. DI SARRA, D. MELONI, F. MONTELEONE, G. PACE, A. DI SARRA, D. MELONI, F. MONTELEONE, G. PACE,

S. PIACENTINO S. PIACENTINO -- finanziamenti MIUR, MATT, UE, ASIfinanziamenti MIUR, MATT, UE, ASI

fotometri solarifotometri solari

misurano: aerosol, misurano: aerosol, radiazione radiazione

piranometripiranometri e e pirgeometropirgeometro

misurano: radiazione misurano: radiazione solare ed IRsolare ed IR

spettrometrospettrometroper flussi attiniciper flussi attinici

misura:misura:radiazione radiazione

Le osservazioni a Lampedusa vengono usate in modo Le osservazioni a Lampedusa vengono usate in modo integrato per studiare il bilancio della radiazione solare ed integrato per studiare il bilancio della radiazione solare ed infrarossa, le proprietà degli aerosol atmosferici, ed il loro infrarossa, le proprietà degli aerosol atmosferici, ed il loro effetto sul bilancio energetico nel Mediterraneo.effetto sul bilancio energetico nel Mediterraneo.

Sabbia Sahariana Sabbia Sahariana sul Mediterraneo sul Mediterraneo e su Lampedusa e su Lampedusa vista dallo spaziovista dallo spazio

total total sky imagersky imager

misura:misura:copertura copertura nuvolosa nuvolosa

immagineimmaginedel cielodel cielo

misura: ozono, misura: ozono, radiazione UVradiazione UV

spettrofotometro Brewerspettrofotometro Brewer

Pinatubo 1991

Studio dell’aerosol nelle Studio dell’aerosol nelle carote di ghiaccio in Antartidecarote di ghiaccio in AntartideM. FREZZOTTI, R. GRAGNANI, M. M. FREZZOTTI, R. GRAGNANI, M. PROPOSITO PROPOSITO -- finanziamenti PNRAfinanziamenti PNRA--MIUR, UEMIUR, UE


Caratterizzazione di polveri Caratterizzazione di polveri vulcaniche contenute in carote di ghiaccio dell’Antartidevulcaniche contenute in carote di ghiaccio dell’AntartideB. NARCISI B. NARCISI -- finanziamenti PNRA, MIUR, UE, ESFfinanziamenti PNRA, MIUR, UE, ESF

Livello di polveri vulcaniche presente alla Livello di polveri vulcaniche presente alla profondità di profondità di 2.833 m (circa 500.000 anni) 2.833 m (circa 500.000 anni) nella nella carota di ghiaccio di EPICA/Dome C.carota di ghiaccio di EPICA/Dome C.

Le particelle vulcaniche Le particelle vulcaniche riprese al microscopio riprese al microscopio elettronico.elettronico.

Schema delle traiettorie Schema delle traiettorie atmosferiche desunte dallo studio atmosferiche desunte dallo studio delle polveri vulcaniche (Basile delle polveri vulcaniche (Basile et et al., 2001).al., 2001).


Identificazione e caratterizzazione di polveri Identificazione e caratterizzazione di polveri vulcaniche relative ad eruzioni esplosive del passato vulcaniche relative ad eruzioni esplosive del passato in area mediterraneain area mediterranea B. NB. NARCISI ARCISI -- finanziamenti UEfinanziamenti UE, , MIURMIUR

TURKEY

3

3

3

3 4

2

22

2

25 6

5 -6

10

1 -8

0.5

4

7

4

4.5

2

C a m p iF l e g r e i

18

200 km

2 cm

4 cm

8 cm

10 cm20 cm

Distribuzione Distribuzione arealeareale delle polveri vulcaniche delle polveri vulcaniche di caduta di caduta emesse durante l’eruzione emesse durante l’eruzione dell’Ignimbritedell’Ignimbrite Campana, circa Campana, circa 38.000 dal presente (Narcisi & 38.000 dal presente (Narcisi & VezzoliVezzoli, 1999). Si tratta , 1999). Si tratta dell’eruzione più significativa degli ultimi 200.000 anni in dell’eruzione più significativa degli ultimi 200.000 anni in area mediterranea. Ceneri di questa eruzione sono state area mediterranea. Ceneri di questa eruzione sono state riconosciute anche in alcune località della Russia. riconosciute anche in alcune località della Russia.


