Organizzazione Meteorologica Mondiale (O.M.M.)

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1 Organizzazione Meteorologica Mondiale (O.M.M.) Definisce il clima come l insieme degli elementi fisici, chimici e biologici che principalmente caratterizzano le condizioni meteorologiche di una determinata regione della terra e che influenzano nel contempo la vita degli esseri viventi che la popolano, siano essi animali che vegetali. Gruppo 1: Picerno T.; Manfredi G.; Di Martino A.; Zamani V. Gruppo 2: Costantini A.; Salvatori A.; Tedesco R., Maggioni E. Laboratorio di pianificazione del paesaggio a.a. 2012/2013 Docenti: Trusiani - Cozzolino

2 Il clima: E il risultato delle azioni reciproche di diversi fattori quali: Temperatura, pressione barometrica, precipitazioni,umidità dell aria, luce Altri fattori importanti che incidono sui valori di precipitazioni e temperature sono: Latitudine Longitudine - Distanza Dal Mare

3 Introduzione La climatologia è lo studio del comportamento degli elementi meteorologici di una regione, valutati in un ottica di lungo periodo, in genere un trentennio. L analisi di queste condizioni può avere risvolti applicativi molto vasti ed interessare numerosi campi delle attività umane, come la gestione del territorio nei suoi vari aspetti e la salvaguardia dell ambiente.

4 Metodologia Gli studi sul clima richiedono la disponibilità di serie storiche sufficientemente lunghe di dati meteorologici. Utilizzando un programma di foglio elettronico di calcolo, sono stati inseriti i dati raccolti riguardanti: i valori mensili medi ed estremi, della temperatura, i valori delle precipitazioni mensili i valori della radiazione solare al suolo, con angolo di 40, e 90 rispetto al suolo. i valori di durata media del giorno i valori di velocità, frequenza del vento relativamente alla direzione di provenienza i valori di eliofania i valori di umidità relativa i valori della pressione atmosferica i valori relativi allo stato del cielo mensile, stagionale e annuale

5 Fattori fisici che influenzano il clima L atmosfera: La parola atmosfera designa l'involucro gassoso che avvolge un pianeta, le cui molecole sono trattenute dalla forza di gravità del pianeta stesso. La Terra ha una atmosfera complessa e divisa in più strati, che in ordine di altezza sono: Troposfera, Stratosfera, Mesosfera, Termosfera, Esosfera; COMPOSIZIONE CHIMICA MEDIA AL SUOLO È LA SEGUENTE: azoto 78 %, ossigeno 21%, argo 1%, biossido di carbonio, ozoni, vapore acqueo presenti in minima quantità.

6 la troposfera è lo strato in cui si verificano quasi tutti i fenomeni meteorologici Ha una temperatura media globale di 15 C al livello del mare, che diminuisce con l'altitudine (0,65 C ogni 100m di quota). L'aria degli strati più bassi, che tende a salire, genera grandi correnti convettive da cui hanno origine venti equatoriali costanti (gli alisei) e le perturbazioni atmosferiche.

7 Precipitazioni La quantità di precipitazione è espressa in millimetri. La pioggia è una precipitazione di gocce d acqua liquida di diametro superiore al mezzo millimetro e con velocità di caduta maggiore di 3 metri al secondo (m/s). Essa è generata da nubi basse (strati e cumuli) e/o medie (altocumuli). DURATA E INTENSITÀ Le precipitazioni di acqua allo stato solido sono: la neve e la grandine. La neve è costituita da cristalli a struttura esagonale, ramificati o stellari, generalmente riuniti in fiocchi. La grandine è formata da chicchi di ghiaccio di diametro variabile da 5 millimetri fino a 50 millimetri anche se, non di rado, possono raggiungere diametri dell ordine delle decine di centimetri.

