Corso di MONITORAGGIO AMBIENTALE

DEL TERRITORIO (9 CFU)

Prof.

Marco Bindi

DISAT-UNIFI, P.le

delle Cascine 18, 50144 Firenze

Definizione di ambiente

• L'ambiente può essere definito come un sistema di condizioni esterne materiali in cui un organismo vive.

• L'ambiente è pertanto composto da elementi abiotici (inanimati) e da elementi biotici (viventi).

• La classificazione dell'ambiente in "materia" e "organismi viventi" non è però perentoria. Tra le due classi sussistono continui flussi in un verso e nell'altro.

Definizione di ambienteI principali scambi di energia-materia- bioenergia presenti nell'ambiente:

– I "vegetali" trasformano l'energia solare e la materia abiotica del terreno per produrre bioenergia

– Gli animali "primari" (erbivori) si cibano dei vegetali e a loro volta prede degli animali "secondari" (carnivori). I resti degli animali (primari e secondari) sono trasformati nuovamente in materia abiotica tramite l'azione dei microrganismi decompositori.

– Un terzo elemento fondamentale è l'energia proveniente dal sole. Senza l'irraggiamento solare non ci sarebbero i cicli abiotici e biotici. Senza il sole non ci sarebbero fenomeni atmosferici, piante o altri produttori e la vita come oggi noi la conosciamo.

L’ambiente e’ un insieme composto da:– elementi abiotici, elementi biotici ed energia

Obiettivo del corsoEsaminare i principali parametri atmosferici (materia abiotica) che interagiscono con le componenti biotiche (piante e animali) e il suolo al fine di monitorare le relazioni che avvengono a livello territoriale

Argomenti1. Monitoraggio climatico del territorio:

– I meccanismi del tempo e del clima– I parametri e gli strumenti meteorologici– Acquisizione dati meteorologici– Reti meteorologiche e climatologiche– Valutazione qualitativa dei dati meteorologici– Elaborazione statistica dei dati – Relazioni tra parametri climatici e piante

2. Strumenti per lo studio del monitoraggio degli ecosistemi vegetali:– Telerilevamento– Sistemi informativi geografici

Orario*:–da Mercoledi’ 21 Ottobre a Venerdi’ 18 Dicembre

–Pausa natalizia

–da Mercoledi’ 13 Gennaio a Venerdi’ 15 Gennaio

* Mercoledi’: 10.30-13-30 Aula D, parte praticaGiovedi’ e Venerdi’: 11.30-13-30 si alterneranno lezioni teoriche a pratiche

Materiale di studio e prova finale:• Materiale di studio ( in forma elettronica):

– Copie lucidi di lezione– Documentazione integrativa

• Prova finale:– Test con domande a risposta multipla

Il climaIl clima di una località è la media di lungo periodo del tempo atmosferico prevalente

Il clima e’ influenzato da:Latitudineoceanidistribuzione di terra e acquacatene montuose.circolazione oceanica

In relazione alla distribuzione di questi fattori il pianeta puòessere suddiviso in differenti zone climatiche in cui prevalgono alcuni fattori sugli altri

La macchina del clima a livello planetario è messa in moto dal bilancio tra la radiazione solare che entra nell’atmosfera terrestre e quella emessa dalla Terra stessa.

Il bilancio radiativo annuo si differenzia per fasce di latitudine tra la zone intertropicale (surplus di energia) e quella temperata e polare (deficit energia).

La Macchina del Clima

Il bilancio energetico globale

La Macchina del Clima•

La differenza di energia mette in moto le masse d’aria che tendono a spostarsi dalle basse latitudini alle alte a causa della differenza di temperatura.

•

L’interazione di questo moto con la rotazione terrestre dà

luogo alle grandi correnti atmosferiche:

•agli alisei nella zona tropicale, •alla circolazione da Ovest, westerlies, nella fascia temperata

•alla circolazione da Est nella zona polare.

•

Il trasferimento di energia dalle zone equatoriali a quelle temperate e polari avviene attraverso la formazione di grandi celle atmosferiche che prendono il nome di celle di:

•Hadley

nella zona tropicale, •Ferrel

nella zona temperata e polari nella zona polare.

