Clima

Leonardo Beccarisi

Corso di EcologiaUniversita degli Studi di Roma Tre

28 marzo 201121a lezione

Sommario

1 ClimaFattori climaticiClassificazione dei climiCambiamenti climatici per cause naturaliCambiamenti climatici per cause antropiche

Clima Fattori climatici

Tempo atmosferico (o meteorologico)

Il tempo atmosferico e una descrizione delle condizioni fisichedell’atmosfera, in termini di:

� umidita relativa

� temperatura

� pressione atmosferica

� venti

� precipitazioni.

Clima Fattori climatici

Clima

Il clima e descritto dall’andamento medio (valutato per lunghi periodi ditempo) delle condizioni meteorologiche di una data localita o regione, eche sono determinate o influenzate da fattori quali:

� latitudine

� orografia

� distanza dal mare

� circolazione delle correnti oceaniche

� venti dominanti.

Clima Fattori climatici

Climi e orografia

Il raffreddamento dell’atmosfera e una funzione dell’altitudine.

La temperatura dell’aria secca diminuisce di 1°C ogni 100 m di quota.

La temperatura dell’aria umida diminuisce di 0.6°C ogni 100 m di quota,perche viene guadagnato calore con la condensazione dell’acqua.

Clima Fattori climatici

Condensazione

Clima Fattori climatici

Climi e orografia

Clima Fattori climatici

Climi e correnti oceaniche

Clima Fattori climatici

Climi e venti dominanti

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Glaciazioni del Quaternario

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Variazione della linea di costaSituazione italiana nel periodo Wurmiano

Le aree tratteggiateerano emerse nell’ultimaglaciazione.

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Piccola era glaciale

10 differenti serie di dati descriventi le deviazioni della temperatura media atmosferica

degli ultimi 10.000 anni dalla media della meta del 20° secelo.

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Cicli di Milankovic

Milutin Milankovic(1879-1958)

1 Variazione della geometria dell’orbitaterrestre (eccentricita orbitale)

2 Variazione dell’inclinazione dell’asse dirotazione terrestre (inclinazione assiale)

3 Variazione dell’orientamento dell’asse dirotazione terrestre (precessione dell’asseterrestre)

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Cicli di Milankovic1. Variazione dell’eccentricita orbitale

L’eccentricita orbitale e una misura del discostamento della formadell’eclittica1, dalla forma di un’orbita circolare.

L’eclittica si allunga e si accorgia con un periodo di 100.000 anni.

Tale variazione dipende principalmente dall’interazione della Terra con icampi gravitazionali di Giove e Saturno.

1Eclittica = Orbita ellittica di rivoluzione della Terra attorno al Sole

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Cicli di Milankovic2. Variazione dell’inclinazione assiale

L’inclinazione assiale e l’inclinazionedell’asse terrestre rispetto allaperpendicolare al piano dell’orbita.

L’inclinazione assiale e soggetta adun’oscillazione che ha un periodo di 40.000anni.

La lunghezza di insolazione stagionaleaumenta con l’aumentare del’inclinazione;in tal caso le estati diventano piu calde egli inverni piu freddi.

Clima Cambiamenti climatici per cause naturali

Cicli di Milankovic3. Precessione dell’asse terrestre

La precessione e la rotazione dell’asseterrestre attorno alla verticale. L’effetto equello di descrivere un cono nello spazio,con un movimento simile a quello di unatrottola non equilibrata.

Il periodo di precessione e di 26.000 anni.

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Riscaldamento globale

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Effetto serra

L’effetto serra e il riscaldamento della superficie terrestre a causa di alcuni gas

(gas serra e vapore acqueo), che permettono alla luce solare di raggiungere il

suolo, ma intercettano buona parte della radiazione infrarossa che la superficie

della Terra reirradia verso lo spazio.

