Il clima in un bicchier d'acqua

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Il clima in un bicchier d'acqua

  1. 1. Il clima in un bicchiere d’acqua A cura di: Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima, CNR Sorgente: adattato da UCAR Learn project http://www.ucar.edu/learn Preparazione: 10 minuti Esecuzione: 20 minuti CONCETTI FONDAMENTALI MATERIALE: Il grafico rappresenta l’andamento della “deviazione”, o “anomalia”, di temperatura della Terra nell’emisfero boreale negli ultimi 1000 anni, ovvero █ 1 serbatoio con la differenza fra la temperatura superficiale media annua e la temperatura un rubinetto di scarico media del trentennio 1961-1990. Poiché non esistono misure globali di █ 1 striscia di carta temperatura antecedenti all’anno 1900, per gli anni precedenti la temperatura adesiva graduata è stata ricostruita attraverso misure indirette (la linea blu), ovvero attraverso █ 1 rubinetto di carico indicatori sensibili alle variazioni di temperatura quali l’accrescimento degli █ 1 tubo di scarico anelli degli alberi, l’utilizzo di carote di ghiaccio, la lettura di documenti storici. Queste misure indirette sono state “calibrate” utilizzando le misure Per gli studenti: eseguite con termometri sparsi in tutto il mondo, fra il 1902 e il 1980 (la linea █ Penna rossa che si sovrappone alla blu fino al 1980 e poi continua fino al 1998). █ Bloc-notes La curva nera rappresenta una media temporale su 40 anni, serve per filtrare tutte le brusche variazioni annuali (che non sono quelle che ci COME SI PROCEDE interessano in un grafico su un periodo così lungo). Chiudere il rubinetto di scarico del serbatoio. Riempire il serbatoio fino al livello 0 (equilibrio iniziale statico). Aprire i due rubinetti di scarico e carico e cercare di raggiungere un nuovo equilibrio, che non sarà necessariamente al livello 0 di partenza (equilibrio dinamico). Cercare di trovare altri equilibri dinamici regolando i rubinetti di carico e scarico adeguatamente. (Da IPCC, 2007) Per esempio: 1) lasciando invariata l’apertura dello scarico Guardando questo grafico sicuramente noterete che per un periodo molto cercare di far variare il livello lungo di tempo (circa 900/950 anni) la temperatura media del nostro aprendo e chiudendo emisfero è stata piuttosto stabile. Certo vi sono state delle oscillazioni, il rubinetto di carico; alcuni periodi, lunghi alcune decine di anni, sono stati più freddi, altri più 2) lasciando invariato caldi, ma nel complesso l’andamento appare piuttosto stazionario.
  2. 2. il flusso dal rubinetto CHE COSA INFLUENZA IL CLIMA TERRESTRE? di carico cercare di far Come mai la temperatura media dell’atmosfera è stata così stabile per un variare il livello aprendo periodo così lungo di tempo senza aumentare o diminuire più di tanto ? e chiudendo Da cosa è determinata, in prima approssimazione, la temperatura media il rubinetto di scarico. terrestre e quindi il clima? Riportare le misure dei Il clima terrestre è determinato dall’equilibrio fra la quantità di energia che livelli così raggiunti su di la terra riceve dal Sole e la quantità di energia che la Terra lascia partire una tabella (o grafico). verso lo spazio. La radiazione solare che raggiunge il nostro pianeta rimane più o meno costante, ed anche la sua temperatura lo sarà, salvo piccole oscillazioni. Questo spiega in prima approssimazione perché la temperatura terrestre sia rimasta stabile per così tanto tempo… Ma cosa è successo poi? Guardate la linea rossa nella figura: la temperatura aumenta drasticamente nell’ultimo periodo. A partire dalla Rivoluzione Industriale (1850 circa) gli uomini hanno cominciato a immettere nell’atmosfera notevoli quantità di gas a effetto serra (che si producono come effetto di combustione, di agricoltura intensiva) che sono capaci di intrappolare la radiazione infrarossa emessa dalla terra e quindi di scaldare ulteriormente il pianeta. Per esempio, negli ultimi 150 anni la quantità di CHE COSA SI OSSERVA? anidride carbonica in atmosfera è aumentata del 30% rispetto ai livelli preindustriali e continua ad aumentare. Per cui, a parità di energia solare Dopo aver aperto i due entrante, l’aumento di temperatura che si osserva può essere causato da rubinetti (quello di carico un aumento di quantità di energia “intrappolata”. e quello di scarico) e averli regolati in maniera opportuna raggiungiamo SPIEGAZIONE un livello di equilibrio L’energia irradiata dal Sole è rappresentata dall’acqua che proviene nel serbatoio (equilibrio dal rubinetto di carico. L’energia riemessa nello spazio dalla Terra è dinamico) che rimane rappresentata dall’acqua che esce dal rubinetto di scarico. stabile. Se vogliamo Col rubinetto di carico possiamo cambiare il “Sole”, con quello di scarico raggiungere un altro livello possiamo cambiare “l’atmosfera” (ovvero aumentare o diminuire la quantità di equilibrio (per esempio di gas che intrappolano la radiazione). più alto) possiamo agire La temperatura di equilibrio della Terra è rappresentata dall’altezza in due modi: o aumentando dell’acqua nel serbatoio: tanto più calda è la terra (tanto più alto è il livello il flusso di acqua dell’acqua nel serbatoio) tanta più energia verrà ceduta dalla terra allo dal rubinetto di carico, spazio (tanta più acqua scenderà dal rubinetto di scarico). oppure chiudendo Se teniamo fisso il rubinetto di scarico (ovvero se non cambiamo un po’ il rubinetto di scarico. l’atmosfera), per cambiare il livello dell’acqua (ovvero per cambiare la Dobbiamo agire in maniera temperatura di equilibrio) dobbiamo regolare diversamente il rubinetto di opposta se desideriamo carico (il Sole). Se teniamo fisso il rubinetto di carico (il Sole), dovremo raggiungere l’equilibrio invece variare quello di scarico (l’atmosfera) per cambiare il livello a un livello più basso. dell’acqua (la temperatura).

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