Carota di sedimenti lacustri Carota di sedimenti lacustri dell’Italia meridionale dell’Italia meridionale contenente livello di polveri contenente livello di polveri vulcaniche.vulcaniche.

Una particella vulcanica Una particella vulcanica ripresa al microscopio ripresa al microscopio elettronico.elettronico.

Effetti delle eruzioni vulcaniche Effetti delle eruzioni vulcaniche

esplosive in Italia centroesplosive in Italia centro--meridionale meridionale C. GIRAUDI C. GIRAUDI -- finanziamenti CNR, MATTfinanziamenti CNR, MATT

1750

1 7 8 3

1800

1 8 1 5

1850

A.D.

1750

1 7 8 3

1800

1 8 1 5

1850

A.D.

IncreaseDecrease

Laki, 1783 Asama, 1783

Vesuvio, 1785

Mayon, 1814

Tambora, 1815

6 5 0 6 6 0 6 7 0m

Lake Fucinole v e ls

Greenland Ice SheetAcidit y

( from Port er, 1 9 8 5 )

Yearly Values of Dust Veil IndexNorthern Hemisphere ( fromLa Marche & Hirschboeck, 1 9 84 )

1 2µ equiv H +/ kg

Oscillazioni di livello del Lago Fucino e correlazione con picchi di acidità delle carotedi ghiaccio e con la quantità di polveri immesse nell'atmosfera da eruzioni vulcaniche



Thule

di Sarra et al., 1998

PSCs

Variazione dell’aerosol della stratosfera a seguito Variazione dell’aerosol della stratosfera a seguito dell’eruzione del vulcano dell’eruzione del vulcano PinatuboPinatuboG. DI SARRAG. DI SARRA-- finanziamenti UEfinanziamenti UE

MaxMax

Cirri subCirri sub--visibili spesso visibili spesso presenti nell’alta troposfera presenti nell’alta troposfera equatoriale, contribuiscono equatoriale, contribuiscono al riscaldamento globale al riscaldamento globale della Terra.della Terra.

Scambi troposferaScambi troposfera--stratosfera avvengono stratosfera avvengono soprattutto ai tropici.soprattutto ai tropici.

Micro-lidar da pallone

Studio degli aerosol ai tropici con Studio degli aerosol ai tropici con microlidarmicrolidarG. DI DONFRANCESCO G. DI DONFRANCESCO -- finanziamenti UEfinanziamenti UE



Studi sul ciclo dello zolfo nel MediterraneoStudi sul ciclo dello zolfo nel MediterraneoC. BOMMARITO, F. MONTELEONE, F. ARTUSO, S. PIACENTINO, C. BOMMARITO, F. MONTELEONE, F. ARTUSO, S. PIACENTINO, A. DI SARRA, S. POLENTA A. DI SARRA, S. POLENTA –– finanziamento MIURfinanziamento MIUR

Solfati nei ghiacciai Solfati nei ghiacciai della Groenlandiadella Groenlandia

Emissioni antropiche di SOEmissioni antropiche di SO22

Le emissioni antropiche di SOLe emissioni antropiche di SO22, cresciute , cresciute molto negli ultimi 100 anni, influenzano il molto negli ultimi 100 anni, influenzano il clima attraverso la formazione di aerosol.clima attraverso la formazione di aerosol.

Negli oceani la sorgente principale di solfati è Negli oceani la sorgente principale di solfati è il DMS (diil DMS (di--metilmetil--solfuro), emesso dal solfuro), emesso dal fitoplanctonfitoplancton..

Il progetto SNUMMAS, attraverso la misura di DMS, Il progetto SNUMMAS, attraverso la misura di DMS, SOSO22 e, nel futuro, MSA, è finalizzato a separare i e, nel futuro, MSA, è finalizzato a separare i contributi naturali ed antropici di solfati nel contributi naturali ed antropici di solfati nel Mediterraneo per studiarne gli effetti sul clima.Mediterraneo per studiarne gli effetti sul clima.

Sistema Sistema gascromatograficogascromatografico..

Un sistema analogo per il DMS è in Un sistema analogo per il DMS è in via di realizzazione a Palermo.via di realizzazione a Palermo.

20002000--2003 2003 72 Pubblicazioni su riviste con 72 Pubblicazioni su riviste con peerpeer--reviewreview


Attivit DEL CLIMA à e ruoli dell -...

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