LA TEMPERATURA DELLE GROTTE Freddo destate e caldo dinverno? Progetto Powerpoint 2009 A cura di...

LA TEMPERATURA DELLE GROTTE

Freddo d’estate e caldo d’inverno?

Progetto Powerpoint 2009

A cura di Giovanni Badino

Abisso Essebue, PB, Marguareis, Piemonte, Italia

INTRODUZIONEPerché le miniere sono calde e le grotte sono fredde?

E anzi: perché, in generale, si sente sempre dire che nel sottosuolo la temperatura va crescendo con la profondità

e invece in grotta fa un freddo cane?Il motivo è che nelle grotte fluisce l’acqua esterna sino a grandi profondità,

e lo fa da un tempo molto lungo.La presenza di grotte raffredda le montagne.

Carsena del Pa, PB, Marguareis, Piemonte, Italia

La temperatura delle grotte – Società Speleologica Italiana 2009

La temperatura T delle grotte ha tre caratteristiche notevoli:1) una relativa costanza; 2) un valore particolare;3) una particolare variazione con la quota.

Andiamo a vedere i motivi di ciascuna delle tre caratteristiche.La costanza di T deriva dal fatto che le grotte hanno un’enorme

capacità termica e smorzano le variazioni di T dei fluidi in entrata.Il primo passo è quindi stimare la capacità termica delle grotte.

Campo Base, Abisso Mani Pulite, Tambura, Toscana, Italia


INTRODUZIONE

CAPACITÀ TERMICA DELLE GROTTE

La capacità termica di un oggetto

è la quantità di calore

che bisogna cedergli per innalzarne

di 1 °C la temperatura.

Una grotta è una struttura

più o meno chiusa dentro un isolatore

(la roccia) con enorme capacità termica,

ma con una bassissima conduttività.

Inoltre contiene aria e acqua.

Quale è la sua capacità termica?

Tirolese, PB, Marguareis, Piemonte, Italia



Complesso di Piaggia Bella.

Volume: 106 m3 (?..)

Aria: 106 kg

C=109 J/K

Acqua: 10 kg/m (?)x10 km (?..)

105 kg o 106 kg

C=5x108-5x109 J/K

Quanto 1000 ton di roccia.

Un nulla.

Zona Piaggia Bella, Marguareis, Piemonte, Italia



La capacità termica delle grotte

sta quindi nelle rocce che le delimitano.

In tutta la montagna?

No, solo la profondità che partecipa.

Valutare quanto è difficile…

Abisso Cul di Bove, Matese, Italia


CAPACITÀ TERMICA DELLE GROTTELe grotte non esistono. Esiste un’assenza di roccia.

Ma la capacità termica la dà la roccia che circonda l’assenza, così come dà gli appigli, i posti per i chiodi …

periodo τ xp in calcare [m]

1 giorno 0.17

1 anno 3.2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 20 40 60 80 100

Depth in rock [cm]

Tem

pera

ture

incre

ase [

°C]

Internal rock temperature increases from the initial temperature due to a step disturb of +1°C. Situations at t=0.01, 0.1, 1, 10, 100 hours. The alfa-term (local exchange coefficient) is infinite.

rock temperature

-1,0

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 20 40 60 80 100

depth in rock [cm]

Tem

pera

ture

incr

ease

[°C

]

Internal rock temperature at6, 9, 12, 15, 18 h from the beginning of a sinusoidal temperature variation



In pratica a smorzare

le fluttuazioni giornaliere

partecipa una spanna di roccia

(~500 kg/m2) o 3 metri

(~10000 kg/m2)

per fluttuazioni annuali.

Di nuovo Piaggia Bella.

Volume: 106 m3 (?..)

Superficie: 106 m2 (???)

Massa roccia coinvolta:Giornaliera: 0.5x106 ton

Annuale: 10x106 tonPassaggio Segreto, PB, Marguareis, Piemonte, Italia


CAPACITÀ TERMICA DELLE GROTTEMa il clima cambia.

La lunghezza di penetrazione di variazioni che durano diecimila anni è di molti chilometri.

L’intera montagna partecipa quindi a smorzare la variazione.Ma per capire meglio dobbiamo fare un modello.


GROTTE COME FILTRI TERMICIPossiamo pensare che una grotta sia fatta così.

