I parametri meteorologici (I)• La conoscenza delle condizioni meteorologiche di  una data area richiede la misura dei para...
I parametri meteorologici (II)• Una particolare attenzione deve essere posta nella  definizione fisica della grandezza e n...
Gli strumenti• Si possono distinguere quattro categorie principali di  strumenti meteorologici:   –   gli strumenti meccan...
Radiazione solare• Forme di trasferimento dell’energia:  – Irraggiamento: onde elettromagnetiche    che viaggiano alla vel...
Quantità e composizione spettrale delle     radiazioni emesseLa quantità e la composizione spettraledelle radiazioni emess...
Radiazione solareRadiazione solare: principale fonte di energia per il nostro pianeta (lunghezzadonda compresa tra 0.230 e...
Estinzione atmosfera• La quantità di radiazione solare che raggiunge la superficie  terrestre non è che una parte di quell...
Spettri di radiazione solare teorica ereale
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Bilancio energetico   - La radiazione disponibile sulla superficie terrestre viene:  – scambiata con l’ambiente circostant...
Bilancio energetico                  Limite atmosfera                                     RL              α               ...
La misura•   I valori di radiazione solare si esprimono in:     –   cal cm-2 min-1     –   J m-2 min-1 (oppure J m-2 h-1) ...
Radiazione globale             Radiazione globale (0.300-3.0mm)
Radiazione diretta e diffusa Radiazione diretta (0.300-3.0mm) Radiazione diffusa (0.300-3.0mm)
Albedometri (0.300-3.0mm)
Radiometri netti (0.300-60.0μm)
Temperatura• La temperatura rappresenta una delle più importanti  variabili ambientali in quanto influenza due  fondamenta...
Considerazioni generali• La temperatura di un corpo è una misura della  energia interna media di un corpo. E’ legata in  p...
Differenza fra temperatura ecalore
Bilancio di energia•   La temperatura che può essere misurata nelle diverse parti della    superficie terrestre dipende in...
• Temperatura dell’aria:  – Nel corso del giorno, la temperatura dellaria raggiunge il suo    minimo poco prima dell’alba,...
La misura• La temperatura deve essere misurata all’ombra. Si  esprime in gradi Celsius (°C) o Farenheit (°F ) o in  gradi ...
Termometro a massima e    minima•   E’ costituito da unico capillare a forma di    “U” contenente due liquidi non miscibil...
Termoigrografo •   Strumento che registra la                   temperatura e lumidità                   relativa          ...
Sensori con segnale elettrico• TERMOCOPPIA: Il sensore è  costituito da due fili di  materiale opportuno, saldati  insieme...
UMIDITA’:• Umidita’ aria:   – L’aria è una miscela di gas che contiene sempre     una certa quantità di acqua allo stato d...
Umidità assoluta• Rappresenta la massa di vapore d’acqua  contenuta nell’unità di volume d’aria umida. Viene  anche chiama...
Pressione di vapore (ea)•   La pressione totale di una miscela di    gas è la somma delle pressioni           es=610.78*ex...
L’umidità relativa•   L’umidità relativa è il rapporto fra la pressione reale del vapore    e la pressione di saturazione ...
Andamento della T, ea e UR               Umidita’ relativa   Pressione di vapore           Temperatura aria
Temperatura di rugiada• Temperatura alla quale un volume di  aria deve essere raffreddato per  provocare la condensazione ...
Misura dell’umidità• In generale vengono utilizzati strumenti  meccanici o elettronici per misurare:  – Psicrometro (tempe...
Psicrometro              • Uno dei due termometri è rivestito                da una garza di cotone mantenuta             ...
Diagramma psicrometrico Tu = 15 Ta = 25 Ur = 33%
• La parte sensibile  del sensore è una                       Igrometro  lamina polimerica    capacitivo  molto fine inclu...
Umidità del terreno• Corrisponde al contenuto in acqua del terreno.• Si esprime come percentuale di acqua contenuta in  un...
Umidità del terreno (cont.)• I valori di tali soglie, se espressi in  percentuale, dipendono dalla tessitura del  terreno:...
Umidità del terreno (cont.)• Durante l’anno le variazioni di umidità dipendono dalle  precipitazioni, dalle perdite per ev...
