Scuola di Architettura e Design “Eduardo Vittoria”
LM-4 – Architettura
Laboratorio di pianificazione della città e del paesaggio
Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
02 - Climatologia
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Premesse
La Climatologia, materia tipica delle Scienze naturali, studia la distribuzione e la
variazione areale e temporale dei valori medi dei fattori del clima (temperature,
precipitazioni, venti, umidità, pressione, insolazione ecc.); si tratta di una scienza
completamente diversa dalla Meteorologia, che invece studia l’evoluzione a
brevissimo termine di singoli fenomeni atmosferici ed è una branca della Fisica
dell’Atmosfera.
Lo studio e la classificazione di un clima richiedono procedure scientifiche lunghe e
complesse, dati i molteplici elementi che lo caratterizzano e fattori che lo
determinano.
La caratterizzazione climatica può essere riferita a:
• grandi territori della superficie terrestre, distinti per fasce di latitudine e/o
altitudine (clima zonale).
• ”area vasta”, individuata sulla base di caratteristici e ricorrenti assetti geografici
(clima regionale);
• singole località (microclima);
• porzioni di territorio molto limitate (topoclima).
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Il Sole
circa
5’700 °C
circa -270 °C
20 °C
-90 - +60°C
-23 °C
-173 - +127 °C
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – La radiazione solare
Partendo dalla Legge di Stefan e dalla
Legge di Planck, è possibile dedurre che
la lunghezza dell’onda elettromagnetica
emessa da un corpo è proporzionale alla
quarta potenza dell’inverso della sua
temperatura.
λ = 1/ T4
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Spettro della REM
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Interazioni della REM con la materia
La REM, incontrando la materia, può essere:
TRASMESSA (corpo trasparente)
RIFLESSA (corpo “chiaro”)
ASSORBITA (corpo “scuro”)
R
T
I
A
Per la legge della conservazione dell’energia: I = T + R + A
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Assorbimento e riemissione della REM
La radiazione assorbita provoca
alterazioni a livello atomico,
molecolare e strutturale che
comportano un incremento
dell'energia.
Questa si riflette nel riscaldamento
del corpo che, quindi, emetterà
REM compatibile con la sua nuova
temperatura.
La Terra, che ha una temperatura
media di circa 300°K, ri-emette nella
lunghezza d'onda dell'Infrarosso
termico.
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Riscaldamento dell’aria
L'aria è trasparente alla REM emessa dal Sole, per cui il suo
riscaldamento per insolazione è minimo, mentre è molto
più assorbente rispetto alle radiazioni a bassa frequenza
dell' IR termico, per cui il riscaldamento dell'aria dipende
soprattutto dalla riemissione da parte di terra ed acqua.
L'atmosfera (soprattutto
CO2 e vapore acqueo) non
è trasparente all'infrarosso
termico (effetto serra)
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – I gas serra
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – L’effetto serra
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – L’atmosfera terrestre
L'atmosfera terrestre può essere
suddivisa in 5 livelli
concentrici, con pressione
progressivamente
decrescente. Tutti i fenomeni
meterorici avvengono solo
entro la troposfera, che è
composta principalmente di
azoto (78%) e ossigeno (21%);
tra gli altri componenti, sono
particolarmente importanti i
gas serra come l'anidride
carbonica (0.035%) ed il vapor
acqueo (tra 0% e 6%).
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Gradiente termico verticale
Nella troposfera, in media, la temperatura
decresce di 6.5 °C per ogni km di quota.
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Spessore della troposfera
A causa della
rotazione
terrestre, la
troposfera ha
uno spessore
variabile da
circa 8 km ai
Poli a circa 17
km all'Equatore
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Stagioni
L'alternarsi delle stagioni è la conseguenza dell'inclinazione
dell'asse terrestre rispetto al piano dell'orbita che compie
intorno al Sole
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Insolazione e temperatura
L’insolazione dipende soprattutto
dalla latitudine, dalla stagione,
dalla copertura nuvolosa e
dall'esposizione del terreno.
La temperatura,
a sua volta,
dipende
dall’insolazione
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Inclinazione dell’asse terrestre
L'effetto complessivo
dell'inclinazione
dell'asse terrestre
consiste in un
incremento
dell'insolazione alle
alte latitudini ed una
sua diminuzione alle
basse latitudini.
Di conseguenza, si ha
anche un'analoga
variazione nelle
temperature medie.
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Distribuzione delle temperature
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Differenze terra / acqua
La terra, in generale, si riscalda e si raffredda più
rapidamente dell'acqua per diversi motivi:
Nell'acqua la REM penetra più profondamente
 Nell'acqua sono possibili moti di rimescolamento
 L'acqua ha un calore specifico più elevato
 Sull'acqua l'evaporazione è massima

Di conseguenza, nei momenti più caldi (primo
pomeriggio / estate) la terraferma tende ad essere
più calda del mare;
nei momenti più freddi (notte, inverno), invece,
tende ad essere più fredda.
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Sollevamento adiabatico
Una massa d'aria riscaldata tende
ad espandersi per la sua maggiore
energia cinetica.
Espandendosi, diminuisce la propria
densità per cui comincia a sollevarsi (principio di Archimede)
ed a raffreddarsi “quasi adiabaticamente”, ovvero senza
scambiare sensibili quantità di calore con l’esterno (solo
minor calore per unità di volume).
Salendo, incontra masse d'aria a pressione inferiore, per cui
continua ad espandersi, sempre senza scambiare calore
con le masse circostanti (processo adiabatico).
Questa espansione-salita termina quando l'aria che risale
raggiunge temperatura e pressione di quella circostante.
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Brezze di mare e di terra
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Centri di pressione stagionali
Dato che l'aria calda tende salire, nelle aree più calde vengono a crearsi
zone di bassa pressione e in quelle più fredde zone di alta pressione
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Sistemi di circolazione
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Forza di Coriolis
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Alta pressione polare e onde
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Ciclogenesi
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Cicloni e anticicloni
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Distribuzione dei venti
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Umidità atmosferica
UMIDITA’ ASSOLUTA
Grammi di vapore d’acqua per metro cubo d’aria
UMIDITA’ MASSIMA (o di saturazione)
Massima umidità assoluta senza condensazione
UMIDITA’ RELATIVA
Umidità assoluta * 100 / Umidità massima
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Fasi dell’acqua
Per passare a fasi a
maggiore libertà,
l'acqua assorbe
energia (calore
latente) che cede
quando torna a stati a
minore libertà.
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Masse d’aria
Temperatura ed
umidità delle
masse d'aria
dipendono dalla
loro area di
origine
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Acqua precipitabile
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Sollevamento adiabatico e condensazione
Una massa d'aria riscaldata tende ad espandersi.
Espandendosi, si innalza e, quindi, si raffredda,
aumentando così l'umidità relativa.
Salendo, incontra masse d'aria a pressione inferiore,
per cui continua a espandersi
e a raffreddarsi adiabaticamente.
Se si supera il livello di condensazione
(quota a cui l'umidità relativa è del 100%)
si cominciano a formare le nubi
(agglomerati di acqua e/o ghiaccio).
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Gradienti verticali adiabatici
Superato il livello di
condensazione, il passaggio
di vapore d’acqua alla fase
liquida rilascia calore, per
cui il raffreddamento della
massa d’aria in ascesa segue
il gradiente verticale
adiabatico di saturazione
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci
Climatologia – Tipi di nubi
Laboratorio di Pianificazione della Città e del Paesaggio - Modulo “Geomorfologia del Paesaggio”
Prof. Carlo Bisci