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Sintesi dei fattori che hanno condotto al cambiamento climatico ed effetti
Tipologia: Appunti
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La vita sulla Terra esiste grazie alla combinazione di diversi fattori, tra i quali l’interazione tra atmosfera e superficie terrestre e raggi solari. Una parte dell’energia solare che arriva sulla Terra è direttamente riflessa nello spazio dall’atmosfera, una parte è assorbita da questa, mentre la restante quantità arriva sino alla superficie terrestre. Colpita dai raggi solari, la superficie terrestre si riscalda e riemette radiazioni elettromagnetiche a lunghezza d’onda maggiore di quelle incidenti. In condizioni di normalità, un equilibrio tra la radiazione totale trattenuta e la radiazione che ritorna nello spazio, addolcisce il clima terrestre, passando da -18°C a 15°C. Tuttavia, il diossido di carbonio e il vapore acqueo, gas presenti notevolmente nell’aria, non schermano le radiazioni in ingresso, ma trattengono le radiazioni infrarosse in uscita, comportandosi come i vetri di una serra. Per questo motivo sono detti gas serra e questo fenomeno prende il nome di effetto serra. La temperatura media della superficie terrestre, pertanto, cresce di anno in anno, un fenomeno noto come riscaldamento globale. Questo aumento generale del calore trattenuto dall’atmosfera provoca a lungo termine drastici “mutamenti climatici”. Alcune regioni, infatti, si scaldano più di altre: è il caso del Mar Glaciale Artico, in cui il congelamento in inverno non riesce a compensare la fusione estiva. La crescente fusione dei ghiacciai continentali è,dunque, causa di un generale innalzamento del livello del mare. Il livello del mare è salito di circa 17 cm nell’ultimo secolo. Ciò provocherebbe la sommersione di numerosa zone costiere, con conseguente migrazione di decine di migliaia di abitanti. Inoltre, le infiltrazioni di acqua salata nelle falde acquifere e negli estuari comprometterebbero la disponibilità di acqua potabile. Questi cambiamenti climatici mettono in crisi il complesso sistema di correnti marine e atmosferiche che rendono abitabile il pianeta. E’ il caso della circolazione meridionale atlantica, o AMOC. Si tratta del grande sistema di circolazione delle correnti dell'Oceano Atlantico. Il funzionamento dell'AMOC si basa su due motori principali: la temperatura e la salinità. L'acqua calda e salata proveniente dai tropici scorre verso nord lungo la superficie dell'Atlantico Mentre viaggia, rilascia calore nell'atmosfera, rendendo il clima del Nord Europa e della costa orientale del Nord America molto più mite di quanto dovrebbe essere. Una volta raggiunte le regioni polari, l'acqua si raffredda drasticamente. Diventando più fredda e rimanendo salata, aumenta di densità e diventa "pesante". A questo punto, l'acqua affonda verso le profondità dell'oceano.Questa massa d'acqua fredda e profonda inizia a scivolare di nuovo verso sud, completando il ciclo. Una volta
tornata ai tropici, si riscalda di nuovo, risale in superficie e il giro ricomincia. Il timore degli scienziati è che questo sistema si stia inceppando. Il riscaldamento globale sta causando lo scioglimento accelerato della calotta glaciale della Groenlandia. Questo immette nell'oceano enormi quantità di acqua dolce. L'acqua dolce è meno densa (più leggera) dell'acqua salata. Se la superficie dell'Atlantico del Nord diventa troppo "dolce" e calda, l'acqua non riesce più ad affondare con la stessa forza, compromettendo questo sistema. Senza il calore portato dalle correnti, le temperature in Europa settentrionale potrebbero scendere drasticamente.
A questo sistema marino corrisponde un analogo sistema atmosferico, creato dai così chiamati “venti planetari”, o costanti. Su scala locale, infatti, i venti soffiano in modo irregolare e discontinuo, mentre se si analizza la situazione su scala planetaria, si possono individuare fasce ben determinate in cui i venti spirano secondo direzioni prevalenti in modo pressoché costante. Ricordiamo, infatti, gli alisei, i venti occidentali e i venti orientali polari. L’andamento dei venti su scala planetaria trova spiegazione nel riscaldamento non uniforme della superficie terrestre. L'equatore riceve tutto l'anno più luce solare perpendicolare rispetto ai poli, facendo sì che l'aria calda salga vicino all'equatore e l'aria fredda scenda vicino ai poli. Questa differenza crea forti gradienti di temperatura, e di conseguenza di pressione. Se la Terra fosse ferma, l'aria calda, influenzata dal solo gradiente barico, salirebbe dall'equatore, andrebbe verso i poli in quota, si raffredderebbe e tornerebbe indietro al suolo. Ma la realtà è più complessa. Poiché la Terra ruota su se stessa, i venti non si muovono in linea retta. La forza di Coriolis devia i venti verso destra nell'emisfero nord e verso sinistra nell'emisfero sud. Questa deviazione spezza l'unica grande cella di circolazione in tre celle distinte per ogni emisfero. Una grande cella, detta cella di Hadley, occupa la fascia subtropicale, mentre alle alte latitudini si trova la cella polare. Queste due celle sono separate dalla cella di Ferrel, che si estende alle medie latitudini. Nella cella di Hadley i venti di superficie spirano dai tropici verso le basse pressioni equatoriali, mentre quelli in quota sono diretti verso i tropici. Nella cella polare i venti di superficie spirano dai poli verso le basse pressioni subpolari, mentre quelli in quota verso i poli. Nella cella di Ferrel i venti di superficie spirano dalle alte pressioni tropicali verso le basse pressioni subpolari, mentre quelli in quota spirano verso le basse latitudini. Quest’ultima, dunque, funge da zona di mescolamento tra le masse d'aria tropicali e quelle polari. Lo scontro tra aria calda proveniente dalla cella di Ferrel e aria fredda proveniente dalla cella polare provoca una significativa differenza di pressione e di temperatura, detta fronte o getto polare. Vengono, in altri termini, creati dei venti che vengono deviati dalla Forza di Coriolis verso oriente e tendono a scorrere lungo la superficie di contatto tra le due masse d’aria. Un analogo processo si ha tra il confine della cella di Ferrel e quella di Hadley. In questo caso le masse d’aria vicine all’equatore, scaldandosi, si sollevano e tendono a muoversi verso nord, attratte dai movimenti discendenti dell’aria più fredda (e quindi più pesante) che avvengono alle medie latitudini (circolazione della cella di