Una pentola C in cui scorre acqua!Che temperatura assume l’acqua che ne esce,

se quella che vi entra ha una T che varia di continuo?


Si sistema alla T media delle acque che sono entrate.Se la pentola era a 25 °C e la media delle acque è invece a 15 °C,

la T della pentola tende in modo asintotico a 15, con una scala temporale data dal rapporto fra la capacità termica totale e la portata entrante.

Questo è il tempo di equilibratura di una grotta con l’ambiente esterno.

1Teq F

Ct

raffreddamento di un monte

1516171819202122232425

0 1 2 3 4 5

unità tempi di equilibratura teq

tem

per

atu

ra m

on

te Andamento temporale della temperatura di C da 25 °C per entrata di flusso F a 15 °C. Unità tempi: C/F


GROTTE COME FILTRI TERMICI

Il tempo di equilibratura di una grotta è il tempo necessario

perché dentro la grotta scorra una quantità di fluido

che abbia la stessa capacità termica totale della montagna.

j Tjeq FtC

Sima Aonda, Auyantepui, Venezuela



Facciamo un esempio.Abbiamo visto che a smorzare

cambiamenti di T su tempi lunghi l’intera montagna (dall’acquifero

in su) partecipa alla capacità termica totale.

Possiamo calcolare la capacità termica C di un altopiano di potenza H, e calcolare

quanto tempo ci vuole perché al suo interno fluisca,

con piovosità media, una quantità d’acqua che abbia una capacità

termica totale pari a C.Poi ripetiamolo ipotizzando

che non entri acqua, ma solo aria, con valori tipici del carsismo

nelle nostre zone.Risorgenza sull’Auyantepui, Venezuela



Insomma: per raffreddare ad aria (flussi tipici) un altopiano di 100 m di potenza, occorrono 500 anni, ma ne bastano 50

se vi facciamo fluire acqua (flussi tipici).In pratica questo ci dice che chi raffredda le montagne

sono le acque che si infiltrano.E che in poche migliaia di anni qualunque montagna

che sia attraversata dalle acque esterne va alla T delle acque esterne.Le montagne carsiche sono “fredde”.

E se non sono fredde, non sono carsiche...

H [m] Δteq, aria [a] Δteq, acqua [a]

10 50 5

100 500 50

1000 5000 500



In prima approssimazione possiamo assumere

che la temperatura delle acque che si infiltrano sia quasi uguale

alla locale T media annuale, che da ora in poi chiameremo TL.

E quindi che anche la T delle grotte sia quasi uguale alla TL.

Quasi uguale.

Ma questo “quasi” contiene un mare di dettagli...

Tgrotta Tmedia _ annuale



LA TEMPERATURA MEDIA LOCALELa carta delle T medie è data dalla World Meteorological Organization

con una rete di 11 mila stazioni meteorologiche che coprono la Terra.

La carta dà i valori della T media annuale locale (TL)

riportata al livello del mare.


La zona mediterranea è tutta inclusa fra l’isoterma 10 e quella 20 °C.

Vuol dire che le grotte sono tutte a quella TL?

Sì, quelle a livello del mare, sono a quella TL.

Palermo 17 °C, Trieste 12 °C, Barcellona 16 °C, Torino 13.5 °C...

Ma Torino non è a livello del mare...

20 °C

10 °C


LA TEMPERATURA MEDIA LOCALE

Infatti bisogna apportare correzioni.La principale è per la quota.

La TL in genere scende di 6.5 °C ogni chilometro di quota. Torino è a 250 metri slm;

quindi bisogna togliere circa 1.8 °C.Una grotta a Torino (una cantina,

la roccia entro poche decine di metri di profondità, l’acqua delle falde

profonde...) ha in prima approssimazione una T di 12-13 °C.Alla stessa latitudine (Marguareis...) ci aspettiamo che una grotta a 2000

metri slm (Piaggia Bella) abbia una T poco più alta di 0 °C.

È così semplice?Sì, in prima approssimazione

è proprio così semplice. Ingresso F5, Marguareis, Piemonte, Italia



Ma una grotta su un versante nord?Il versante non importa.

Cambia molto quanta radiazione solare riceve (e quindi la sensazione di freddo), ma in realtà l’influsso sulla TL è molto piccolo.

