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FENOMENI VULCANICI
Il vulcanismo, edifici vulcanici, eruzioni e prodotti dell'attività vulcanica
La struttura interna della Terra è composta da strati:
- Crosta terrestre , il primo più esterno;
- Mantello , formato da rocce solide con una temperatura che si avvia allo stato di fusione; la parte esterna del mantello è detta litosfera (è costituita da rocce rigide), al di sotto di essa vi è l' astenosfera (le rocce iniziano a fondersi). In queste due zone della terra, hanno origine i terremoti ed i fenomeni vulcanici. La parte inferiore del mantello si chiama mesosfera (la temperatura è di 3000 °C).
- Nucleo , composto prevalentemente da una lega di ferro, la sua parte più esterna è allo stato liquido, quella interna allo stato solido.
Le temperature elevate, poste al centro della Terra, sono responsabili dei fenomeni vulcanici. Tuttavia, la spiegazione più attendibile sull'origine dei vulcani, sullo studio della crosta terrestre e sull'espansione dei fondi oceanici, è stata data attraverso la Teoria della tettonica a zolle. Basandosi sull'osservazione delle coste dei continenti, sin dal '600 gli studiosi ipotizzarono che un tempo i vari continenti fossero uniti. La loro posizione attuale sarebbe stata raggiunta in seguito ad un lento movimento, detto deriva , delle masse continentali. Tale teoria fu formulata da parte del geologo tedesco Alfred Wegener, all'inizio del '900. Wegener ipotizzò che inizialmente tutti i continenti fossero uniti e formassero la Pangea (dal greco “unica terra”) circondata dal Panthalassa (“unico mare”). A sostegno di tale teoria Wegener portò:
- Prove Geologiche , consistono nella somiglianza mineralogica e paesaggistica di alcuni continenti che attualmente sono divisi;
- Prove Paleontologiche , si avvalgono dei ritrovamenti fossili di animali e piante uguali, in continenti lontani tra loro;
- Prove Paleoclimatiche , consistono in rocce e fossili, che indicano che in alcuni continenti si sono verificati cambiamenti climatici di grande rilievo.
Tali cambiamenti sono spiegabili presupponendo un movimento di deriva dei continenti. La deriva viene spiegata dalla Teoria della tettonica a zolle, la quale afferma che, la crosta terrestre rigida (litosfera) è formata da placche crostali che galleggiano sull'astenosfera (parte superiore del mantello). I margini delle zolle corrispondono alle aree sismiche e vulcaniche della Terra. Le zolle dei fondali oceanici sono dette placche oceaniche. Le altre sono dette placche continentali. Le placche poggiano su uno strato del mantello terrestre, costituito da rocce plastiche e soggetto a movimenti convettivi a causa dei quali esse si avvicinano o allontanano tra loro ( margini convergenti e margini divergenti ). Non esistono zone vuote tra una placca e un'altra; quindi quando le zolle si muovono allontanandosi, dal mantello risale il magma che riempie i vuoti formatisi; ciò accade nelle dorsali medio-oceaniche che si formano in corrispondenza dei margini divergenti. Quando le placche entrano in collisione, una di esse può sprofondare sotto l'altra, formando una fossa oceanica , accompagnata dalla formazione di vulcani sulla placca continentale. La collisione può causare il sollevamento della litosfera e la formazione di un sistema montuoso. L'insieme dei fenomeni che dà origine ad una catena montuosa è detto orogenesi.
Le Eruzioni vulcaniche, sono testimonianza dell'attività della Terra.
Durante le eruzioni, materiali liquidi, solidi e gassosi, vengono emessi da spaccature della crosta terrestre e formano il Vulcano. Sotto la crosta terrestre è presente il magma , formato da rocce allo stato fuso e da gas che si libera velocemente. Esso può raggiungere temperature di 1200 – 1500 °C. Una volta fuoriuscito, il magma prende il nome di lava. Durante la fase di risalita il magma si raffredda. Comunque, non sempre riesce a trovare una via d'uscita in superficie. In questo caso si solidifica e si originano le cosiddette intrusioni. Ne sono esempi:
- i Plutoni , grandi masse rocciose che rimangono imprigionate nella crosta terrestre;
- i Batoliti , che talvolta costituiscono il nucleo delle catene montuose;
- i Laccoliti , che hanno una forma a cupola;
- i Dicchi , che qualche volta formano il camino di alimentazione dei vulcani.
