Definizioni di variabile meteorologica, andamento meteorologico, clima
Fattori climatici, accenni
Presentazione delle seguenti variabili:
- Temperatura e pressione
- Vari gas
- Umidità relativa
- Pulviscolo atmosferico
  - Variabili meteorologiche: radiazione, temperatura, umidità relativa, direzione e velocità del vento, pressione, precipitazioni (anche la composizione dell’atmosfera: es. CO 2 )
  - Meteorologia: studia i processi fisici responsabili del tempo atmosferico; cerca di fare previsioni
  - Andamento meteorologico: comportamento delle variabili atmosferiche di un determinato periodo, mese, anno,….

Glossario - 1

Climatologia: Studia i fenomeni meteorologici in rapporto alle condizioni geografiche della superficie terrestre (clima vero e proprio), a prescindere dal periodo di osservazione.
Clima = caratteristiche meteorologiche medie di una determinata località (dati meteorologici di almeno 30 anni!). - Il Clima della Pianura Padana secondo la classificazione climatica di Wladimir Köppen è di tipo Cfa (clima temperato umido con estate molto calda) :
C: climi temperati delle medie latitudini
f: umido; precipitazioni abbondanti in tutti i mesi
a: con estate molto calda; il mese più caldo è superiore a 22 °C

Glossario - 2

Cosmici:
- rivoluzione della terra intorno al sole;
- inclinazione dell’asse terrestre (23°27’)
- rotazione terrestre
Geografici:
- latitudine, esposizione
- altitudine
- distanza dal mare e da altri bacini idrici
- presenza di correnti marine
- presenza di venti
- situazione orografica

Fattori climatici

Agiscono sulla irradianza

Regioni dell’atmosfera Regioni dell’atmosfera e temperatura

Km

80

50

12

-90 -55 15

TROPOSFERA

STRATOSFERA

MESOSFERA

TERMOSFERA

°C

8-

Inversione termica

E’ l’alterazione del normale profilo di temperatura
Profilo normale nella troposfera: all’aumentare dell’altezza la temperatura diminuisce (0.65 °C ogni 100 m)
Profilo durante l’inversione: strati d’aria più freddi negli strati bassi dell’atmosfera (gradiente invertito)
L’inversione riguarda un’altezza variabile di atmosfera da pochi metri fino a qualche migliaio di metri.

Importante per gelate radiative!

Pressione

La pressione atmosferica a livello del terreno è equivalente al peso della colonna d’aria sovrastante che si estende fino all’estremo dell’atmosfera.
A livello del mare, alle nostre latitudini è mediamente di 1013 mbar
Varia con l’altezza di 0,1-0,12 mbar ogni metro di h
Non ha un effetto diretto rilevante sui vegetali
Dalle differenze di pressione orizzontali origina il vento
Azoto 77 %, Ossigeno 21 %,
Altri gas 2%
In concentrazione relativamente costante entro i primi 90 km di altitudine (Argon, Xenon, Neon, Kripton, Idrogeno ed Elio)
in concentrazioni variabili in funzione dell'altitudine, del periodo dell'anno:
CO 2
H 2 O
O 3
inoltre, SO 2 , CO, CH 4

Composizione dell’atmosfera Anidride carbonica

379 ppm (v/v) nel 2004
È in equilibrio con i bicarbonati presenti nelle acque
Deriva da respirazione e combustioni
È consumata nella fotosintesi
È presente negli strati più bassi dell'atmosfera
Alle nostre latitudini le concentrazioni sono:
- più alte in inverno che in estate
- più alte di notte che di giorno