In genere, senza ricorrere alla carta, possiamo operare così per stimare la TL:

- cerchiamo i dati di TL forniti dalle stazioni WMO più prossime alla zona X interessante;- calcoliamo per ciascuna ΔLat e ΔAlt, differenza delle latitudini (in gradi) e delle altitudini (in chilometri), fra il punto X e la stazione WMO;- stimiamo TL con la formula qui sotto, valida dalle nostre parti;- mediamo fra le varie stazioni.

AltLatTT WMOL 5.67.0 La temperatura delle grotte – Società Speleologica Italiana 2009


Riassumiamo.La grande inerzia termica della roccia che circonda le grotte

smorza le variazioni di T dei fluidi entranti, e fa sì che esse si sistemino alla loro T media annuale (TL).

In prima approssimazione possiamo quindi dire che le grotte hanno la T media annuale del posto in cui si aprono.

Grotta della Mottera, Val Corsaglia, Piemonte, Italia



LE CORREZIONI

Ci sono diverse correzioni da apportare.

1) Selezione dei fluidi;

2) calore geotermico;

3) diverse altitudini di infiltrazione.

Abisso Essebue, PB, Marguareis, Piemonte, Italia


SELEZIONE DEI FLUIDI: ACQUA

La T media di una località

si ottiene dalle misure di T

dell’aria a 2 metri di altezza

su un prato pianeggiante.

Ma noi abbiamo visto che il fluido

che conta davvero nel fissare la T

della grotta è l’acqua

che si infiltra.

La sua T media può essere diversa

dalla TL per vari motivi. Rio delle Amazzoni, Manaos, Brasile


Primo motivo.Le precipitazioni partono da una quota sensibilmente più alta della superficie.

In genere si ammette che la loro T sia circa 1 °C inferiore alla T locale dell’aria.

Temporale sui Tepui, Venezuela



Secondo motivo.Le precipitazioni sono concentrate in stagioni particolari.

Confrontiamo la situazione climatica di:

Firenze (44° N, q. 50);Chihuahua (29° N, q. 1400).

Le T sono simili, come le medie:TL Firenze: 14.6 °C.;TL Chihuahua: 17.8 °C.

Le precipitazioni no, e le T medie delle infiltrazioni, e quindi delle grotte, sono:

T Firenze: 13.8 °C;T Chihuahua: 21.6 °C.

Firenze (I): T e P

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 4 7 10

Mesi

Tem

pera

ture

[°C

]

-10

10

30

50

70

90

110

130

150

Pre

cip

itazio

ni [m

m]

TminTmaxPrecipitazioni

Chihuahua (Mx): T e P

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1 4 7 10

Mesi

Tem

pera

ture

[°C

]

-10

10

30

50

70

90

110

130

150

Pre

cip

itazio

ni [m

m]

TminTmaxPrecipitazioni



Terzo motivo.In zone dove la neve permane per lunghi periodi,

le acque di infiltrazione sono sensibilmente più calde della TL.Infatti quando fa molto freddo l’acqua è neve, ed essa non si infiltra.

L’infiltrazione inizia solo alla fusione primaverile, quando la sua T è salita a 0 °C.

Sotto lo zero l’acqua non scorre: questo è il motivo fondamentale per cui tratti di grotta sottozero sono rarissimi e molto prossimi all’esterno.

Abisso Viva le Donne, Grigna, Lombardia, Italia



La grotta di Ulugh Beg è stata scoperta

dall’Associazione La Venta

durante la spedizione Samarcanda 91.

È una delle più alte entrate

conosciute al mondo.

Sviluppo: 1500 metri

Profondità: 240 metri

Altitudine: 3750 metri

TL: -6°C

T della grotta:

-0.8°C a 3700 metri slm

0°C a 3550 metri slmAbisso Ulugh Beg, Hodja Gu Gur Atà, Uzbekistan



Quarto motivo.In ingressi particolari le acque di infiltrazione

possono non essere affatto all’equilibrio con la TL.Una grotta alimentata da un lago molto assolato

e poco profondo può essere molto più calda dell’atteso.Una grotta il cui ingresso è una grande trappola per la neve

può essere intorno allo zero anche a quote relativamente basse.

Abisso Gaché, PB, Marguareis, Piemonte, Italia



Anche i movimenti dell’aria provocano scostamenti dalla regola

che la T della grotta sia la TL.