La misuraLumidità del terreno può essere determinata con metodologie    diverse:a) metodo gravimetrico    I campioni di te...
Precipitazioni
La pioggia• Rappresenta la precipitazione di acqua  liquida sotto forma di gocce di diametro  variabile da cui dipende la ...
Caratteristiche delle piogge:•   Quantita’: millimetri di acqua caduta nell’intervallo di tempo pari    alla durata dell’e...
Unità di misura della pioggia• La pioggia viene misurata in millimetri  (spessore che raggiungerebbe l’acqua caduta  se si...
Pluviometro Totalizzatore• E’ costituito da un  contenitore (che può  avere forma e dimensioni  variabili) con una bocca  ...
Pluviometro• Il contenitore può  avere dimensioni  variabili• Il sensore è un piccolo  interruttore magnetico  che a ogni ...
EVAPO-TRASPIRAZIONEEvaporazione, Ev, consiste nel passaggio dell’acqua dallo  stato liquido allo stato di vapore. In natur...
EVAPO-TRASPIRAZIONEEvapotraspirazione (ET) è l’effetto cumulato  dellevaporazione dalla superficie bagnata, di  terreno e ...
Misura della EV, TR, ET, ETPSi misurano su base oraria (mm h-1) o su base  giornaliera (mm d-1).Ev: si misura con l’evapor...
Misura EV: Evaporimetro di  classe A pan• Costituito da un cilindro in  acciaio galvanizzato di  25,4 cm di profondità e d...
ET: Lisimetro (misura)
Calcolo ETP•   Formule a partire da dati meteorologici di comune reperibilità:     –   formula di Thornthwaite,     –   fo...
ETP della coltura• L’ETP rappresenta in definitiva la domanda  evaporativa dell’atmosfera. Nelle reali condizioni di  camp...
Relazione fra ETPo ed ETPc• Le differenze fra le  colture sono  prevalentemente  dovute ad una  maggiore resistenza  alla ...
•   Stadio iniziale: comprende la    Valori di Kc    geminazione, l’emergenza    ed il primo sviluppo fogliare,    con il ...
Valori di ETPc
VentoIl vento e’ il risultato dello spostamento di masse d’aria dovute a:    – Differenze di pressione atmosferica,    – R...
La velocità del vento –anemometro• Si basa sulla rotazione di coppe  o eliche che raggiungono  l’equilibrio cinetico con l...
La direzione del vento Gonio- anemometro o Anemoscopioo E’ costituito da un sensore che si  orienta nella direzione in cui...
Anemometro a filo caldo• E’ un trasduttore termico  capace di rilevare la velocità  del flusso tramite una  variazione di ...
Anemometro Sonico• Si basa sulla modifica  delle proprietà delle onde  acustiche, emesse da  una trasmittente, in  relazio...
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Ambiente2a parametri-meteo-strumenti-reti acquisizione-qualit-dati

  1. 1. I parametri meteorologici (I)• La conoscenza delle condizioni meteorologiche di una data area richiede la misura dei parametri dellatmosfera, con una determinata frequenza spazio- temporale.• Questi parametri possono variare nel tempo in modo continuo, come la temperatura e l’umidità, o in modo discreto, come la pioggia.• Pertanto si esprimono sull’intervallo di un periodo (giorno, decade, mese), con il valore massimo, medio e minimo (es. temperatura massima, temperatura minima) o mediante la sommatoria (es. precipitazione giornaliera totale, numero di ore di bagnatura fogliare, radiazione solare).
  2. 2. I parametri meteorologici (II)• Una particolare attenzione deve essere posta nella definizione fisica della grandezza e nelle leggi che ne regolano la distribuzione nello spazio e nel tempo.• Infine è necessario conoscere gli strumenti che possono essere utilizzati per la loro misura.
  3. 3. Gli strumenti• Si possono distinguere quattro categorie principali di strumenti meteorologici: – gli strumenti meccanici a lettura diretta, – gli strumenti meccanici registratori, – gli strumenti elettronici a lettura diretta, – gli strumenti elettronici registratori.• La registrazione può avvenire sia in forma analogica (traccia), sia digitale (numerico), su supporti diversi, quali carta, nastro magnetico, memorie allo stato solido, schede magnetiche e dischetti floppy.
