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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- obiettivo:
Capire le cause determinanti
le variazioni del clima e della produttività a
livello planetario
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
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Radiazione incidente alla superficie: fattori di variabilità
La superficie terrestre non riceve eguale radiazione
Da Chapin et al 2002
-incidenza rad
- spessore atm
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• Tropics receive more concentrated insolation (2.5x more)
than the poles due to the Earth’s curvature
Figure 2.9
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Revolution and Rotation
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Figure 2.13
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
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Da Cotgreave & Forseth 2002
≠ Radiazione -> temperatura maggiore all’equatore
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Da Cotgreave & Forseth 2002
inclinazione
radiazione
durata giorno
fotoperiodismo
- migrazioni
- fioritura
- letargo
Da Cotgreave & Forseth 2002
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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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Atm: composizione
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!
perchè le nuvole non cadono?
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Relative
Humidity
=
Actual water vapor content of air
Maximum water vapor capacity of air
x 100
Dew Point
Temperature
Figure 7.7
Atm: composizione
Umidità relativa
Deficit di Pressione di Vapore (VPD)
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Atm: composizione
Importanza di VPS vs UR per ecologia forestale
… non usare MAI l’umidità relativa con le piante!
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Pressione atmosferica
90% of atmosphere’s mass
is within 15 km of the
surface (the Troposphere)
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Atm: composizione
.. 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
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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
T dim (moist) 6.5 °C Km -1
P decresce esp. con h
Equazione idrostatica
dP/dh = - rg
P= pressione
h= altitudine
r=densità
g= acc. gravit
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troposfera
Altitudine - T e P
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Altitudine (clima di montagna)
troposfera
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Effetti dell’altitudine (clima di montagna)
• radiazione totale EFFETTIVA non aumenta
(solo i valori massimi)
troposfera
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troposfera
Effetto Altitudine - Precipitazioni
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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
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