L’aria non congela, ma la sua direzione di scorrimento

dipende dalla T esterna.

Durante l’estate l’atmosfera interna è più densa di quella esterna e cade,

e l’aria viene inalata dalle entrate alte che ora sono “spazzate”

dall’aria esterna, che è calda.

L’aria interna, relativamente fredda, affonda nella montagna

e sgorga alle entrate basse.


SELEZIONE DEI FLUIDI: ARIA

Durante l’inverno avviene l’opposto:

l’aria interna è relativamente calda

e sale, sgorgando dalle bocche alte.

Fonde la neve

e mostra gli ingressi “buoni”.

Abisso Fine di Mondo, PB, Marguareis, Piemonte, Italia

Ingresso sconosciuto, Desert du Platé, Francia



Si forma una nuvola

di mescolamento all’ingresso.

Tante grotte sono state trovate così...

Fummifere Acque, Auyantepui, Venezuela



Questo significa che le grotte filtrano l’aria, selezionandone

le temperature.

Fra l’aria interna e quella esterna esse scelgono:

la più calda per le entrate alte;la più fredda per quelle basse.

L’effetto complessivo sulla T della grotta è piccolo, perché

l’aria ha poca capacità termica.Gruta da Terra Ronca, Goyas, Brasile



IL CALORE GEOTERMICO

Dalle profondità della Terra sale un flusso di energia termica

di 0.06 W/m2.Nel tempo, ha reso calde tutte le rocce profonde.

Il flusso geotermico in grotta è impercettibile, perché le montagne in cui sono scavate sono all’equilibrio

coi flussi d’acqua esterni, che le hanno raffreddate

da gran tempo.Il flusso che sale viene intercettato dall’acquifero alla base del monte

ed espulso alle sorgenti.

phreatic part

low impedance water and air transfers

Fgt


Ne risulta che fra il fondo grotta e la sorgente l’acqua viene scaldata di un ∆Tgt dato dalla formula sotto.

P* è l’infiltrazione.

Nel carso alpino P* si aggira su 1000 mm/a e quindi l’incremento di temperatura è intorno a 0.5°C.

Non è molto, ma forse è misurabile.

Tgt 500

P *C



Ma è vero?L’idea di un acquifero piatto e omogeneo che nelle profondità

delle montagne carsiche schermi il flusso geotermico non è plausibile. Sappiamo benissimo che l’acqua si sposta lungo una rete di gallerie

o persino in singole condotte.

Grotta Holloch, Svizzera



Il risultato sorprendente è che questo non importa.

Una condotta focalizza su sé stessa il flusso geotermico,

creando una zona d’ombra nelle rocce sovrastanti

su una superficie molto più ampia della condotta stessa.È come se l’acquifero

fosse esteso per centinaia di metri intorno alla condotta.



In pratica le condotte di base intercettano il calore

geotermico su una superficie molto più grande della loro.

Le dimensioni della superficie schermata sono dell’ordine

della profondità della condotta, non del suo diametro...

È probabile che il riscaldamento conseguente abbia importanti

effetti nell’evoluzione dei sistemi freatici.

T 0

T 0

R O C K

S U R F A C E

H

c a v e s h a p e f a c t o r S F

d r a i n a g e c o n d u i t

H

HS Fsh



Una grotta può avere locali sbilanci termici

per le diverse capacità di schermatura

delle condotte profonde.Anche questi processi

possono avere un ruolo genetico perché creano condensazioni, ma sono di ampiezza limitata.

Allo stato attuale delle conoscenze

si può ammettere che il flusso geotermico non giochi

nessun ruolo nel fissare la temperatura di una grotta.

T0

T0

ROCK

SURFACE

drainage conduit

cave

T0 T1

T2

T1

thermal exchanges



I GRADIENTI TEMPERATURA-QUOTA

Abbiamo visto che la TL esterna varia con la quota.Diminuisce di 6.5 °C/km.

Questo valore è il gradiente medio atmosferico.Anche in grotta le T

variano con la quota, ma in un modo diverso,

che dipende dal tipo di grotta.In genere, comunque,

la T diminuisce di 3-4 °C/km, cioè molto meno che all’esterno.

Vediamo meglio.