Quando il magma riesce a trovare una via d'uscita e i gas si liberano nell'aria, trascinano la massa fusa facendo uscire i materiali sotto forma di lava, ceneri e lapilli (con una temperatura fra gli 800 e i 1200 °C). La struttura dell'apparato vulcanico dipende strettamente dalla composizione delle lave emesse dal tipo di eruzione. Se l'eruzione è centrale i vulcani possono essere:
- a scudo o di tipo hawaiano , con eruzioni effusive, caratterizzate da emissioni di grande quantità di magma molto fluido, in cui gli edifici vulcanici sono larghi e piatti. Il più grande vulcano a scudo è il Mauna Loa , nell'arcipelago delle Hawaii;
- a strato o di tipo:
Stromboliano , con eruzioni debolmente esplosive, la lava ristagna nel cratere solidificando, ma quando la pressione del gas è sufficiente, si ha un'esplosione che scaglia detriti solidi, che andranno a costruire l'edificio vulcanico, come lo Stromboli , nelle isole Eolie;
V ulcaniano , con lave molto viscose ed eruzioni esplosive: si levano colonne di gas, ceneri e lapilli a forma di fungo; questo tipo di vulcano è detto anche pliniano , poiché fu Plinio il Giovane ad averne parlato per primo dopo aver osservato l'eruzione del Vesuvio dal mare.
Peleano , si tratta dei vulcani più catastrofici: possono restare quiescenti per tempi lunghissimi e, quando esplodono, rovesciano verso valle una nube ardente ad elevatissima velocità, che non lascia via di scampo. Il nome di questi vulcani si deve al vulcano La Pelée nell'isola della Martinica, che nel 1902 causò la morte di 30 mila persone.
Se l'eruzione è lineare si ha la formazione di plateau , immensi tavolati costituiti dalla sovrapposizione di strati di eruzioni successive. I plateau possono essere:
- basaltici , quando gli strati contengono quasi esclusivamente materiali provenienti dalle colate laviche; - ignimbritici , quando, originati da eruzioni esplosive, gli strati sono costituiti da piroclastiti e lave consolidate.
Vulcanismo effusivo e vulcanismo esplosivo
Il vulcano è composto da una struttura a monte, detta cono vulcanico, al di sotto del quale si
I vulcani sono concentrati in alcune zone della Terra: Africa orientale, Europa Meridionale, Asia Meridionale, Oceania, lungo le coste occidentali delle Americhe e nelle aree centrali degli oceani. Molti di essi si trovano su isole che formano arcipelaghi: gli archi insulari. Questi ultimi sono situati in prossimità delle fosse oceaniche (aree più profonde dei fondali oceanici). Anche nelle profondità oceaniche in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche l'attività vulcanica è molto intensa e determina il fenomeno della deriva dei continenti; si tratta per lo più, di eruzioni effusive di forma lineare che trovano sbocco da una fenditura chiamata “rift valley”. In Italia si trovano numerosi vulcani attivi e quiescenti: sono attivi l'Etna e lo Stromboli; sono attualmente quiescenti il Vesuvio, i Campi Flegrei, il Monte Epomeo in Campania e Vulcano, nell'arcipelago delle Eolie.
Rischi vulcanici
Per prevedere l'eruzione è necessario considerare, oltre ai dati fisici e chimici, la storia del vulcano stesso; infatti l'attività eruttiva si manifesta generalmente con una certa regolarità. Gli studi avvengono attraverso strumenti: i sismografi ed i climometri che servono a rilevare le variazioni dei campi magnetico e gravimetrico della terra. Attraverso tali studi e ricerche è possibile costruire una carta di pericolosità vulcanica, nella quale sono inserite le aree a maggior rischio. Comunque, è sempre meglio predisporre anche un piano di evacuazione, da mettere in atto qualora si presenti un inizio della ripresa dell'attività eruttiva. Bisogna educare la popolazione e far prendere coscienza dei rischi che abitare in una zona vulcanica comporta, in modo che possa all'occorrenza, affrontare la situazione collaborando con gli organi preposti al soccorso (vigili del fuoco, protezione civile). Il rischio vulcanico indica se ed in quale misura, in una data area, si può verificare un'eruzione e se essa può provocare danni più o meno gravi al territorio ed ai suoi abitanti. Il vulcano italiano a più alto rischio, è il Vesuvio, per il quale è prevista una ripresa dell'attività in tempi molto vicini. Le sue eruzioni tipicamente esplosive, avrebbero conseguenze disastrose a causa dell'elevata urbanizzazione dell'area in cui si trova: in caso di eruzione, dovrebbero essere evacuate 600 mila persone. Infatti ricadrebbero nell'area circostante forti quantità di lapilli, pomici e ceneri. Inoltre, i fianchi dell'edificio vulcanico, potrebbero incendiare rapidamente e distruggere tutto ciò che è presente nelle vicinanze. Diverse sono le possibili conseguenze determinate da un'eventuale eruzione effusiva, come nel caso dell'Etna o delle Hawaii, poiché la fuoriuscita del magma avviene con lentezza e la lava, difficilmente mette in pericolo la popolazione, che riesce a porsi in salvo in tempo.