  4. 4. Radiazione solare• Forme di trasferimento dell’energia: – Irraggiamento: onde elettromagnetiche che viaggiano alla velocità della luce (vuoto) – Convezione: trasferimento di energia attraverso il movimento macroscopico di materia (fluidi) – Conduzione: richiede il contatto fra due corpi a temperatura diversa (solido-solido)
  5. 5. Quantità e composizione spettrale delle radiazioni emesseLa quantità e la composizione spettraledelle radiazioni emesse è funzione dellatemperatura secondo le seguenti relazioni: – Legge di Stefan-Boltzmann: dove ε = emissività, σ = costante di Boltzmann, T = temperatura del corpo (°K) – Legge di Plank: dove C1 e C2 = costanti λ = lunghezza d’onda – Legge di Wien
  6. 6. Radiazione solareRadiazione solare: principale fonte di energia per il nostro pianeta (lunghezzadonda compresa tra 0.230 e 4.00 μm, massimo intorno a 0.50 μm, T =5700°K). Tre bande spettrali principali:•radiazione ultravioletta (UV) compresa tra 0.230 a 0.4 μm; – apporto energetico sulla superficie terrestre è molto ridotto (2% della radiazione totale che raggiunge la terra), – gran parte di esse sono intercettate nellalta atmosfera (da alcuni costituenti come lozono), – effetti dannosi per le superfici esposte•radiazione visibile (luce) compresa tra 0.4 e 0.7μm; – apporto è molto rilevante (rappresentano il 50% della radiazione che raggiunge la terra) – assorbite dal pigmento clorofilliano (processo fotosintetico). – viene definita Photosynthetically Active Radiation (PAR)•radiazione infrarossa (IR) compresa tra 0.7 e 4.0μm; – apporto energetico rilevante (48%) che viene assorbito dallacqua e dal terreno – servono al riscaldamento dellaria e del terreno, ed allevaporazione dellacqua.
  7. 7. Estinzione atmosfera• La quantità di radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre non è che una parte di quella che arriva allesterno dellatmosfera. Latmosfera infatti attraverso alcuni dei suo costituenti (vapore dacqua, pulviscolo, etc.) assorbe e riflette una parte della radiazione solare. Si parla allora di “estinzione atmosferica”.• I valori reali di radiazione solare dipendono quindi dalle caratteristiche di torbidità dell’atmosfera, legate alla presenza di vapor acqueo, pulviscolo, aerosol, inquinanti, etc.• La radiazione solare globale arriva sulla superficie terrestre ed può essere suddivisa in una componente diretta, costituita dalla radiazione che giunge sulla superficie terrestre secondo il percorso più breve, e una diffusa, costituita dalla radiazione il cui percorso rettilineo è deviato per lazione dellatmosfera.
  8. 8. Spettri di radiazione solare teorica ereale
  9. 9. Bilancio radiativoLa radiazione netta disponibile alla superficie terrestre è il risultato del seguente bilancio che comprende oltre ai valori ad onde corte provenienti dal sole (radiazione globale) anche flussi ad onde lunghe: Rn = Rg(1-α) +RL↓-RL↑dove• Rn è la radiazione netta, lenergia cioè che viene assorbita dalla superficie.• Rg è la radiazione che raggiunge il corpo e nel caso della superficie terrestre è rappresentata dalla radiazione globale solare nello spettro del visibile e infrarosso vicino (0.3- 1.1 μm)• α è la radiazione riflessa dalla superficie e prende il nome di albedo.• RL↓ è la radiazione ad onde lunghe (3 – 100 μm) che giunge dall’atmosfera.• RL↑ è la radiazione ad onde lunghe (3 – 100 μm) emessa dalla superficie e, nel caso della superficie terrestre, dalla vegetazione, dal terreno nudo e dallacqua.