8 Aridità L aridità è una caratteristica climatica determinata dalla contemporanea scarsità della pioggia (aree con precipitazioni annue dell ordine dei mm), e dalla forte evaporazione che sottrae umidità al terreno. calcolata in base al valore dei cosiddetti indici di aridità, che mettono generalmente in relazione le precipitazioni medie annue e le temperature medie annue attraverso l'introduzione di una costante numerica

9 Aridità Indice di De Martonne Indice Fao-Unep P = precipitazione media annua in mm T = temperatura media annua in C se: Ia < 5 = clima desertico (aridità estrema) Ia < 15 = irrigazione continua: clima steppico (aridità) Ia < 20 = irrigazione necessaria: clima semiarido mediterraneo Ia < 30 = irrigazione opportuna: clima subumido Ia < 60 = irrigazione occasionale: clima umido Ia > 60 = autosufficienza idrica: clima perumido P = precipitazioni medie annue ET = evapotraspirazione media annua se: Ia < 0,05 = clima iperarido Ia < 0,2 = clima arido Ia < 0,5 = clima semiarido Ia < 0,65 = clima subumido secco Ia > 0,65 = clima umido con: Ia < 0,03 = desertificazione Ia > 0.75 = nessun rischio di desertificazione

10 La radiazione solare La radiazione solare rappresenta l energia che arriva sulla superficie terrestre, influenza la gran parte dei processi fisici e biologici. Regola più o meno direttamente la circolazione generale dell'atmosfera, dalla quale prendono origine tutti i vari tipi di clima della terra e le condizioni atmosferiche di ogni singola località, a tutte le latitudini.

11 La radiazione solare Particolare importanza ricopre l Albedo, che consiste nel fenomeno di riflessione della radiazione solare da parte della superficie terrestre. Tale valore si esprime in percentuale ed è dipendente dalla materia presente sullo strato superficiale del terreno, maggiore è la capacità di riflessione di quel materiale, maggiore sarà il valore di albedo.

12 Eliofania L eliofania si distingue in eliofania assoluta, per la quale si intende la durata della presenza di sole, non coperto da nubi durante il giorno, in un determinato punto della superficie terrestre; ed eliofania relativa, con la quale si esprime il rapporto tra eliofania assoluta e durata astronomica della giornata. L effettiva distribuzione di radiazione in Italia è fortemente influenzata dall orografia e dalla presenza del mare. Mappa riportata sull Atlante Tematico d Italia a cura del Touring Club Italiano e del CNR del 1989 con i contributi di: CNR Progetto Finalizzato Energetica, La radiazione solare diretta e diffusa. Modelli fisico-matematici, Strumentazione, Applicazioni energetiche, Roma, 1983; Guerrini A., Lavagnini A., Vivona E. L insolazione sull Italia. Raccolta di dati registrati da servizi nazionali ed enti vari ( dal 1913 al 1977), Roma, Istit. Fisica dell Atmosfera. ; ID., L eliofania in Italia, in Contributi di Climatologia, Roma, Memoria Soc. Geografica Italiana, 38 (1985)

13 Vento E provocato dalle differenze di temperatura esistenti sul pianeta: l aria più calda, avendo minore densità, tende a sollevarsi, richiamando aria fredda nella depressione così formatasi. Il vento in superficie è determinato: situazione sinottica generale, dalla geografia del territorio, dall orografia e dagli ostacoli locali.

14 Vento Del vento si misurano di solito tre aspetti: La direzione di provenienza espressa in gradi, calcolati in senso orario a partire da nord. Condiziona le decisioni riguardanti le difese adottate nei confronti dei venti dominanti (uso dei frangivento, disposizione delle file, pratiche colturali, ecc.). La velocità si misura, secondo le norme internazionali, in metri al secondo. La direzione di provenienza e la denominazione dei venti principali vengono di solito rappresentate tramite la rosa dei venti La frequenza

15 L'umidità E la quantità di vapore acqueo presente nell'atmosfera. l'umidità assoluta: è la quantità di vapore acqueo espressa in grammi contenuta in un metro cubo d'aria, ed è direttamente dipendente dalla pressione dell'aria. L'umidità relativa: il rapporto tra la quantità di vapore contenuto da una massa d'aria e la quantità massima che ne può contenere quella massa d'aria nelle stesse condizioni di temperatura e pressione. Si misura in percentuale. Se l'umidità relativa è al 100% non significa che c'è solo acqua, ma che quella massa d'aria contiene la massima quantità di vapore contenibile in quelle condizione senza che si condensi. Valori bassi di umidità relativa si hanno in corrispondenza di clima caldo secco, per esempio frequente ai Tropici. Normalmente l'umidità relativa è tra il 30% e il 100% alle nostre latitudini.