Cause ed effetti del vulcanesimo
Il vulcano rappresenta un punto di sbocco del magma presente nel mantello, si viene a formare un cono costituito di magma non più allo stato fuso, ma reso freddo e quindi impietrito. Ogni volta che il vulcano smette di eruttare, la lava presente in superficie si raffredda, formando così un tappo all'altezza del cratere e allo stesso modo, quando il vulcano riprende l'attività, la pressione del magma fa si che il tappo, coperto da ceneri, permetta, scoppiando, nuovamente la fuoriuscita di magma. Le cause dell'eruzione di un vulcano sono quindi, le pressioni del magma. L'eruzione di un vulcano porta numerosi disagi che per la maggior parte sono legati alla distruzione, ciò significa dover evacuare la zona. L'attività di un vulcano è sempre accompagnata da un agente speciale, il terremoto, il quale avviene per i numerosi movimenti del mantello a causa della fuoriuscita del magma; il terremoto genera ancora distruzione poiché le case crollano, i movimenti vengono
avvertiti anche nel mare e avviene così il maremoto. Forse la conseguenza meno disastrosa è quella della cenere, che però è dannosa all'uomo e costringe tutti gli abitanti dei paesi sottostanti al vulcano a portare la mascherina protettiva per non aspirarla.
FENOMENI SISMICI
Natura ed origine del terremoto
Il terremoto , o sisma , è uno scuotimento improvviso e di breve durata della crosta terrestre. In relazione alla loro origine i terremoti si distinguono in:
- Terremoto per crollo , è originato dalla discesa di una cavità sotterranea o dal cedimento di rocce del sottosuolo;
- Terremoto vulcanico , si ha quando il movimento del magma durante un'eruzione causa la deformazione o la frattura delle rocce circostanti;
Mercalli è attualmente divisa in 12 gradi di intensità, a seconda degli effetti prodotti dal terremoto sulle costruzioni e sulle persone. Questa scala non è del tutto attendibile poiché, a parità di scossa, dipende dal tipo di costruzione, dalla sua resistenza, dal numero di persone presenti nell'area, ecc. La scala Richter si basa sulla magnitudo del sisma (misura la quantità di energia che si libera nell'ipocentro del terremoto).
Effetti del terremoto
Un terremoto può avere diversi effetti dannosi:
- lo scuotimento del suolo che provoca la distruzione dei manufatti umani;
- dislocazioni verticali, orizzontali o oblique di imponenti tratti di terreno lungo le faglie;
- frane, se il terremoto si verifica in zone montuose e i versanti non sono stabili, come si è verificato in Friuli ed Irpinia;
- l'acqua presente nei pori dei sedimenti si può allontanare, facendo perdere la loro coerenza e trasformandoli in una specie di melma su cui sprofondano gli edifici;
- sopraggiungere di incendi prodotti dalla combustione delle strutture in legno, innescati anche dalla caduta delle linee elettriche e alimentati dall'esplosione delle tubature dei gas;
- uno spostamento delle placche, un'eruzione sottomarina o una frana possono produrre vibrazioni del fondale marino (maremoto) che generano un'onda anomala, che può sollevarsi anche oltre i 30m (Tsunami) abbattendosi in modo violento sulla costa con effetti disastrosi.
Distribuzione dei terremoti e tettonica delle placche
I terremoti sono distribuiti sulla terra anche in base alla tettonica delle placche. Infatti, la distribuzione dei terremoti non è casuale; gli epicentri dei sismi che ogni anno si verificano sulla terra, sono distribuiti lungo fasce ben determinate dal punto di vista geografico. Esistono 3 aree di sismicità :
- Una delle fasce sismiche più note è “la Cintura del Fuoco” che circonda l'Oceano Pacifico. Qui i terremoti avvengono in prossimità delle grandi fosse.
- Zona mediterranea e trans-asiatica. Questa fascia sismica segue il percorso delle catene montuose al nord del mediterraneo, fino all'Himalaya.
- La dorsale atlantico-indiana.