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

800 1000 1200 1400 1600 1800

quote m slm

T-aria (triangoli) e T-acqua (quadrati)in Malga Fossetta, giugno 96.Quote topografiche. Precisione T ±0.1°C.

quota ingresso


Consideriamo una condotta ben isolata termicamente, in cui l’acqua scende di cascatella in cascatella, senza mai acquistare velocità.

La sua T va crescendo, perché l’energia potenziale iniziale va trasformandosi in calore, di salto in salto.

Il suo guadagno di T è Gw=2.34 °C/km.È il “gradiente adiabatico idrico”, molto importante perché quanto più

le grotte sono attive, tanto più il loro gradiente gli è vicino.

Gruta do Diablo, Sao Paulo, Brasile



L’aria ha un comportamento

più complicato perché:

1) è comprimibile;

2) in genere è umida.

L’aria si muove sia verso l’alto

che verso il basso.

Nel caso dell’aria secca

questo crea semplicemente

un’inversione temporale.

Ma questa simmetria si rompe

a causa dei processi di condensazione

e al rilascio di energia dovuti all’attrito.



Se l’aria è secca, o lontana dal 100%

di umidità relativa, la sua T aumenta

scendendo con la quota

di Gas=9.7 °C/km.

Questo in meteorologia si chiama

“gradiente adiabatico secco”.

Cueva Hundida 2, Coahuila, Messico



Ma in generale ci sono vaste superfici di acqua libera nelle grotte,

e l’aria rimane umida.

Quindi l’aria si scalda scendendo,

ma con questo essa fa evaporare dell’acqua.

Però, per farlo, deve spendere energia.

Il risultato è che si scalda meno che se non ci fosse acqua.

La sua variazione di T con la quota (“gradiente adiabatico umido”)

è data da questa formuletta, che è utile imparare a memoria

per andare bene in grotta.

10.622

p

L

c p

AB

T 2exp

B

T

dT

gMmol,a

R

1

0.622 A

p

L

c pTexp

B

T

dz



Non è vero, per fortuna. Ma importa capire che l’aria umida scendendo

si scalda meno di quella secca.La tabella dà le variazioni di T con la quota a varie quote e temperature.Sono le variazioni di T con la quota per le grotte in cui ci sia acqua ferma,

ma pochissimo scorrimento idrico.Si vede che il gradiente naturale per grotte umide

è circa 6 °C/km in grotte alpine e 4-5 °C/km in grotte tropicali.

Altitude [m] 100 1000 2000 3000 4000

T=0°C 6.58 6.38 6.14 5.91 5.70

5°C 5.90 5.70 5.50 5.25

10°C 5.32 5.11 4.89 4.68

15°C 4.80 4.60 4.40 4.20

20°C 4.35 4.17 3.98 3.80

25°C 3.95 3.80 3.65

30°C 3.63 3.49 3.35



Ad esempio. Una grotta inizia a 1500 metri slm con T=TL=6 °C.La T aumenta scendendo di quota a seconda di cosa scorre:

solo aria secca: 9.7 °C/km;solo aria umida: 6 °C/km;solo acqua: 2.34 °C/km.

In media nei complessi sotterranei di tipo alpino: 3.5 °C/km


E quindi alle gallerie a quota 500 metri s.l.m.

misuriamo delle T che sono rispettivamente:

16, 11, 8.5, 9.5 °C.Lungo ciascuna linea interna

di moto dei fluidi si ha un gradiente di T

che dipende dal peso relativo di acqua e aria.


Nella pratica le grotte reali

sono una miscela di arie umide e acque,

e a seconda del prevalere di una

o dell’altra il gradiente si sposterà

verso i 2.5 (acqua dominante)

o verso i 5 (aria dominante).

Come abbiamo detto,

la gran parte dei grandi abissi

ha gradiente intorno a 3-3.5 °C/km.

Terra tra i Due Laghi, PB, Marguareis, Piemonte, Italia



Ma una grotta in genere

prende acque da vari

posti, a diverse quote,

quindi ognuna con:

sua T di infiltrazione;

suo gradiente

di discesa.

Quindi, quando

si mescolano,

non sono in equilibrio.

Inoltre questa miscela

tende a confondere

il gradiente complessivo

della grotta.