16 L'umidità relativa L'umidità relativa (UR) del 40% significa che nell'aria è presente il 40% dell'umidità massima a una determinata temperatura:

17 La pressione atmosferica E la forza originata dal peso dell aria sull unità di superficie, e varia in funzione della temperatura e della quota. Il diverso grado di irraggiamento distribuisce il calore in maniera disuniforme così che il peso dell aria varia sensibilmente sulla superficie terrestre. Viene rappresentata attraverso la carta delle isobare (unione di punti alla stessa pressione) che fornisce anche indicazione sui movimenti delle masse d aria. Meteo.it (internet). Carta delle isobare (consultato 20-marzo-2013) disponibile all indirizzo:

18 Stato del cielo Per stato del cielo si intende la misura stimata della nuvolosità (o nebulosità), cioè della quantità di cielo coperto da nubi (espressa in ottavi o decimi) in un dato istante e in un determinato punto della superficie terrestre.

19 Macroclima, mesoclima, clima locale, microclima REGIONE: zone geografiche di differente ampiezza. Proprio l estensione della zona considerata viene indicata come scala climatica e di conseguenza si parla di macroclima, mesoclima, clima locale, Microclima. MACROCLIMA: il clima corrispondente a vaste regioni: ad esempio è possibile parlare di un macroclima per il bacino mediterraneo, per il continente europeo, per i paesi nordici ecc. E evidente che in tal modo la regione cui si fa riferimento viene descritta a grande scala facendo riferimento ai valori medi dei parametri geografici e meteorologici che le corrispondono. Un maggiore dettaglio è possibile passando a regioni meno estese caratterizzate da un proprio MESOCLIMA. All interno del macroclima che descrive i paesi nordici è possibile identificare, ad esempio, i mesoclimi che caratterizzano le zone costiere e quelle montane. Quando poi si voglia scendere ancora più nel dettaglio si farà riferimento al CLIMA LOCALE. Per esempio nelle zone montane sarà possibile definire un clima locale delle valli ed un clima locale delle vette.

20 Macroclima, mesoclima, clima locale microclima Rappresentazione schematica dei vari livelli di studio del clima

21 I climi e la classificazione di KÖPPEN La scienza che studia i climi utilizza come grandezze guida nella definizione del clima di un determinato luogo la temperatura e le precipitazioni. Questo perché effettivamente sono grandezze molto significative, ma anche perché sono quelle per le quali si hanno più dati a disposizione dal momento che sono rilevate da un numero elevatissimo di stazioni. Il sistema di classificazione, elaborato all inizio del secolo dal climatologo russo W. Köppen, costituisce oggi uno standard mondiale. Distribuzione dei diversi tipi di clima sulla superficie terrestre secondo Koppen. La classificazione è basata sui valori di temperatura del mese più freddo e del mese più caldo e sulla temperatura minima annuale in parallelo alle precipitazioni. Essa individua nella vegetazione spontanea il migliore indicatore della combinazione climatica di un luogo. Le grandi classi in cui il sistema di Köppen ha suddiviso i climi sono cinque e vengono simboleggiate con le prime cinque lettere dell alfabeto. All interno di ogni grande classe vengono poi identificate alcune sottoclassi che si distinguono tra di loro per quantità e regime delle piogge.

22 La classificazione dei macroclimi Equatoriale umido 10 a N e S dell equatore (temperature e piogge elevate per tutto l anno) Subtropicale umido (oceanico e continentale) (inverno moderato, stagione calda 8-10 mesi) Mediterraneo tra 32 e 42 N, tra 30 e 38 S (inverno mite, estate arida) xeromediterraneo, mesomediterraneo, mediterraneo-montano Montano (diverso a seconda della latitudine) Artico (lunga stagione invernale freddissima e buia, estate breve, con giorno lungo) Boreale (inverno lungo e freddo, solo neve, estate breve fresca) Temperato umido (inverno freddo, anche gelo) Subtropicale arido tra (venti caldi, piogge scarsissime, escursione termica >20 ).