I fenomeni sismici si verificano con elevata frequenza in alcune aree della superficie terrestre che coincidono con le aree vulcaniche. Ciò lascia intuire che esiste uno stretto legame tra vulcanesimo e sismicità.
Terremoti ed interno della terra
Analizzando l'interno della Terra, si può studiare il comportamento delle onde sismiche durante il terremoto. I sismologi Mohorovicic e Gutenberg sono riusciti a determinare a determinare lo stato e la densità degli strati, tramite lo studio del comportamento delle onde sismiche. La velocità di propagazione di queste onde è una funzione dello stato e della densità della materia. Certi tipi di onde si propagano sia nei liquidi, nei solidi e nei gas, mentre altri tipi di onde si propagano solo nei solidi. Quando un terremoto avviene sulla superficie della terra, l'emissione di onde avviene in tutte le direzioni. Ci sono 2 grandi tipi di onde: quelle di superficie , che si propagano nella superficie del globo all'interno della crosta, e che causano tutti i danni del terremoto; e quelle di
profondità , che si propagano verso l'interno della terra e che possono essere registrate in più punti del globo.
Difesa dei territori
Per difendersi dagli effetti dei terremoti si può introdurre il concetto di rischio sismico. Tale rischio può essere espresso attraverso il prodotto di pericolosità, esposizione e vulnerabilità, quindi: RISCHIO = PERICOLOSITÀ x ESPOSIZIONE x VULNERABILITÀ Con Pericolosità si intende la probabilità che si verifichino scuotimenti sismici capaci di causare danni; L' Esposizione misura quanti e quali dovrebbero essere i “bersagli” del danneggiamento (densità di popolazione, abitazioni, attività produttive); La Vulnerabilità misura la probabilità che questi potenziali “bersagli”, abbiano di subire danni. La pericolosità dipende da caratteristiche naturali del fenomeno che non possono essere modificate, quindi per diminuire il rischio bisogna intervenire su esposizione e vulnerabilità, che dipendono dalle caratteristiche dell'insediamento delle popolazioni sul territorio.
Previsione, controllo e prevenzione di un sisma
Per difendersi dai terremoti, la previsione potrebbe sottrarre la popolazione ai loro effetti; si ridurrebbe, così, l' esposizione. Questo però, se anche potrebbe salvare vite umane durante un terremoto, non impedirebbe i successivi disagi legati alla perdita di abitazioni, di lavoro e allontanamento dai luoghi in cui si è affettivamente legati. Una strategia più efficace punta invece sulla prevenzione , affinché abitazioni, strade, servizi, impianti e sedi di attività economiche e collettive vengano rafforzati per essere più resistenti alle sollecitazioni sismiche. Per ottenere questo risultato bisogna ridurre la vulnerabilità delle strutture, per esempio incrementando la resistenza dei fabbricati alle sollecitazioni sismiche, oppure cercando di ridurre la trasmissione delle oscillazioni dal suolo agli edifici mediante l'inserimento di “isolatori sismici”. In Italia, malgrado i passi avanti compiuti negli ultimi anni, permangono gravi ritardi nell'adeguamento a condizioni di sicurezza sismica delle strutture preesistenti. Uno strumento utile di prevenzione si basa sulla razionale pianificazione territoriale che riduca l' esposizione di “bersagli” particolarmente sensibili (insediamenti ad alta densità abitativa, impianti industriali pericolosi), localizzandoli in aree più sicure. In tal senso gli studi di “Microzonazione Sismica” sono adatti, poiché suddividono il territorio in zone, in base ai livelli di pericolosità locale, uniti a condizioni geologiche che possono produrre amplificazione degli scuotimenti sismici o condizioni di instabilità del suolo, come frane, che provocate dal terremoto, bloccano il funzionamento di strade e reti di servizi, impedendo di gestire l'emergenza. Sempre in relazione alla prevenzione degli effetti dei terremoti, è necessario avviare dei programmi educativi.
delle masse terrestri, oppure da perdite di calore che determinano la diminuzione del volume delle masse terrestri.
Il bradisismo di solito trova origine nell'aumento o nella diminuzione dei gas situati in una zona magmatica poco profonda. Un esempio tipico di bradisismo si è registrato periodicamente nell'area vulcanica dei Campi Flegrei, presso Pozzuoli.
Distribuzione di un bradisismo
A seconda che il movimento bradisismico riguardi aree geografiche circoscritte o estese, si parla di bradisismo locale o regionale.