  10. 10. Bilancio energetico - La radiazione disponibile sulla superficie terrestre viene: – scambiata con l’ambiente circostante attraverso processi: • di conduzione (trasferimento di calore all’interno di un solido o tra un solido ed un fluido, es. terreno, G) (flusso di calore) • di convezione (trasferimento di calore in fluido dovuto al movimento delle particelle del fluido, es. atmosfera, H) (calore sensibile) – impiegata per il passaggio dell’acqua presente sulla superficie terrestre allo stato di vapore (evaporazione, LE) (calore latente) Rn = H + LE + G• Il valore relativo dei tre termini è legato alle caratteristiche della superficie: – terreno nudo: H > G > LE – mare o lago: LE > G > H – aree urbane: H > G > LE
  11. 11. Bilancio energetico Limite atmosfera RL α LE Rg H G
  12. 12. La misura• I valori di radiazione solare si esprimono in: – cal cm-2 min-1 – J m-2 min-1 (oppure J m-2 h-1) – MJ m-2 d-1 – Watt m-2 (J m-2 sec-1)• Gli strumenti sono chiamati radiometri o solarimetri o piranometri e permettono di misurare le diverse componenti della radiazione sulla base di opportuni filtri e schermature: Radiazione globale (0.300-3.0μm) Radiazione diretta (0.300-3.0μm) Radiazione diffusa (0.300-3.0μm) Albedo (0.300-3.0μm) Radiazione totale (0.300-60.0μm) Radiazione netta (0.300-60.0μm)
  13. 13. Radiazione globale Radiazione globale (0.300-3.0mm)
  14. 14. Radiazione diretta e diffusa Radiazione diretta (0.300-3.0mm) Radiazione diffusa (0.300-3.0mm)
  15. 15. Albedometri (0.300-3.0mm)
  16. 16. Radiometri netti (0.300-60.0μm)
  17. 17. Temperatura• La temperatura rappresenta una delle più importanti variabili ambientali in quanto influenza due fondamentali fenomeni che interessano il mondo biologico: – LA VELOCITA’ DELLE REAZIONI BIOCHIMICHE – LA QUANTITA DI ENERGIA EMESSA DA UN CORPO• Questi fenomeni possono modificarsi sostanzialmente in seguito a minime variazioni termiche, ed inoltre al di fuori di certi range è possibile osservare la completa denaturazione degli enzimi e quindi la morte degli organismi.
  18. 18. Considerazioni generali• La temperatura di un corpo è una misura della energia interna media di un corpo. E’ legata in particolare al moto posseduto dalle singole molecole che costituiscono il corpo stesso.• Il calore di un corpo rappresenta una misura della energia totale di tutte le molecole nel loro complesso. Quindi un corpo piccolo può avere una temperatura molto alta ma una quantità di calore irrilevante, mentre viceversa può avvenire per un corpo di grandi dimensioni.
  19. 19. Differenza fra temperatura ecalore
  20. 20. Bilancio di energia• La temperatura che può essere misurata nelle diverse parti della superficie terrestre dipende in larga misura dal bilancio di energia.• Altre fonti di variazione sono rappresentate dagli afflussi di masse d’aria o di acqua che possono determinare riscaldamento o raffreddamento ed il passaggio di stato dell’acqua.
  21. 21. • Temperatura dell’aria: – Nel corso del giorno, la temperatura dellaria raggiunge il suo minimo poco prima dell’alba, e il massimo dopo il mezzogiorno (alle ore 13 in inverno e fra le ore 14 e le 15 in estate). – Il valore minimo nel corso dellanno si ha in gennaio febbraio, mentre il massimo dopo il solstizio d’estate (luglio).• Temperatura del suolo: – Il valore a cui si fa riferimento è quello della temperatura del terreno misurata generalmente a 2 cm ed a 10 cm di profondità. Si esprime con le stesse unità della temperatura dell’aria. – Varia durante il giorno e durante l’anno con lo stesso andamento della temperatura dell’aria, ma leggermente sfasato rispetto a questo nel tempo a causa di una bassa conducibilità termica. – Le temperature minime e massime del terreno seguono temporalmente quelle dell’aria. Con l’aumentare della profondità si riduce l’escursione termica. I valori riportati nei riepiloghi giornalieri o mensili sono calcolati nello stesso modo di quelli della temperatura dell’aria.