23 Il Microclima Le grandi carte climatiche ci spingono a considerare il clima come un insieme di condizioni uniformemente distribuite in una ampia zona. In realtà le condizioni ambientali variano da luogo a luogo molto velocemente tanto che quando si consideri una zona anche di dimensioni limitate si possono individuare molti diversi microclimi vicini l uno all altro. Basti pensare a quanto differenti possono essere le associazioni vegetali che si trovano sui versanti diversamente esposti di una stessa collina o alla differenza di temperatura che si ha in ambito urbano durante il periodo estivo tra un ampio parcheggio e un parco alberato confinanti. Monti Vulture laghi di Monticchio Gli elementi che determinano il microclima di un sito sono: la radiazione solare e l esposizione al vento: la radiazione solare porta energia e quindi aumenti di temperatura, il vento può contribuire a raffreddare. Questi due elementi climatici si combinano con elementi geografici (rilievo, topografia, presenza di masse d acqua, tipo di copertura del suolo) per dare lo specifico microclima di un luogo.

24 Mesoclima e clima locale Il mesoclima viene definito anche come clima di bacino e si sviluppa su una lunghezza lineare orizzontale di metri/chilometri e centinaia di metri in verticale. Ad esempio l'insediamento cittadino, il fiume che attraversa l'abitato, le quinte verdi, le zone agricole ed i parchi, i pendii dei rilievi più vicini sono il luogo geografico ove si realizza il mesoclima. Anche una formazione forestale di piccole dimensioni si presta come esempio: un bosco di forra (bosco fluviale in una piccola e stretta valle). Il clima locale viene percepito quotidianamente da chi effettua spostamenti minimi, ad esempio da quartiere a quartiere, dalla periferia al centro città. Nell'ambiente alpino, a causa della presenza dei rilievi, risulta determinante anche la variazione di quota. D'inverno accade spesso di notare l'inversione termica (aria più fredda a contatto con il suolo) salendo solamente di 100/150 metri dal fondo valle. In termini climatici e di concentrazione degli inquinanti dell'aria è subito evidente il confine climatico. Tale fenomeno si protrae per settimane/mesi in modo determinante per gli organismi viventi.

25 Il Lazio è una regione dell Italia Centrale che si affaccia sul Mar Tirreno, caratterizzata da clima Mediterraneo lungo le coste che diventa progressivamente continentale verso le vallate interne del Lazio, per assumere poi caratteri tipici della montagna Appenninica in corrispondenza dei maggiori rilievi al confine fra Lazio ed Abruzzo.

26 Le piogge sul Lazio possono considerarsi abbondanti, commisurate alle altre aree a clima Mediterraneo. La piovosità aumenta da nord verso sud procedendo dalle zone costiere alle zone montuose con l eccezione di alcune vallate interne chiuse all influenza marittima. I minimi di piovosità si riscontrano nella Pianura Maremmana in particolare nel tratto costiero confinante con la Toscana, dove la piovosità ammonta a poco più di 600 mm. Fonte: ARSIAL.it Le aree più piovose si riscontrano sui rilievi confinanti con l Abruzzo, sull Anti Appennino Laziale ed in generale sul Basso Lazio dove il progressivo avvicinarsi della catena Appenninica alla costa rende più efficace la cattura dell umidità apportata dalle depressioni Atlantiche e Tirreniche: qui cadono fino ad oltre 1500mm di pioggia con punte di 2000 mm sui rilievi del Basso Lazio. Le restanti zone del Lazio che includono gran parte del litorale Laziale l Agro Romano, la Valle del Tevere e la parte interna della Provincia di Viterbo registrano quantitativi annui compresi tra 800 e 1200 mm annui. Ovunque la stagione più secca è l Estate sebbene sui rilievi non siano infrequenti gli episodi d instabilità pomeridiana. Nelle altre stagioni la piovosità è distribuita in modo abbastanza omogeneo ma con un massimo più pronunciato in corrispondenza dei mesi primaverili ed autunnali nelle zone montuose interne, e in Inverno sulle aree costiere e sublitoranee.