- Un esempio di bradisismo locale è quello che da almeno 2000 anni interessa la zona di Pozzuoli, come testimoniato dalle tracce presenti sul cosiddetto Serapeo (Tempio di Serapide): sulle colonne del tempio, edificato tra il III e il II sec. a.C., sono ben visibili, all'altezza di 6m, i fori prodotti dai litodomi, molluschi marini capaci di perforare la pietra. Nell'arco di circa 2 millenni, quindi, il Serapeo avrebbe conosciuto una prima fase asciutta (quella durante la quale venne costruito), una successiva fase di sommersione e una seguente di emersione, tutt'ora in corso. La causa di questo complesso processo di innalzamento e abbassamento crostale, sarebbe l'attività vulcanica della zona, e in particolare i movimenti delle masse magmatiche presenti nel sottosuolo.
- Un esempio di bradisismo regionale è quello che ha più volte interessato i continenti nel periodo delle glaciazioni. Dapprima il peso della coltre di ghiaccio che ricopriva la terraferma favoriva un generale abbassamento della regione interessata (bradisismo positivo); poi, al termine della glaciazione, la crosta, non più gravata dal peso del ghiaccio, tornava ad assestarsi a livelli più alti, dando luogo a movimenti bradisismici negativi.
L'innalzamento e l'abbassamento del suolo, prodotti da processi bradisismici, sono particolarmente evidenti proprio nelle zone costiere, per il concomitante fenomeno di ritiro (regressione) e avanzamento (ingressione) del mare. Le varie fasi di emersione, sosta e regresso, determinano la formazione di terrazzi costieri e di altipiani a gradoni sovrapposti. In Italia, ciò è ben visibile nei litorali terrazzati di gran parte della Calabria o in un tipico massiccio a più livelli, l'Aspromonte, in cui ogni livello corrisponde a una piattaforma costiera.
ELEMENTI DI CLIMATOLOGIA
La climatologia è diventata oggetto di studio di scienziati e studiosi da poco meno di un secolo e all'inizio gli unici fruitori della materia erano gli agricoltori, interessati alle loro colture, e gli ingegneri che utilizzavano queste informazioni per la progettazione di ponti e dighe. Solo intorno alla metà del secolo scorso sono cominciati i primi studi di previsione sinottica (previsioni su regioni vaste con l'installazione di reti di osservatori di misura di variabili meteorologiche) compiuti prima da scienziati singoli e poi da gruppi all'interno di istituzioni universitarie e governative a livello globale. È iniziato lo scambio di informazioni e conoscenze tra i diversi centri scientifici, informazioni che poi sono confluite nell' Organizzazione Meteorologica Internazionale (OMI) fondata nel 1873 e nella successiva Organizzazione Meteorologica Mondiale (OMM) istituita nel 1951. Con la crescita dell'aviazione civile, sono stati formati in breve tempo, un gran numero di meteorologi da impiegare durante le operazioni. Negli anni '60, con il crescere dell'attenzione verso il problema del riscaldamento globale, si è reso necessario uno studio sulla climatologia del sistema terra e i suoi cambiamenti,
sia naturali sia derivanti da spregiudicate attività umane. I centri scientifici hanno iniziato a utilizzare modelli matematici-numerici su scala globale, al fine di prevedere la situazione meteorologica di qualsiasi regione del pianeta. Per l'Italia il compito spetta all' Ufficio Generale per la Meteorologia dell'Aeronautica Militare.
La Climatologia si occupa della periodicità con cui diversi climi si sono manifestati nel corso dei millenni. La Meteorologia si occupa delle previsioni climatiche senza tener conto della periodicità dei fenomeni nel passato. I climatologi prendono in considerazione i fenomeni climatici a livello locale, regionale o globale, e studiano i fattori che li caratterizzano e che li causano. Questi possono essere sia di origine naturale che derivanti dall'azione umana. Una volta acquisiti i risultati, i climatologi mettono in relazione i dati attuali con quelli del passato per prevedere futuri cambiamenti climatici. Al fine di raggiungere gli obiettivi menzionati, la climatologia ha come oggetto di studio:
- la stratificazione atmosferica e la sua composizione chimico-fisica;
- le interazioni tra l'atmosfera, gli oceani e i continenti;
- la circolazione delle masse e del calore.
Alla Climatologia sono strettamente correlate:
- l'agricoltura;
- la prevenzione delle avversità atmosferiche attraverso l'individuazione dei mezzi necessari a limitare i danni;
- (^) l'idrologia, in relazione alla problematica dei dissesti, della conservazione del suolo e delle risorse idriche;
- la salvaguardia dell'ambiente e i fattori inquinanti.
