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1a - a- introduzione all'idrologia - 2014

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Una introduzione all'idrologia - All'inizio era ... - Idrologia ed idrosfera - Il vecchio ciclo idrologico

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1a - a- introduzione all'idrologia - 2014

  1. 1. Un Introduzione all’Idrologia Riccardo Rigon SusanDerges-WaterhydrologicalCycle
  2. 2. 2 S'incomincia con un temporale. ... Erano rotolii, onde che finivano in uno sbuffo: rumori noti, cose del paese. Tutto quello che abbiamo qui è movimentato, vivido, forse perché le distanze sono piccole e fisse come in un teatro. Gli scrosci erano sui cortili qua attorno, i tuoni quassù sopra i tetti; riconoscevo a orecchio, un po' più in su, la posizione del solito Dio che faceva i temporali quando noi eravamo bambini, un personaggio del paese anche lui. Qui tutto è come intensificato, questione di scala probabilmente, di rapporti interni. La forma dei rumori e di questi pensieri (ma erano poi la stessa cosa) mi è parsa per un momento più vera del vero, però non si può più rifare con le parole. Luigi Meneghello - Incipit di “Libera Nos A Malo” Introduzione R. Rigon
  3. 3. 3 Obiettivi •Si spiega che cos’è e di che cosa si occupa l’idrologia: •Quali sono gli elementi del ciclo idrologico •Le scale spaziali e temporali coinvolte •Il bilancio di massa e di energia su scala globale •La curva di Budyko Introduzione R. Rigon
  4. 4. 4 Il ciclo Idrologico L’acqua sulla Terra fluisce dall’atmosfera al suolo, e quindi nei fiumi verso il mare per poi ritornare verso l’atmosfera: l’ idrologia e’ la scienza che studia questi flussi, il ciclo idrologico, e le riserve d’acqua R. Rigon Introduzione
  5. 5. 5 Il ciclo Idrologico I flussi dall’atmosfera alla superficie terrestre si chiamano precipitazioni. L’acqua giunta al suolo si infiltra e defluisce all’interno del suolo (i deflussi sono allora detti laterali ) oppure ruscella in superficie. Contemporaneamente agisce l’evaporazione dai suoli, dalle superfici idriche e la traspirazione dalle piante e dagli animali (in una parola: l’evapotraspirazione). Infiltrazione ed evapotraspirazione costituiscono i flussi verticali. R. Rigon Introduzione
  6. 6. 6 Da dove deriva l’acqua sulla Terra ? Durante i primi secondi di formazione dell’universo sono stati creati idrogeno ed elio. Secondo le attuali teorie cosmogenetiche, l’ossigeno si è formato un pò più il là, ma costituisce il terzo elemento più abbondante Ball,P.,1999 Introduzione R. Rigon
  7. 7. 7 Da dove deriva l’acqua sulla Terra ? Se si considera che l’elio è una sostanza inerte, non stupisce il fatto (in realtà stupisce comunque), che l’acqua di cui abbiamo così bisogno, sia un composto di idrogeno ed ossigeno. Con proprietà chimiche un pò strane, indeed. Ball,P.,1999 Introduzione R. Rigon
  8. 8. 8 JackCook,WoodsHoleOceanographicInstitution Ma quanta acqua c’è sulla Terra ? Circa 1400 milioni di km3 Shiklomanov and Skolov (1983) R. Rigon Introduzione
  9. 9. 9 Oceani Acque sotterranee saline Acque dolci Solo il 3% dell’acqua presente sulla Terra è acqua dolce R. Rigon Quanta acqua ?
  10. 10. 10!10 Ghiaccio e Neve Acque sotterranee Acque dolci superficiali Oceani Acque sotterranee saline Acque dolci Le acque dolci in superficie sono solo lo 0.34% delle acque totali R. Rigon Quanta acqua ?