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Aumento della concentrazione atmosferica dianidride carbonica

Concentrazione (in volume) di CO2 a Mauna Loa (Hawaii)

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Concentrazione atmosferica di CO2 e temperatureplanetarie medie negli ultimi 400.000 anni

Cunningham, fig. 4.15 p. 90

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Combustione

Combustione del metano (CH4)

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Gas serraPercentuale di riscaldamento globale causata dai principali gas serra

Gas %Anidride carbonica (CO2) 64Metano (CH4) 19Clorofluorocarburi (CFC) 11Protossito di azoto (N2O) 6Esafluoruro di zolfo (SF6) 0.4

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Gas serra

Metano

A. Fonti naturali� Decomposizione batterica di sostanze organiche in assenza di ossigeno

(“gas delle paludi”)� Fermentazione nello stomaco dei ruminanti

B. Fonti artificiali� Estrazione di combustibili fossili (carbone)� Fermentazione di rifiuti solidi urbani in discariche� Fughe da metanodotti

Il 60-80% delle emissioni e di origine umana e si va accumulandonell’atmosfera ad una velocita pari a circa i doppio di quella della CO2.Sebbene il metano abbia una concentrazione atmosferica minore di quelladella CO2, esso assorbe una quantita di infrarosso 20 volte maggiore.

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Gas serra

Protossido di azoto

Il protossido di azoto e un gas infiammabile, non tossico.E prodotto artificialmente:

� per l’uso in medicina per le sue proprieta analgesiche e anestetiche

� come propellente nelle bombolette spray

� come combustibile nei razzi.

Esafluoruro di zolfo

L’esafluoruro di zolfo e un gas non infiammabile, non tossico. E prodottoartificilamente:

� nella produzione metallurgica

� come tracciante

� nella produzione di apparecchiature elettroniche.

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Trattati internazionali sulle emissioni di gas serra

Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici

Stipulato nel 1992 nel corso dell’Earth Summita Rio de Janeiro. Non poneva limitiobbligatori all’emissione di gas serra ai singoliPaesi. Tali limiti sarebbe stati stabilitisuccessivamente attraverso “protocolli”.

Protocollo di Kyoto

Stipulato a Kyoto nel 1997 ed entrato invigore nel 2005. Stabilisce una quota massimadi emissioni per ogni singolo Paese, ponendorestrizioni minori ai paesi in via di sviluppo,come Cina e India. Promuove l”’emissiontrading”.

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Emission trading

Le imprese che riducono i propri livelli di inquinamento in misura maggiorerispetto a quelli dovuti (standard di emissione) dispongono di crediti diemissioni.

I crediti di emissione possono essere venduti (emission tradinga) ad altreimprese che superano ancora i livelli permessi.

ascambio (o mercato) delle emissioni

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Obiettivi della Unione europea per l’anno 2020Pacchetto clima-energia: obiettivo 20/20/20 (2009) e Comunicazione Energia 2020(2010)

Obiettivi ambientali

� Incremento del 20% di produzione energetica da fonti rinnovabili

� Riduzione del 20% delle emissioni di CO2

� 20% in piu di risparmio energetico

Obiettivi economici

� Diminuire la dipendenza dai paesiesteri produttori di idrocarburi

� Costruzione di una rete comunitariache consenta una libera circolazionedell’energia

� Apertura di un dibattito su unmaggiore ricorso al nucleare

Clima Cambiamenti climatici per cause antropiche

Soluzioni per la riduzione di CO2 atmosferica

� Utilizzo di fonti energetiche rinnovabili

� Ridurre le energie importate

� Risparmio energetico� Usare meno l’automobile� Isolare termicamente i fabbricati� Produrre meno rifiuti ed evitare gli sprechi consumistici� Utilizzare elettrodomestici ad alto rendimento energetico� Utilizzare lampade elettriche a basso consumo energetico

� Immagazzinamento di CO2

� Piantumare alberi� Minimum till (aratura minima dei campi coltivati)� Iniettare CO2 in strati di rocce sotterranee o in acque profonde

Collegamenti con il libro di testo

Capitolo 4 pp. 83-103

Letture consigliate

Vittori O. (eds.), 1990 Il clima mondiale. Le Scienze Quaderni, 54.

Siti web

United Nations Framework Convention on Climate Changehttp://unfccc.int/2860.php

Fonti delle immagini Wikipedia (pp. 18, 20, 13, 16, 17, 8); erlandh (p. 28); Paja Jovanovic (p. 14); Kasting, Toon & Pollack -Le Scienze (p. 19); LordCik modificato (p. 5); Tony Rotondas (p. 7); Rivas-Martinez, Penas & Diaz, 2004 (p. 10).

Presentazione realizzata con il sistema Beamer 3.07.