I 2 obiettivi della Climatologia e della Meteorologia sono:
- Capire le complesse interazioni fra i seguenti fattori:
- l'ambiente terrestre e la natura;
- la tecnologia;
- l'industria;
- le risorse e l'impatto di utilizzo delle stesse.
- Prevedere e prevenire, laddove possibile, i diversi fenomeni per garantire uno sviluppo sostenibile.
Lo scienziato deve:
- osservare;
- (^) raccogliere i dati;
- compiere misure ed osservazioni;
- (^) ipotizzare ed elaborare teorie;
- verificare le teorie sviluppate ed eventualmente fare previsioni;
Lo studioso di climatologia si avvale di alcune regole fondamentali, che sono:
- l'adozione di un metodo scientifico;
- lo sviluppo di una metrologia;
- lo sviluppo di teorie fondamentali o di base;
- lo sviluppo di modelli scientifici.
Il metodo scientifico utilizza dei modelli per riprodurre i fenomeni osservati. Essi possono essere di diversi tipi:
- modelli matematici: descrivono e prevedono il comportamento di un sistema mediante equazioni e formule matematiche;
nel periodo secco. La fauna è costituita da elefanti, gazzelle, leoni, giraffe, rinoceronti, struzzo, canguri.
- Clima temperato : mite, caratterizzato da stagioni piovose e fredde che si alternano a quelle secche e calde. Questo clima favorisce la foresta decidua temperata. Predominano le querce, i faggi e le betulle. Altro aspetto di tale bioma è la prateria. Animale tipico: la volpe.
- Clima desertico : arido, con le piogge ridotte a pochi giorni durante l'anno. Il bioma tipico è il deserto, nel quale le possibilità di vita sono minime. I deserti possono essere pietrosi o sabbiosi, caratterizzati da un clima con fortissime escursioni termiche ( giornate caldissime e notti freddissime ) e nei quali la vegetazione è possibile solo laddove vi è un affioramento della falda freatica, dando origine alle oasi , oppure sono presenti specie resistenti a tali condizioni di aridità (cactus). La fauna è costituita in prevalenza da rettili, insetti, piccoli roditori e da specie superiori quali il cammello e il dromedario.
- Clima mediterraneo : è caratterizzato da un lungo periodo di siccità estiva ed inverni miti. Il bioma tipico è la macchia mediterranea ; alberi e arbusti sempreverdi di medie e basse dimensioni.
I venti, le correnti, i principali fenomeni a ciò legati, i cicloni, i tifoni e le
trombe d'aria
Venti sono masse d’aria che si spostano in senso orizzontale da una zona a pressione maggiore verso una zona a pressione minore. Tanto più è alta la pressione, tanto più pesante è l’aria: in un’area di alta pressione (anticiclonica), le masse d’aria che si trovano al centro, più dense e pesanti, tendono a dirigersi verso la periferia; mentre in un’area di bassa pressione (ciclonica) l’aria al centro è più leggera e viene sollevata da quella più pesante delle aree vicine. Poiché le aree cicloniche si trovano vicine a quelle anticicloniche, al suolo si avrà uno spostamento di aria dall’area anticiclonica verso l’area ciclonica. La forza che origina il vento è chiamata forza di gradiente ed è direttamente proporzionale al valore del gradiente barico (differenza di pressione tra due punti). La velocità del vento viene misurata con l’anemometro in km/h e viene descritta dalla scala di Beaufort (dal nome dell’ammiraglio inglese F. Beaufort, 1774-1857, che la propose). La forza di Coriolis: I venti sono influenzati dalla rotazione terrestre e dall’attrito che la base della massa d’aria incontra con il suolo. L’influenza della rotazione terrestre si estrinseca mediante la forza di Coriolis. Questa nell’emisfe- ro settentrionale fa sì che i venti vengano deviati verso destra rispetto alla loro direzione iniziale e verso sinistra nell’emisfero australe. Quindi nell’emisfero boreale i venti escono dalle aree cicloniche ruotando in senso orario e convergono verso il centro delle aree cicloniche ruotando in senso antiorario. L’attrito che la massa d’aria incontra con il suolo tende a rallentare l’effetto della forza di Coriolis. I venti si classificano in costanti, periodici, locali e ciclonici. I venti costanti sono quelli che soffiano tutto l'anno sempre nella stessa direzione e nello stesso senso. Tra questi vi sono gli alisei, i venti extratropicali e i venti occidentali. I venti periodici sono quelli che invertono periodicamente il loro senso. Il periodo può essere stagionale come nel caso dei monsoni o anche semplicemente diurno come nel caso delle brezze. I monsoni sono caratteristici dell'Oceano Indiano e dei mari della Cina. Nel semestre estivo, tra aprile ed ottobre, spirano dall'Oceano verso terra mentre durante quello invernale tra Novembre ed Aprile soffiano dal continente verso il mare. Tra le brezze si riconoscono tre tipologie: brezze di mare e di terra , di lago e di riva e brezze di monte e di valle. Nelle prime due il vento soffia dalla superficie d'acqua verso terra durante il giorno e sul percorso inverso durante la notte. Le brezze di monte e di valle soffiano invece dalla valle alla montagna durante il giorno e dalla montagna alla valle durante la
notte. I venti locali , tipici delle zone temperate dove soffiano irregolarmente quando si vengono a creare zone cicloniche e anticicloniche sono moltissimi e spesso legati alla nomenclatura locale, a seconda delle zone in cui si generano. Nell'area interessata dal mar Mediterraneo si usa classificare i venti a seconda della direzione da cui provengono sulla base schematica dettata dalla Rosa dei venti.