CLIMATOLOGIA è

una scienza che, sulla base di elaborazioni

statistica di lunghe serie di dati, individua i comportamenti medi e le variazioni del clima di una determinata area

Climatologia descrittiva: consente di caratterizzare sotto forma di tabelle, grafici e indici il clima di una località;Paleoclimatologia: studia i climi del passato sulla terra attraverso misure indirette (fossili reperibili, il carotaggio dei ghiacci polari, il rapporto fra sostanze che compongono le conchiglie di alcuni fossili, i segni lasciati dai ghiacciai, etc.);Climatologia storica: studia il periodo per il quale sono disponibili testimonianze delle civiltà umane (sulle carestie, il prezzo delle derrate, le memorie storiche, etc.);Dendroclimatologia: ricostruisce il clima del passato a partire dalla misura degli anelli incrementali annui degli alberi, utilizzando anche reperti antichi di legno;Climatologia sinottica: studia la correlazione fra eventi differiti nel tempo e nello spazio;Bioclimatologia: studia le relazioni fra gli organismi, piante ed animali ed il clima nel quale vivono;Climatologia applicata: tratta le applicazioni delle elaborazioni climatologiche alle diverse discipline (idrologia, previsione delle piene, agricoltura, previsione dei raccolti, difesa dagli eventi estremi). Interesse nel campo della protezione civile e in quello della prevenzione sanitaria

IL CLIMA: SCALA

Scala Orizzontale

Scala Verticale

Scala Temporale

Macroclima 2000km 3-12 km 7gg - anno

Mesoclima 500-2000 Km

1-12 Km h - gg

Topoclima 1-10 Km 10 m – 1km min. - g

Microclima 1-1000 m 0- 10 m min. - h

Il concetto di scala è fondamentale sia in climatologia che in meteorologia e si riferisce alla dimensione dell'unità spaziale o temporale di riferimento. Secondo l’area presa in considerazione il dettaglio dei fenomeni analizzati e descritti varia considerevolmente, influenzando di conseguenza le possibili applicazioni

Il tempo atmosfericoIl tempo atmosfericotempo atmosferico rappresenta la variazione giornaliera della:

–

temperatura, –

pressione atmosferica,

–

umidità

vento, –

nuvolosità,

–

pioggia, –

insolazione

che derivano dai movimenti di aria nell’atmosfera e dagli scambi termici ed di umidità.

METEOROLOGIA - Disciplina che studia i fenomeni del

tempo atmosferico al fine di effettuare previsioni sullo stato dell’atmosfera

Meteorologia sinottica: si occupa delle previsioni del tempo;Micrometeorologia: studia i fenomeni di scambio di energia, massa e moto in prossimità della superficie terrestre e degli oggetti;Meteorologia aeronautica: effettua le previsioni per la sicurezza del volo e si occupa del problema del wind shear negli aeroporti;Meteorologia marina: studia la sicurezza per la navigazione, sia in relazione alle traiettorie delle perturbazioni sia in relazione al pericolo dei ghiacci rispetto alle rotte nei mari freddi. Studi per trovare correlazioni tra la traiettoria dei banchi di pesce e le caratteristiche del mare, della temperatura e della salinità;Agrometeorologia: tratta le informazioni relative ad operazioni agricole (semina, irrigazione, trattamenti fitosanitari, fienagione, qualità dei prodotti, ecc.), il cui successo dipende in buona parte dall’andamento meteorologico;Biometeorologia: studia le relazioni fra la salute dell’uomo ed i fenomeni del tempo, fra i meccanismi fisiologici delle piante e le condizioni dell’atmosfera;Meteorologia ambientale: si occupa prevalentemente dei fenomeni di diffusione delle particelle solide, liquide e dei gas che creano problemi d'inquinamento atmosferico.Aerobiologia: studia la distribuzione dei pollini e delle sostanze allergeniche in genere;Meteorologia stradale: effettua previsioni sullo stato delle strade in particolare per quanto riguarda la visibilità e la formazione del ghiaccio.

Il tempo atmosferico: parametri agro-meteorologici

- Radiazione solare

-

Temperatura dell’aria e suolo

-

Umidità

dell’aria e suolo

-

Precipitazioni

- Vento

-

Evapotraspirazione