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BIOMI

Grande diversità di ecosistemi

Quale la causa?

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Il clima è il principale determinante della distribuzione dei biomi

Da Chapin et al 2002

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precipitazioni

Da Chapin et al 2002

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Temperatura

… tolti i deserti

Da Chapin et al 2002

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Da Chapin et al 2002

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Clima = tempo atm. medio sopra una determinata regione

Il clima è dovuto a:

- 1) ammontare radiazione solare incidente

- 2) Atmosfera: composizione e dinamica (e oceani)

- 3) caratteristiche della superficie terrestre

- obiettivo:

Capire le cause determinanti le variazioni del clima e della produttività a

livello planetario

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Radiazione incidente alla superficie: fattori di variabilità

La superficie terrestre non riceve eguale radiazione

-incidenza rad

- spessore atm

Da Chapin et al 2002

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Figure 2.9

• Tropics receive more concentrated insolation (2.5x more) than the poles due to the Earth’s curvature

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Revolution and Rotation

Figure 2.13

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Rivoluzione e inclinazione asse terrestre

Da Cotgreave & Forseth 2002

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Annual March of the Seasons

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Radiazione ricevuta a differenti latitudini

Da Cotgreave & Forseth 2002

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≠ Radiazione -> temperatura maggiore all’equatore

Da Cotgreave & Forseth 2002

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inclinazione

radiazione durata giorno

Da Cotgreave & Forseth 2002

fotoperiodismo

- migrazioni- fioritura- letargo

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2) Atmosfera: composizione, struttura, circolazione

- Composizione

La composizione determina il ruolo nel bilancio energetico planetario

Più del 99.9 % del volume dell’atm è costituita da:

-Azoto N2: 78%-Ossigeno O2: 20.94%-Argon Ar: 0.93%

Concentrazione costante nei primi 80 Km (omosfera)

Poi anche di

- Anidride carbonica CO2: 0.0385% (385 ppm + 2 ppm/y) (WMO 2008)

- Aerosol : nuclei di condensazione

- Vapor d’acqua (estremamente variabile- mai > 4%)

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Homosphere composition

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La concentrazione di vapor d’acqua si puo’ esprimere come

- umidità assoluta (g m-3)

L’aria calda contiene maggiore vapore a saturazione

Es. T=5 °C csw= 6.79 g m-3

T=15 °C csw= 12.83 g m-3

T=25 °C csw= 23.05 g m-3

…. Se si raffredda condensa!

Atm: composizione

perchè le nuvole non cadono?

Relative Humidity

Figure 7.7

Actual water vapor content of air

Maximum water vapor capacity of airx 100=

Dew Point Temperature

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Atm: composizione

Umidità relativa Deficit di Pressione di Vapore (VPD)

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Importanza di VPS vs UR per ecologia forestale

… non usare MAI l’umidità relativa con le piante!

Atm: composizione

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Pressione atmosferica

90% of atmosphere’s mass is within 15 km of the surface (the Troposphere)

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.. Torniamo ai gas dell’atmosfera

Tempo medio di residenza in atm= massa totale/flusso in out tempo

-Azoto N2: 13 milioni di anni

-Ossigeno O2: 10.000 anni

- C02: 4 anni

- H2O: 10 giorni

Atm: composizione

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2) Struttura atmosfera

• Atmosphere extends to 32,000 km from surface

• Exosphere’s top is at 480 km

• The atmosphere is structured. Three criteria to examine atmosphere– Composition– Temperature– Function

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2) Atmosfera: struttura

Nella troposfera Temp e densità DIMINUISCONO con l’altitudine

dP/dh = - g

P= pressioneh= altitudine=densità

g= acc. gravit

Equazione idrostatica

P decresce esp. con h

T dim (moist) 6.5 °C Km -1

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Altitudine - T e Ptroposfera

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Altitudine (clima di montagna) troposfera

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• radiazione totale EFFETTIVA non aumenta (solo i valori massimi)

Effetti dell’altitudine (clima di montagna)

troposfera

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Effetto Altitudine - Precipitazionitroposfera

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Atm:struttura

Termosfera e mesosfera scarso impatto su biosfera

I fenomeni atmosferici che conosciamo accadono nella troposfera

Troposfera 16 km tropici, 9 poli

Per equazione idrostatica: in aria calda la pressione Diminuisce, per unità h, più lentamente