Ciclone e Tifone
Il ciclone si crea in un'area di bassa pressione atmosferica intorno alla quale le masse d'aria che tendono ad affluire dall'esterno, deviate per effetto della rotazione terrestre, assumono un andamento a vortice. Il vortice ha movimento antiorario nell'emisfero settentrionale e orario in quello meridionale. Quando si parla di medie latitudini, invece del termine “ciclone” si preferisce usare “bassa pressione” o “depressione”. Per le zone tropicali, e soprattutto per l'Oceano Indiano, il termine si usa come sinonimo di uragano e indica sistemi di perturbazione talvolta estremamente violenti, con un diametro relativamente ridotto (80-400 Km) Al centro del ciclone si trova un'area circolare dal diametro di pochi Km , caratterizzata da calma (il cosiddetto “occhio del ciclone”); attorno a essa spirano venti che possono raggiungere velocità impressionanti, anche di 300 km/h. In mare, i cicloni tropicali costituiscono un serio pericolo per la navigazione e quando si abbattono su regioni abitate possono provocare danni disastrosi e numerose vittime. Il tifone è una violenta tempesta che si genera da una perturbazione ciclonica al di sopra dell'oceano, con venti che superano i 120km/h. La denominazione di “tifone” si applica in particolare ai fenomeni di questo tipo che si verificano nell'Oceano Pacifico settentrionale, e nelle acque che bagnano il Giappone e la Cina. Gli stessi fenomeni prendono il nome di “ uragano” nell'Oceano Atlantico e di “ciclone” nell'Oceano Indiano.
Tromba d'aria o tornado
È un violento vortice d'aria che si origina alla base di un cumulonembo (una nube a sviluppo verticale, che si sviluppa in condizioni di instabilità atmosferica) e giunge a toccare il suolo. Le trombe d'aria sono fenomeni meteorologici altamente distruttivi, che compaiono nella zona del Mediterraneo con violenza, anche se con frequenza non elevata. Sono associati quasi sempre a temporali estremamente violenti, possono percorrere centinaia di km e generare venti anche di 500 km/h. La tromba d'aria si presenta come un “imbuto”. Quella che si verifica sulla terra ferma, solleva una grande quantità di polvere e detriti che accompagna il suo moto fino alla dissipazione. Il diametro della base di una tromba d'aria varia dai 100 ai 500 metri, ma in casi eccezionali sono state registrate trombe d'aria con diametro di base superiore a 1 Km. L'altezza può variare tra i 100 e i 1000 metri, in relazione alla distanza tra suolo e base del cumulonembo. Le trombe d'aria più violente, tendono a presentarsi come imbuti con confini lineari. Le condizioni propizie per la formazione di cumulonembi si trovano negli ambienti fortemente instabili, caratterizzati da venti variabili e della presenza di una massa d'aria calda e umida, sovrastata da quella fredda e secca a un'altezza di circa 1500 metri. Nel caso l'aria a bassa quota venga costretta a risalire, a causa di perturbazioni e fronti d'aria, allora salendo si raffredda, si espande, innesca la condensazione e infine la formazione di una nube avente una base appiattita. A questo punto queste parti d'aria si riscaldano fino a una temperatura maggiore dell'ambiente, quindi acquisiscono la libertà di risalire ulteriormente a una velocità elevatissima (250 km/h) formando un cumulonembo torreggiante. Nel momento in cui le parti d'aria riscendono dalla stratosfera si incanalano ai lati del cumulonembo dando luogo all'incudine della tromba d'aria. La distruttività di un tornado si calcola in base alla sua duratura, velocità e all'intensità dei venti. Le trombe d'aria più distruttive si verificano in alcune zone degli Stati Uniti, dove le condizioni atmosferiche generano tempeste di estrema potenza. Una tromba d'aria
Fattori naturali ed umani che possono favorire il cambiamento climatico