Soglie per l’ozono troposferico

livello di attenzione per l’uomo: 180 μg m-3^ (ca. 90 ppb) come valore medio orario.
livello di protezione per la vegetazione:
- 200 μg m-3^ (ca. 100 ppb) per valore medio orario
- 65 μg m-3^ (ca. 32,5 ppb) per il valore medio sulle 24 ore
  - presente solo nella troposfera
  - la concentrazione varia fortemente nel tempo e nello spazio (tra 0.1 e 7% al suolo)
  - i 3/4 di vapor acqueo dell'atmosfera si trovano generalmente a quote superiori a 4 km;
  - si origina dall'evaporazione delle masse di acqua libera (oceani, mari, laghi etc) ma anche dai processi di respirazione e di traspirazione
  - agisce sullo scambio di calore tra la terra, che si raffredda per evaporazione, e l'atmosfera, che si riscalda per condensazione di vapor acqueo
  - è un gas serra

Vapore acqueo

Umidità assoluta e relativa

Umidità assoluta: quantità di acqua (g) in un volume di aria (m^3 ) ad una data pressione e temperatura
Umidità relativa: Rapporto tra la quantità di vapore acqueo contenuto in un volume d’aria e la quantità massima (condizione di saturazione) che la stessa massa d’aria riesce a contenere nelle stesse condizioni di pressione e temperatura.

Umidità assoluta e relativa

È l’UR e non l’umidità assoluta ad influenzare l’attività metabolica degli organismi - L’UR è la variabile guida dell’ evapotraspirazione - L’UR è importantissima per lo sviluppo dei fitopatogeni ed il manifestarsi quindi delle malattie delle piante

Nella produzione vegetale ci interessa conoscere UR

Dinamica giornaliera dell’umidità relativa

0

10

20

30

40

0.00 5.00 10.00 15.00 20. Ora del giorno

Temperatura (°

c)

0

20

40

60

80

100

Umidità relativa

(%)

T_media U_media

varia principalmente con la temperatura
è influenzata dai fenomeni avvettivi e convettivi

UR di un giorno di luglio a Bellaguarda (Mn)

UR e punto di rugiada

_e_* = pressione di vapore alla saturazione

ea = pressione di vapore attuale (nel grafico ea = _e_* 0.5)

S è il punto di saturazione di P; D è il punto di rugiada di P. Umidità relativa = (ea / e*) ⋅ 100

Da e* ed ea si può calcolare la massa di H 2 0 (g l-1) tramite PV=nRT

 

  

  

  



⋅ = ⋅

3
27

1. 11 exp T

T e

Misura dell’umidità relativa: Psicrometro

Ventola

È la differenza di temperatura che si osserva, conseguente al raffreddamento evaporativo del bulbo umido, che ci consente di calcolare l’umidità relativa.

Ta Tw

Elaborazione delle temperature dello psicrometro

_ea = eTw -_* γγγγ (Ta-Tw)

Le temperature di bulbo secco (Ta) e bulbo umido (Tw) consentono dunque la stima di UR (= e*/ea). Esistono comunque delle tabelle di facile consultazione.

mbar

Temperatura °C)

ea

_eTw_*

_e_*

Tw Ta

γγγγ

Il raffreddamento evaporativo registrato dallo psicrometro avviene lungo la linea PW, e cessa in corrispondenza di: Tw; e*Tw

γ = costante psicrometrica = 0,667 mbar grado- (tra 20 e 30 °C)

Pulviscolo atmosferico

Particelle sospese in aria con diametro da pochi nm fino a 500 μm.
Si tratta di fibre, particelle carboniose, metalli, silice, inquinanti solidi e liquidi
Ha effetti sui flussi radiativi
È importante nei processi di condensazione (pioggia e grandine!) poichè le particelle fungono da nucleo di condensazione.
PM 10 = particelle con diametro inferiore a 10 micron

Profili delle variabili meteo nella coltura

Bibliografia

Benincasa F, Maracchi G, Rossi P (1991). Agrometeorologia. Patron Editore (BO). •Ventura F, Rossi Pisa P (2004). Strumenti per l’agrometeorologia. Aracne Editrice (Roma) •Loomis S.R. and Connor D.J. 1992. Crop ecology – productivity and management in agricultural systems.Cambridge University Press, New York. Capitolo 6.