  11. 11. 11 Ghiaccio e Neve Acque sotterranee Acque dolci superficiali Oceani Acque sotterranee saline Acque dolci Acqua nei fiumi e nei laghi Acqua nei suoli R. Rigon Quanta acqua ?
  12. 12. 12 Collocazione Area coperta Volume % % delle acque [106 km2 ] [106 km3 ] dolci Oceani 361.300 1.338 96.5 - Acque di falda 134.8 23.4 1.7 - Acque di falda dolci 10.530 0.76 30.1 Umidit`a del suolo 82 0.0165 0.001 0.05 Ghiacci e neve perenni 16.2275 24.0641 1.74 68.7 Antartico 13.980 21.600 1.56 61.7 Groenlandia 1.8024 2.340 0.17 6.68 Isole artiche 0.2261 0.0835 0.006 0.24 Aree montane 0.224 0.0406 0.003 0.12 Permafrost 21 0.3 0.022 0.86 Acque nei laghi 2.0587 0.1764 0.013 - Acque dolci nei laghi 1.2364 0.091 0.007 0.26 Acque salate nei laghi 0.8223 0.0854 0.006 - Lagune e paludi 2.682.6 0.01147 0.0002 0.006 Acque nei fiumi 148.8 0.00212 0.0002 0.0006 Acqua negli esseri viventi 510 0.0012 0.0.0001 0.0003 Acqua nell’atmosfera 510 0.0129 0.001 0.04 Totale d’acqua 510 1385.98561 100 - Totale d’acqua dolce 148.8 35.02921 2.53 100 In tabella con bibliografia Dati tratti da: Distribuzione delle risorse idriche mondiali (Global Change in the Geosphere-Biosphere, NRC, 1986, Shiklomanov and Skolov (1983). Ma si vedano anche: Oki et al., 2001; Shiklomanov, I. A., 2000; Vorosmarty et al., 2000; Hanasaki et al., 2006 Quanta acqua ? R. Rigon
  13. 13. 13 sostiene la vita sulla Terra plasma la superficie della Terra regola il clima Il motore dei cicli idrologici sono la radiazione solare che produce nell’atmosfera e all’interno della suolo i gradienti di temperatura, pressione, densità e i cambiamenti di fase dell’acqua; la forza di gravità; le tensioni supeficiali; numerose forze di origine elettrochimica. Il ciclo Idrologico Introduzione R. Rigon
  14. 14. 14 Ma ... A. Kleidon Osservando i nostri pianeti vicini Venere Terra Marte Su nessuno di loro c’è molto ossigeno ... e nemmeno tanta acqua
  15. 15. 15 Ma ... A. Kleidon Osservando i nostri pianeti vicini Venere Terra Marte 96.5% CO2 3.5% N2 93.5% CO2 2.7% N2 78 % N2 31% O2
  16. 16. 16 La vita presente sulla Terra influenza la composizione dell’atmosfera e dell’idrosfera A. Kleidon Lenton,T.,1998 La distribuzione dei gas in atmosfera è forse mantenuta tale dal fatto che la Terra ospita specie viventi ? Figure 1 The effect of life on the Earth’s atmosphere. a, Atmospheric compositions of Earth, Mars and Venus (excluding water vapour and noble gases). b, Estimated fluxes of gases at the Earth’s surface in teramoles (1012 moles) per year, with (pre-industrial) life and without life.
  17. 17. 17 Holland,2006 Time before present (Gyears) Concentrazione dell’ossigeno nell’atmosfera A. Kleidon La vita presente sulla Terra influenza la composizione dell’atmosfera e dell’idrosfera
  18. 18. 18 Concentrazione della CO2 nell’atmosfera A. Kleidon La vita presente sulla Terra influenza la composizione dell’atmosfera e dell’idrosfera
  19. 19. 19 Quindi Si può forse congetturare che, viceversa, anche •i cicli idrologici come li vediamo oggi sono il risultato della presenza della vita sulla Terra R. Rigon La vita presente sulla Terra influenza la composizione dell’atmosfera e dell’idrosfera

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