Il clima è soggetto a continue variazioni che sono originate da cause naturali e dall'intervento dell'uomo sull'ambiente. Le cause naturali dipendono dall'interazione su un ampio spettro di scale spaziali e temporali tra diverse componenti che sono interne o esterne al sistema climatico. Le componenti interne , quindi fisiche del sistema climatico sono: l'atmosfera, gli oceani, il ghiaccio marino, la terraferma e le sue rispettive componenti quali vegetazione, ciclo idrologico, nubi, fiumi, laghi, acque superficiali e sub superficiali. Gli elementi esterni al sistema climatico sono: il sole e le sue radiazioni, la rotazione terrestre e la geometria della sua orbita, le caratteristiche geografiche della superficie terrestre, la massa, la composizione chimica dell'atmosfera e l'oceano. La tesi che i cambiamenti climatici siano causati dall'uomo ha il 95% di probabilità di essere vera, per cui una percentuale così alta, richiede una valutazione più attenta sia dei fenomeni in atto, che di quelli futuri, e un atteggiamento di prevenzione rispetto ai danni. Da diverso tempo gli organismi internazionali si sono fatti carico del problema; nel 1992 è stata organizzata la Conferenza delle Nazioni Unite sull'Ambiente che ha dato luogo alla Convenzione sul Clima , e nel 1997 al Protocollo di Kyoto , che ha stabilito la percentuale di emissione di gas sulla terra, ma che non è ancora diventata legge internazionale, perché non è stato ratificato dai grandi paesi. Secondo il protocollo di Kyoto, la riduzione dei gas a effetto serra dovrebbe aggirarsi intorno al 25%. Se i grandi Paesi occidentali stanno muovendosi verso questa direzione, la Cina e l'India che sono all'apice del loro “boom economico” non prendono nemmeno in considerazione una simile proposta perché ciò causerebbe una decelerazione della loro economia.
Effetto Serra
L'effetto serra consiste in un riscaldamento del pianeta causato dall'eccessiva presenza dei cosiddetti gas serra, cioè anidride carbonica, metano e vapore acqueo nell'atmosfera. Questi gas permettono alle radiazioni provenienti dal sole di passare attraverso l'atmosfera, mentre ostacolano il passaggio verso lo spazio di parte le radiazioni infrarosse provenienti dalla superficie della terra e dalla bassa atmosfera. In altre parole si comportano come i vetri di una serra e favoriscono la regolazione e il mantenimento della temperatura terrestre ai valori odierni. Le emissioni di anidride carbonica, sono il principale nemico da combattere. L'anidride carbonica ha una durata in atmosfera di circa 100 anni. Se pure smettessimo oggi di produrre queste emissioni di CO2, non riusciremmo comunque a ridurre in breve tempo la presenza di anidride carbonica nell'atmosfera. L'aumento di questi gas sta causando un incredibile aumento della temperatura terrestre. Il conseguente cambiamento climatico comporterà delle implicazioni gravi alla salute dell'uomo e l'integrità dell'ambiente, poiché il clima influenza fortemente l'agricoltura, la disponibilità delle acque, la biodiversità, la richiesta di energia e la stessa economia. Una delle cause più strettamente correlate al riscaldamento terrestre, da cui deriva lo scioglimento dei ghiacciai, è l'innalzamento del livello dei mari e degli oceani. Ciò comporterà un mutamento della geografia delle coste di tutti i continenti e grandi città come New York, Miami, Rotterdam, Venezia, ecc. potrebbero essere sommerse. Inoltre, l'aumento della temperatura dell'acqua favorirà la formazione di cicloni tropicali, di tornado sempre più devastanti nell'America settentrionale, di un maggior numero di trombe d'aria nella nostra penisola; si ridurranno le precipitazioni in tutta Europa e il Mar Mediterraneo potrebbe trasformarsi in un vero e proprio mare tropicale. Mentre da un lato si assisterà a una moltiplicazione delle alluvioni e degli uragani, dall'altro lato diventeranno più duraturi i periodi di siccità, provocando l'avanzamento dei deserti.