  22. 22. La misura• La temperatura deve essere misurata all’ombra. Si esprime in gradi Celsius (°C) o Farenheit (°F ) o in gradi Kelvin (°K): – Gradi Kelvin °K – Gradi centigradi °C °K+273.15 – Gradi Fahrenhait °F 5/9(°K-32)+273.15• I valori che vengono indicati: – riepiloghi giornalieri sono il minimo, il massimo e quello medio – riepiloghi mensili sono riportati i valori medi dei valori minimi, massimi e medi, ma anche i valori del massimo assoluto e del minimo assoluto raggiunti.
  23. 23. Termometro a massima e minima• E’ costituito da unico capillare a forma di “U” contenente due liquidi non miscibili, alcool e mercurio• L’alcool, che riempie anche il bulbo, è l’elemento sensibile• La dilatazione dell’alcol induce il mercurio a spostarsi lungo il capillare sui due rami• Su questi sono riportati due scale, una crescente e l’altra decrescente• Sotto la spinta del mercurio si spostano due barrette di ferro colorate che indicano le temperature estreme raggiunte• Dopo la lettura si possono far tornare le barrette a contatto del mercurio premendo un bottone che allontana il magnete.
  24. 24. Termoigrografo • Strumento che registra la temperatura e lumidità relativa • Il sensore termometrico è costituito da una lamina bimetallica che garantisce una precisione di misura del 5 %. • La deformazione viene trasmessa a una penna riempita di un inchiostro speciale, che aderisce alla carta diagrammata • Il movimento a orologeria può essere trasformato da settimanale a giornaliero e viceversa
  25. 25. Sensori con segnale elettrico• TERMOCOPPIA: Il sensore è costituito da due fili di materiale opportuno, saldati insieme a formare un “giunto sensibile” e a creare una tensione elettrica (dell’ordine dei mV) che varia in modo proporzionale con la temperatura• TERMISTORI: Il sensore è costituito da materiale semiconduttore il cui valore di resistenza (Ω) varia con la temperatura
  26. 26. UMIDITA’:• Umidita’ aria: – L’aria è una miscela di gas che contiene sempre una certa quantità di acqua allo stato di vapore. – Questa acqua svolge ruoli importanti quali: • Assicura la circolazione dell’acqua nell’atmosfera • E’ un elemento del bilancio energetico • Condiziona la evapotraspirazione • E’ determinante in molti processi fitosanitari (bagnatura fogliare) – Possono essere identificate diverse grandezze per esprimere il contenuto di vapore nell’atmosfera • Umidità assoluta • Pressione di vapore • Umidità relativa • Punto di rugiada
  27. 27. Umidità assoluta• Rappresenta la massa di vapore d’acqua contenuta nell’unità di volume d’aria umida. Viene anche chiamata densità del vapore d’acqua e si esprime in g cm-3 oppure kg dm -3.• L’umidità assoluta assume i valori più alti durante le ore ed i giorni più caldi a causa dei più alti tassi di evapotraspirazione che incrementano il contenuto di vapore nell’atmosfera e soprattutto delle temperature piu’ alte che permettono un maggior accumulo di vapore.
  28. 28. Pressione di vapore (ea)• La pressione totale di una miscela di gas è la somma delle pressioni es=610.78*exp((17.269*T)/(T+237.30)) parziali dei singoli componenti, il vapore acqueo dà il suo contributo alla pressione atmosferica.• L’unità di misura è quindi una misura della pressione (Pa, bar)• Esiste un limite superiore all’umidità presente nell’atmosfera che viene definito pressione di saturazione, oltre il quale il vapore acqueo in eccesso si condensa in acqua.• L’umidità di saturazione dipende dalla temperatura dell’aria secondo una funzione di tipo esponenziale:
  29. 29. L’umidità relativa• L’umidità relativa è il rapporto fra la pressione reale del vapore e la pressione di saturazione alla temperatura attuale dell’aria (%): UR=ea(T)/es(T)*100• Il parametro fornisce immediate indicazioni sulla probabilita’ di condensazione (10% indica quindi che siamo lontani dalla condensazione, mentre un’umidità relativa del 90% indica che il vapore è prossimo alla condizione di saturazione).• La UR assume i suoi valori più alti nelle giornate e nelle ore più fredde (mesi invernali e ore notturne) per la dipendenza con la temperatura.