27 I venti che soffiano più frequentemente nel Lazio provengono in prevalenza dai quadranti occidentali e meridionali. Durante il semestre freddo il frequente transito di depressioni Atlantiche attiva venti di Scirocco e di Libeccio responsabili delle precipitazioni abbondanti che caratterizzano questi periodi dell anno. Fonte: ARSIAL.it In Inverno si verificano anche irruzioni di aria artica marittima che inducono venti di Maestrale o di aria artica continentale accompagnata da correnti di Tramontana o Grecale. In Estate nelle coste predomina il regime di brezza, mentre gli stessi venti meridionali che nelle altre stagioni portano le piogge, durante tale periodo apportano ondate di caldo ed afa.

28 Le temperature sono influenzate dalla presenza mitigatrice del Mar Tirreno. Fonte: ARSIAL.it In Inverno le aree costiere restano abbastanza miti con temperature massime che spesso oltrepassano la soglia dei 10 C e minime quasi sempre maggiori di 0 C. Gelate e nevicate sono episodiche e le irruzioni di aria artica difficilmente hanno lunga durata. Le zone interne e montuose vedono aumentare la frequenza delle gelate all aumentare della distanza del mare e della quota fino ad arrivare sulle cime Appenniniche dove in corrispondenza delle ondate di freddo il termometro più scendere anche fino a -20 C. Le Estati sono calde con valori che superano diffusamente i 30 C e che in corrispondenza delle ondate di calore spesso raggiungono e superano i 35 C, con le vallate e le pianure interne che tendono ad essere in assoluto le aree con i picchi termici maggiori della Regione. Sui rilievi il clima è mitigato dall altitudine con nottate fresche e temporali pomeridiani abbastanza frequenti, viceversa lungo le coste sono spesso presenti brezze mitigatrici anche se il tasso di umidità è piuttosto elevato.

29 L Italia, a causa delle sue caratteristiche geografiche e geomorfologiche presenta una grande varietà di condizioni climatiche, che tuttavia dal punto di vista del rapporto clima-piante possono ricondursi alle due grandi regioni bioclimatiche temperata e mediterranea. Il BIOCLIMA mediterraneo si differenzia essenzialmente da quello temperato per la presenza di un periodo di aridità estivo (evento raro sulla superficie terrestre ove, di norma, in estate, per l aumento della evaporazione marina, aumentano le precipitazioni) e per temperature medie annuali più elevate, con numerose differenziazioni al suo interno, in funzione della latitudine, altitudine e distanza dal mare. Fonte: PTPG

30 Fonte: sintesi De Blasi 1994 Uno studio sul FITOCLIMA del Lazio (Blasi, 1994) ha esaminato i rapporti tra il clima e la vegetazione individuando 15 unità fitoclimatiche, appartenenti a quattro regioni bioclimatiche, definita in base ai dati di temperatura e precipitazione ( ), integrati con alcuni indici bioclimatici ed il censimento delle specie legnose. Lo studio descrive inoltre ogni unità fitoclimatica in termini floristici e fitosociologici, individuando delle macroserie di vegetazione. Diagrammi di Bagnouls-Gaussen rappresentativi delle Regioni Fitoclimatiche Vengono inoltre riportati alcuni diagrammi ombrotermici di Bagnouls- Gaussen, che forniscono un utile strumento nelle classificazioni climatiche, offrendo una rappresentazione delle variazioni delle temperature e precipitazioni nel corso dell anno. Fonte: wikimedia.org