In particolare, se si ha T=TL a una certa quota, non sarà più così più in basso. Infatti:

La TL esterna diminuisce di 6.5 °C/km.La T delle grotte di soli 3-3.5 °C/km.

Ad esempio, poniamo che a quota 0 la TL sia T0=12 °C, e che H=1 km.

Quindi a quota H la TL è 5.5 °C.Le acque si infiltrano lassù, a quella T, e scendendo acquistano 3.5 °C.

H

T0

T0-6.5 H

(T0-6.5 H)+3.5 H



Perciò escono a 5.5+3.5=9 °C, ben 3 °C in meno della TL alla quota della sorgente.Possiamo capire che esiste un sistema carsico profondo dal fatto che le sorgenti e le gallerie di bassa quota sono molto più fredde del TL.In pratica, asserire che la T di una grotta è circa TL non è vero per i grandi sistemi carsici con forte sviluppo verticale.La loro T è sempre minore della TL alla stessa quota.

H

T0

T0-6.5 H

(T0-6.5 H)+3.5 H



C’è di più: abbiamo visto che, se l’acqua fluisce in una condotta isolata, si scalda di 2.34 °C ogni chilometro di caduta.

Ma nel carso profondo, essa si scalda di 3-3.5 °C/km.L’acqua quindi esce dalle montagne un poco più calda di quanto dovrebbe.

Perciò, in generale, l’acqua, che fissa la temperatura della grotta sottrae energia alla montagna.

Sorgenti di El Ocote, Chiapas, Messico



E chi dà energia alla montagna?

La dà il fluido che esce più freddo

di quel che dovrebbe.

L’aria.

L’acqua fissa la T della grotta.

L’aria le dà energia.

Quindi nella speleogenesi:

l’acqua è lo scalpello,

l’aria il martello.

Confluenza, PB, Marguareis, Piemonte, Italia



MISURE

Ora guarderemo un po’ di casi pratici.Prima, come varia

la T sottoterra nelle zone dove la circolazione dell’acqua esterna

è praticamente assente.Se non c’è circolazione,

di sicuro non ci sono grotte che ci permettano

di raggiungerle.Quindi sono T di cavità

artificiali: di tunnel.Ingresso della Miniera di Naica, Messico


Traforo del Gottardo st. gotthard

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 5 10 15

de

pth

[m

]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

de

pth

[°C

]

Profondità del tunnel.Temperatura della roccia.In genere è proporzionale alla profondità.In questi grafici il valore della temperatura alle entrate è TL.


MISURE

Traforo del Sempione

simplon

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5 10 15 20

dep

th [

m]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

tem

pe

ratu

re [

°C]


MISURE

Traforo del Monte Bianco mt blanc

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

de

pth

[m

]

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

tem

pe

ratu

re [

°C]

Anomalia rispetto all’atteso.In fase di scavo questo segnalò l’avvicinarsi ad una enorme faglia che portava l’acqua glaciale sin giù a quota tunnel.


MISURE

Traforo del Gran Sasso gran sasso

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 2 4 6 8 10

de

pth

[m

]

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

tem

pe

ratu

re [

°C}

La temperatura non è proporzionale alla profondità.L’intero Gran Sasso, come tutte le montagne carsiche, fa termicamente parte dell’atmosfera…


MISURE

Ora passiamo alle grotte.Guarderemo come varia la T

con la quota.Ci sarà sempre una zona “disturbata”

vicino alle entrate, dove i fluidi entranti non sono ancora in equilibrio

con l’ambiente.Dopo di che, aria, acqua e roccia

vanno in equilibrio.Anzi: in quasi-equilibrio.

Si vedrà che per apprezzare bene la regolarità dei gradienti

bisogna misurare su grandi dislivelli, oltre almeno i 500 metri.