  30. 30. Andamento della T, ea e UR Umidita’ relativa Pressione di vapore Temperatura aria
  31. 31. Temperatura di rugiada• Temperatura alla quale un volume di aria deve essere raffreddato per provocare la condensazione del suo vapore acqueo (temperatura alla quale la pressione di vapore attuale corrisponde a quella di saturazione).• Si esprime quindi in °C, °K, °F
  32. 32. Misura dell’umidità• In generale vengono utilizzati strumenti meccanici o elettronici per misurare: – Psicrometro (temperatura bulbo asciutto e bagnato) – igrometri od igrografi (dilatazione o assorbimento)
  33. 33. Psicrometro • Uno dei due termometri è rivestito da una garza di cotone mantenuta umida talvolta collegata a un serbatoio di acqua (termometro a bulbo umido) • Due sensori di temperatura dello stesso tipo sono montati all’interno di due tubi separati, a doppio schermo di materiale riflettente o verniciati di bianco per minimizzare gli errori dovuti all’irraggiamento • Normalmente sono utilizzate le versioni ad aspirazione forzata con una velocità del flusso compresa fra 3 e 10 m/s
  34. 34. Diagramma psicrometrico Tu = 15 Ta = 25 Ur = 33%
  35. 35. • La parte sensibile del sensore è una Igrometro lamina polimerica capacitivo molto fine inclusa fra due elettrodi• Il valore di capacità elettrica (picofarad) varia con il tasso di umidità ambiente• Un circuito elettrico provvede a trasformare il segnale in una tensione continua
  36. 36. Umidità del terreno• Corrisponde al contenuto in acqua del terreno.• Si esprime come percentuale di acqua contenuta in ununità di massa o di volume del terreno (%) o in forma di potenziale idrico, che rappresenta la pressione con la quale il terreno trattiene l’acqua (Bar, Pa).• In relazione al rapporto con le piante, le soglie critiche dumidità sono: – umidità di saturazione, – capacità di campo, Cc – punto di appassimento Pa.
  37. 37. Umidità del terreno (cont.)• I valori di tali soglie, se espressi in percentuale, dipendono dalla tessitura del terreno: – sabbia Cc = 8 % Pa = 3 % – argilla Cc = 35 % Pa = 20 % – sabbia + argilla + limo Cc = 20÷35 % Pa = 10 ÷ 25 %• Se espresse in termini di potenziale idrico le soglie critiche sono invece uguali per tutti i tipi di terreno: – Saturazione = 0 Bar – Cc = - 0,3 Bar – Pa = -15 Bar
  38. 38. Umidità del terreno (cont.)• Durante l’anno le variazioni di umidità dipendono dalle precipitazioni, dalle perdite per evapotraspirazione delle piante secondo l’equazione del bilancio idrico: Ui = U0 + Pr - (ETR + Pe) ± r Ui = Umidità del terreno al tempo t = i; U0 = Umidità del terreno al tempo t = 0; Pr = Precipitazioni; ETR= Evapotraspirazione; Pe = infiltrazione o percolazione profonda; r = ruscellamento (acqua che giunge in un punto per ruscellamento superficiale o che si allontana da esso)
  39. 39. La misuraLumidità del terreno può essere determinata con metodologie diverse:a) metodo gravimetrico I campioni di terreno prelevati (200-500 g) sono prima pesati (peso fresco) e quindi posti in stufa a 105 °C per 24 ore. U = (P1 - P2)/ P2*100 Dove: U = soil moisture (%); P1 = weight of moist soil (g); P2 = weight of dry soil (g)b) Sonda a neutroni (si basa sulla proprietà che ha l’idrogeno di rallentare i neutroni).c) TDR (si basa sulla misura della velocità di propagazione dei segnali elettromagnetici per determinare la costante dielettrica del terreno).
