Variazione delle componenti del bilancio energetico superficiale con la latitudine Tabella 4.5 e figura 4.11.

Transcript

1 Tabella 4.6 Il rapporto SH/LH /rapporto di Bowen) vale circa 0.1 sugli oceani. L australia è il continente più arido (SH/LH=2.18) dopo l'antartide, seguito dall Africa SH/LH=1.61). Sud America ed Europa i più umidi ( SH/LH=0.56 e 0.62 rispettivamente) Variazione delle componenti del bilancio energetico superficiale con la latitudine Tabella 4.5 e figura La radiazione solare ha un picco nella banda equatoriale. La radiazione netta è maggiore negli oceani (in particolare nella banda equatoriale) a causa della maggior albedo media dei continenti. Ai poli, il flusso di calore sensibile dall atmosfera bilancia la perdita radiativa netta Sugli oceani il surplus radiativo e al 90% bilanciato dal flusso di calore latente Tabella 4.5: Il flusso di calore sensibile è massimo sui continenti in corrispondenza a fasce prevalentemente aride (tropici). L importanza relativa del flusso di calore sensibile rispetto a quello latente aumenta con la latitudine

2 Ciclo giornaliero del bilancio energetico Fig 4.12, Prato, contributo radiativo. Ciclo giornaliero radiazione solare (albedo<20%) con un massimo superiore a 700 (bel tempo). Ciclo giornaliero della radiazione termica con bilancio netto negativo durante la notte. Il ciclo della radiazione termica dipende da quello del terreno (la temperatura dell atmosfera varia di poco) e lo sbilanciamento netto è grande perché il cielo è sereno e l aria poco umida Ciclo giornaliero del bilancio energetico Fig.4.13, 4.14, 4.15 suolo progressivamente più umido Fig.4.13 lago asciutto, ciclo delle componenti (nessun apprezzabile contributo del calore latente). Assenza di venti ed inversione termica sopprimono lo scambio di calore sensibile di notte. Perdita netta di energia a partire dal tardo pomeriggio. Fig.4.14 campo di grano maturo. Ciclo del flusso netto radiativo è simile al precedente con deficit radiativo notturno. LE dovuto all evapotraspirazione dovuta alle presenza delle piante di grano Fig.4.15 campo abbondantemente irrigato di erba medica. Il bilancio è fra radiazione netta e calore latente (evapotraspirazione). Nel caso specifico il calore sensibile è negativo per via della presenza di un vento caldo Ciclo stagionale del bilancio energetico sui continenti Fig 4.16 mostra sei esempi alle medie latitudini (ciclo stagionale di Rs con singolo marcato picco estivo) e illustra come esso sia condizionato dalla disponibilità di precipitazione: climi desertici (Yuma): assenza di LE tranne in piccolissime quantità in primavera e autunno Secco ma con temporali estivi (Flagstaff) : LE in estate confrontabile a SH Con inverni secchi (West Palm Beach) Con condizioni progressivamente più aride a partire da giugno fino a febbraio (San Antonio) Astoria e Madison sono climi umidi, in cui la precipitazione ha il proprio massimo in inverno e estate, rispettivamente e quindi nel secondo caso il contributo di LE è assai maggiore

3 Ciclo stagionale del bilancio energetico sugli oceani Fig 4.17 mostra il ciclo stagionale in corrispondenza della Corrente del Golfo. Macroscopiche differenze rispetto ai continenti sono la presenta di grandi quantità di energia accumulata (G) e trasportata (DE eo ). Inoltre LE è non-correlato da R s in quanto dipende dalla presenza di vento e dal contrasto termico con l atmosfera (massimi in autunno e inverno) Caratterizzazione geografica del bilancio energetico medio annuale sugli oceani Fig.4.18 a combinazione di dipendenza dalla latitudine di radiazione solare e albedo con un flusso termico netto (negativo) abbastanza uniforme ( leggero raffreddamento radiativo alle alte latitudini) Fig.4.18 b e c: LE >> SH, ma sono similmente evidenti gli effetti di Kuroshivo e Corrente del Golfo (Venti continentali freddi (in inverno) e secchi sopra superficie oceanica calda) Fig.4.18d: l oceano trasmette calore all atmosfera alle alte latitudini (formazione acqua densa) e sopra le correnti calde occidentali. L atmosfera trasmette calore agli oceani sopra le correnti fredde orientali e in una fascia equatoriale

4 Ciclo idrologico Rapporti fra il contenuto totale di acqua nelle varie componenti (tabella 5.1) Fig.1.: Il ciclo idrologico in cm/anno. Gli oceani sono esportatori netti, i continenti importatori netti. Il trasporto netto da oceani a continenti (e viceversa) è comunque una frazione minoritaria (circa il 10% dell evaporazione dagli oceani e circa un terzo della precipitazione sui continenti)

5 Bilancio idrico Per la superficie g w = P E f Per l atmosfera g wa = P + E f a g wa + g w = ( f a + f) Fig.5.2 Per la superficie (a lungo termine) : f = P E Massimi di precipitazione all equatore e alle medie latitudini (cicloni) export di acqua che converge verso i tropici trasporto Tabella 5.2 = f è una misura dell eccesso di acqua traportato dai fiumi. Precipitazione P E basso per continenti aridi (Africa) alto per continenti con grandi quantità d acqua a disposizione (Europa) L atlantico è il principale esportatore di risorse idriche. Oceano Artico e Pacifico sono netti importatori L ampiezza del ciclo idrologico e circa 1m/anno Precipitazioni La precipitazione avviene quando dall iniziale condensazione si giunge alla produzione di goccioline (e/o nuclei di ghiaccio) sufficientemente grossi da raggiungere la superficie senza ri-evaporare nella caduta La condensazione è prodotta da moti ascensionali (fronti, instabilità convettive, risalita lungo pendii montuosi) Fig.5.4 mostra la presenza della banda convettiva equatoriale (ITCZ), le zone aride tropicali (subsidenza delle masse d aria), dei percorsi seguiti dai cicloni alle medie latitudini. La precipitazione è minore alle alte latitudini perché basse temperature dell aria, inibiscono in trasporti di umidità.