Canyon Fighiera, PB, Marguareis, Piemonte, Italia


MISURE

Abisso di Trebiciano - Venezia Giulia

7

8

9

10

11

12

13

0 50 100 150 200 250 300 350

tem

pe

ratu

re [

°C]

quota [m slm]

Abisso di Trebicianowater and air temperature vs altitudeapril 95


MISURE

16

16.5

17

17.5

18

18.5

19

19.5

20

1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500

tem

pe

ratu

re [

°C]

quota [m slm]

Auyan TepuiAir Temperatures vs AltitudeFummiferae Acquae (1996): -3.8 °C/kmOcorpuscolo (1993): -4.6 °C/km

entrancesQ1475

Fummifere Acque - Venezuela

Fummifere Acque, Auyantepui, Venezuela


MISURE

Abisso Orione - Lombardia

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1300 1400 1500 1600 1700 1800

temperature aria e acqua in OrioneGrignone, maggio 92

Grigna Settentrionale, Lombardia, Italia


MISURE

Abisso Malga Fossetta - Veneto

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

800 1000 1200 1400 1600 1800

quote m slm

T-aria (triangoli) e T-acqua (quadrati)in Malga Fossetta, giugno 96.Quote topografiche. Precisione T ±0.1°C.

quota ingresso

Sorgente dell’Oliero, Settecomuni, Veneto, Italia


MISURE

Abisso Ceki 2 - Slovenia

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

temperature di acqua ed aria in Ceki Due, Canin Sloveno, Dic 92

Quota slm [m]

Tem

pera

ture

[°C

]

Ingresso Ceki 2, Kanin, Slovenia


MISURE

Abisso Ulivifer - Toscana

7

7.5

8

8.5

9

9.5

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

Temperature dell'acqua e dell'arianell'abisso Ulivifer, Alpi Apuane, dopo una grande piena. Quota ingresso 1565 m slm

Quota slm [km]

Tem

pera

ture

[°C

]

Aria

Acqua

Zona fondo, Abisso Ulivifer, Tambura, Toscana, Italia


MISURE

Complesso di Piaggia Bella - Piemonte

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1 1.5 2 2.5 3

Temperature di aria e acqua nel Complesso Piaggia Bella-Labassa

quote slm [km]

tem

pera

ture

[°C

]

aria

acqua

Abisso Gaché, PB, Marguareis, Piemonte, Italia


MISURE

Pozzo della Neve - Molise

5

6

7

8

9

10

600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

tem

pera

tura

[°C

]

quota [m slm]

quotaingresso

Temperature acqua ed aria vs. quotanel Pozzo della Neve, Matese.Gradiente -2.85 °C/km. Agosto 94.

Abisso Cul di Bove, Molise, Italia


MISURE

Capitano Paff - Lombardia

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

tem

pera

tura

[°C

]

quota [m slm]

Abisso Capitano Paff, Grignone.Temp. aria ed acqua vs. quota.Non tarato. Ago 95

entrata2180

Abisso Viva le Donne, Grigna, Lombardia, Italia


MISURE

CONCLUSIONI

La temperatura di una grotta

è una delle sue caratteristiche principali,

ma spesso viene percepita

come semplice sfondo ostile

che si oppone alle esplorazioni.

Essa è invece il risultato dell’interazione

fra la forma della grotta e l’esterno.

Lungi dall’essere semplicemente ostile,

la temperatura di una grotta

ci racconta la forma del monte

e le vicende climatiche dell’esterno.Khayyam, Antro del Corchia, Toscana, Italia


PER SAPERNE DI PIÙ

BADINO G. (1995), Fisica del Clima Sotterraneo. Memorie dell’Istituto Italiano di Speleologia, 7, Bologna, pp. 137;BADINO G. Il Clima Sotterraneo. www.laventa.it/download/pdf/il clima sotterraneo.pdf;BALBIANO C. (2000), Il Clima delle Grotte. Quaderno Didattico della Società Speleologica Italiana n. 8, pp. 9;LISMONDE B. (2002), Aérologie des Systèmes Karstiques. Comité Departementale de Spéléologie Isére, pp. 362.


http://www.laventa.it/download/pdf/il%20clima%20sotterraneo.pdf



CREDITI

Questa lezione è stata preparata da Giovanni Badino.

Tutte le fotografie sono di Giovanni Badino.

Si ringraziano per la loro collaborazione e disponibilità i seguenti enti e istituzioni:

Dipartimento di Fisica Generale dell’Università di TorinoAssociazione Geografica La Venta, Treviso.

© Società Speleologica ItalianaOgni parte di questa presentazione può essere riprodotta sotto la propria responsabilità,

purché non se ne stravolgano i contenuti. Si prega di citare la fonte.


LA TEMPERATURA DELLE GROTTE Freddo destate e caldo dinverno? Progetto Powerpoint 2009 A cura di...

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