  40. 40. Precipitazioni
  41. 41. La pioggia• Rappresenta la precipitazione di acqua liquida sotto forma di gocce di diametro variabile da cui dipende la velocità di caduta terminale compresa fra 2 e 9 m sec-1.• La pioggia è prodotta dalla condensazione del vapore acqueo attorno a nuclei di condensazione (pulviscolo, cristalli di ghiaccio) che promuovono la coalescenza dell’acqua in gocce di una certa dimensione, che per la forza di gravità cadono a terra.
  42. 42. Caratteristiche delle piogge:• Quantita’: millimetri di acqua caduta nell’intervallo di tempo pari alla durata dell’evento.• Intensita’: quantità di acqua nell’unità di tempo (mm h-1).• Durata: intervallo di tempo durante il quale si verifica l’evento (relazione inversamente proporzionale alla intensità: i=14.3/√d)• Frequenza: numero di eventi in un certo intervallo di tempo (decade, mese, anno), indipendentemente dalla sua durata od intensità• Distribuzione: indica la ripartizione annuale della quantita’ precipitata• Estensione: rappresenta l’area su cui si estende un singolo evento. E’ generalmente inversamente correlata alla intensità.
  43. 43. Unità di misura della pioggia• La pioggia viene misurata in millimetri (spessore che raggiungerebbe l’acqua caduta se si depositasse su di una superficie piana, impermeabile e senza evaporazione).• E’ una misura unidimensionale, non riferita a nessuna unità di superficie.• Riferita ad una superficie: 1 mm di pioggia corrisponde a 1 l m-2 ed a 10 m3 ha-1
  44. 44. Pluviometro Totalizzatore• E’ costituito da un contenitore (che può avere forma e dimensioni variabili) con una bocca tarata• Sulle pareti è segnata una scala per la lettura diretta della quantità di pioggia caduta
  45. 45. Pluviometro• Il contenitore può avere dimensioni variabili• Il sensore è un piccolo interruttore magnetico che a ogni movimento delle vaschette invia un impulso al sistema di acquisizione (0.2 mm)
  46. 46. EVAPO-TRASPIRAZIONEEvaporazione, Ev, consiste nel passaggio dell’acqua dallo stato liquido allo stato di vapore. In natura lentità di tale fenomeno dipende dalle condizioni fisiche dell’ambiente (radiazione, temperatura, umidità, vento) e dalla disponibilità dacqua, che può essere a "pelo libero" (mari, laghi, fiumi ecc.) o trattenuta in mezzo poroso (terreno e superfici varie).Traspirazione, Tr, consiste nel passaggio dell’acqua contenuta negli organismi (piante ed animali) dallo stato liquido allo stato di vapore. Tale processo è regolato sia dalle condizioni dell’atmosfera sia da una serie di meccanismi biologici (apertura-chiusura di stomi, pori cutanei, ecc.)
  47. 47. EVAPO-TRASPIRAZIONEEvapotraspirazione (ET) è l’effetto cumulato dellevaporazione dalla superficie bagnata, di terreno e foglie, e della traspirazione dacqua dalle piante presenti su tale terreno.Evapotrapirazione potenziale (ETP) rappresenta la quantità dacqua dispersa nellatmosfera da una superficie di riferimento, quando lacqua non costituisce un fattore limitante. Ne consegue che le sole variabili considerate sono quelle atmosferiche e, pertanto, può essere utilizzato come indice ambientale.
  48. 48. Misura della EV, TR, ET, ETPSi misurano su base oraria (mm h-1) o su base giornaliera (mm d-1).Ev: si misura con l’evaporimetro o la vasca evaporimetricaTr: si misura con il porometroET: si misura con il lisimetro o si calcola a partire dall’ETP.ETP: si calcolata con formule a partire da metodi empirici o deterministici.
  49. 49. Misura EV: Evaporimetro di classe A pan• Costituito da un cilindro in acciaio galvanizzato di 25,4 cm di profondità e di 120.7 cm di diametro e 0.8 cm di spessore• Il livello dell’acqua è misurato tramite una sonda collegata a un galleggiante, situata in un pozzetto di calma per diminuire l’effetto dell’increspatura superficiale dovuta al vento
  50. 50. ET: Lisimetro (misura)
  51. 51. Calcolo ETP• Formule a partire da dati meteorologici di comune reperibilità: – formula di Thornthwaite, – formula di Penman, – formula di Blaney e Criddle, – formula di Hargreaves.• Differiscono per i parametri meteo che utilizzano per calcolare la ETP.• Metodo dell’evaporimetro determina la ETP moltiplicando i valori evaporati dalla vasca evaporimetrica per un coefficiente (fra 0.55 e 0.8) che dipende da fattori climatici e dalla collocazione dello strumento.