31 Le 15 unità fitoclimatiche sono state accorpate, per una analisi semplificata, nelle quattro grandi Regioni fitoclimatiche. Regione mediterranea Comprende la zona litoranea del Lazio ed è caratterizzata da condizioni climatiche caldo-aride; si va dagli aspetti più generici della macchia mediterranea delle Isole Ponziane caratterizzate da precipitazioni annue di 649 mm con aridità estiva di 5 mesi e temperatura media delle minime del mese più freddo di 8,3, con precipitazioni annue di 1133 mm, aridità estiva di 4 mesi e temperatura media delle minime del mese più freddo di circa 4. Come diagramma di Bagnouls-Gaussen rappresentativo è stato scelto quello di Tarquinia. Regione mediterranea di transizione La fascia di territorio della Maremma laziale interna, della regione tolfetana e sabatina, della Campagna Romana, dei Colli Albani e dei versanti sudoccidentali dell Antiappennino meridionale, fino alla piana di Pontecorvo e Cassino è caratterizzata da un clima con precipitazioni annuali comprese tra 810 e 1519 mm, l aridità estiva è ridotta a due o tre mesi ed una temperatura media delle minime del mese più freddo intorno ai 2,3-4.

32 Regione temperata di transizione Le precipitazioni vanno dai 954 ai 1233 mm e l aridità estiva è di uno o due mesi; la temperatura media delle minime del mese più freddo è inferiore a 0 e distingue questa regione rispetto alle precedenti. Il diagramma di Bagnouls - Gaussen riportato come rappresentativo è quello di Frosinone. Regione temperata Tale fitoclima si riscontra nella parte del Lazio a maggior distanza dal mare e sui rilievi montuosi, comprendendo la regione vulsina e vicana, l Appennino reatino, l Antiappennino meridionale (Lepini, Ausoni, Aurunci ), le vette dei Colli Albani, i M.Simbruini ed i M. Ernici. Le precipitazioni sono in genere abbondanti, fino a 1614 mm., l aridità estiva è assente o poco accentuata, mentre la temperatura media delle minime del mese più freddo è in genere inferiore a 0. Il diagramma di Bagnouls - Gaussen di Posta evidenzia l assenza del periodo di aridità estiva.

33 Parco dei Castelli Romani Il clima dei Castelli Romani varia a seconda della posizione geografica e dell altezza. Si passa da un clima di pianura, come quello di Roma, ad un clima quasi montano. Ad esclusione dei Pratoni del Vivaro, dove sono frequenti le inversioni termiche sia positive che negative (in inverno si sfiorano i -20 ), normalmente questo porta ad avere minime simili a quelle di Roma e massime più basse e con limitata umidità. Come per la città di Roma, la vicinanza del mare fa la differenza fra precipitazioni e temperature, a seconda che si osservi la zona sud o quella nord. Fonte: lazionauta.it Fonte: wikimedia.org

34 Precipitazioni Si hanno precipitazioni maggiori sulle alture a ridosso del mare, a sud, dovute all aria umida di scirocco che, salendo, si condensa più facilmente, mentre verso nord, dove l aria che arriva ha già scaricato il suo contenuto, le precipitazioni sono minori. Fonte: ARSIAL.it- Velletri Fonte: ARSIAL.it- Frascati

35 Temperature Circa le temperature a parità di altezza, i paesi dell area a sud dei Castelli Romani, generalmente hanno temperature mediamente superiori a quelle dell area nord di circa 1-1,5. Durante la stagione invernale l area suddetta è interessata anche da masse d aria fredda, con venti di Tramontana e Grecale. In inverno, fino ad altezza di mt, orientativamente, le temperature minime e massime sono simili a quelle di Roma Ciampino. Quindi 3 per le minime e 12 per le massime. Mentre, salendo al di sopra di queste altezze, esse scendono rapidamente soprattutto nelle massime. Un esempio è dato dalle rilevazioni trentennali della stazione di Rocca di Papa, le quali danno 1,2 per le minime, ma soprattutto 6,3 per le massime. In estate il discorso è identico sia nelle zone vista mare, più temperate, che nelle zone poste a maggiore distanza da esso. Al solito, fino a mt di altezza, abbiamo minime e massime simili a quelle di Roma Ciampino 30 di media per le massime e 18 per le minime ma, a questa quota, la sensazione di calura viene comunque attutita dalla bassa umidità e dalla maggiore ventilazione. Fonte: ARSIAL.it-Frascati Fonte: ARSIAL.it-Velletri