  52. 52. ETP della coltura• L’ETP rappresenta in definitiva la domanda evaporativa dell’atmosfera. Nelle reali condizioni di campo la situazione è diversa da quella standard di riferimento e quindi i valori di ETP devono essere raccordati con quelli della coltura analizzata.• Si utilizzano allora i coefficienti colturali (Kc) che moltiplicati per (ETPo) forniscono i valori di ETP della coltura (ETPc) ETPc=ETPo x Kc• I valori di ETPc rappresentano i fabbisogni idrici della coltura e permettono di calcolare l’ET di punta, su cui è necessario effettuare i calcoli delle portate irrigue per evitare che si possano verificare insufficienze.
  53. 53. Relazione fra ETPo ed ETPc• Le differenze fra le colture sono prevalentemente dovute ad una maggiore resistenza alla traspirazione conseguente: – ad una chiusura degli stomi durante il giorno (ananas) – alla presenza di cera sulle foglie (agrumi).
  54. 54. • Stadio iniziale: comprende la Valori di Kc geminazione, l’emergenza ed il primo sviluppo fogliare, con il terreno quasi del tutto scoperto di vegetazione (0.3).• Stadio di copertura: il rapido sviluppo fogliare porta al ricoprimento quasi completo del terreno (fra 0.3 ed 1).• Stadio di pieno sviluppo: la copertura vegetale è al suo massimo (>1).• Stadio di maturazione: inizia con la formazione dei semi e dei frutti e con la senescenza del fogliame e progredisce fino alla maturazione piena (fra 1 e 0.3-0.5).
  55. 55. Valori di ETPc
  56. 56. VentoIl vento e’ il risultato dello spostamento di masse d’aria dovute a: – Differenze di pressione atmosferica, – Rotazione terrestre, – Morfologia superficie.Il vento e’ un parametro vettoriale definito da 2 componenti: – velocità, espressa in m sec – direzione, espressa in gradi e indica la direzione dalla quale proviene il vento (0° Nord)La velocita’ del vento puo’ essere misurata con diversi strumenti (anemometri):- Anemometro a coppie- Anemometro a filo caldo- Anemometro Bi-tri/dimensionale sonicoLa direzione del vento e’ misurata dal gonio-anemometro
  57. 57. La velocità del vento –anemometro• Si basa sulla rotazione di coppe o eliche che raggiungono l’equilibrio cinetico con l’aria circostante• Può essere costruito in alluminio o in plastica• Due diversi tipi di trasduzione possono essere impiegati: – Analogici: il moto è trasmesso a una bobina che produce una tensione elettrica proporzionale alla velocità – Digitale: un dispositivo ottico o magnetico rileva il numero di giri compiuti
  58. 58. La direzione del vento Gonio- anemometro o Anemoscopioo E’ costituito da un sensore che si orienta nella direzione in cui si muove la massa d’aria e da un sistema di trasduzioneo Il sensore è costituito da una banderuola, di varia foggia, ad asse di rotazione verticaleo Il sistema di trasduzione è normalmente costituito da un potenziometro, collegato all’albero della banderuola
  59. 59. Anemometro a filo caldo• E’ un trasduttore termico capace di rilevare la velocità del flusso tramite una variazione di temperatura, utilizzando un filo riscaldato.• Il trasduttore tipico è composto da un filo di tungsteno o Platino• Il filo è mantenuto a temperatura costante attraverso la produzione di una corrente elettrica (150°C o 125°C)
  60. 60. Anemometro Sonico• Si basa sulla modifica delle proprietà delle onde acustiche, emesse da una trasmittente, in relazione al moto dell’aria• Una parte ricevente analizza questa modifica e la converte in un valore di velocità del vento• Esiste la versione bidimensionale e tridimensionale

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