Obiettivi formativi
Il modulo ha lo scopo di fornire la conoscenza di base dei fenomeni fisici che avvengono nell'atmosfera per spiegare le diverse condizioni climatiche che caratterizzano la superficie terrestre. Vengono pertanto analizzati i moti astronomici da cui dipendono le condizioni di insolazione sulla superficie terrestre, le caratteristiche strutturali dell'atmosfera, i principali fenomeni meteorologici e la loro distribuzione sulla superficie terrestre. L'insieme di queste conoscenze permette quindi di analizzare i due sistemi di classificazione climatica più utilizzati: il sistema empirico-quantitativo di W.Koppen e il sistema genetico-descrittivo di A.N.Strahler.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
La forma della Terra; le prove della sfericità terrestre; la Terra come elissoide di rivoluzione; la Terra come geoide; i circoli massimi e i circoli minori.
La rotazione terrestre; velocità angolare e lineare; le esperienze di Guglielmini e di Foucault.
La rivoluzione terrestre; caratteristiche dell'orbita; prima e seconda legge di Keplero.
L'inclinazione dell'asse terrestre; solstizi ed equinozi; i rapporti fra il dì e la notte; altezza e declinazione del sole; calcolo dell'altezza del sole a mezzogiorno alle varie latitudini; il percorso apparente del sole alle varie latitudini; il calcolo dell'inclinazione dell'orbita apparente sul piano dell'orizzonte; durata del dì e della notte ai poli; determinazione dell'ora dell'alba e del tramonto alle varie latitudini e nei vari momenti dell'anno; i diagrammi alba-tramonto; il crepuscolo.
Il giorno solare apparente; giorno solare medio; giorno siderale; l'equazione del tempo; l'analemma; orizzonte vero e orizzonte apparente; ore esatte dell'alba e del tramonto. L'anno sidereo e l'anno tropico. La precessione dell'asse terrestre. L'anno del calendario. Tempo locale e tempo standard; i fusi orari; la linea del cambiamento di data.
Struttura e caratteristiche dell'atmosfera; composizione chimica, pressione, temperatura; principali processi chimici e fisici. La magnetosfera; le aurore boreali.
La radiazione solare; spettro solare; costante solare; le variazioni dell'insolazione; il bilancio della radiazione.
La misura della temperatura dell'aria; le differenze di comportamento fra le terre e i mari; il ciclo annuo della temperatura dell'aria; le carte della temperatura dell'aria; la distribuzione delle temperature sulla Terra; il ciclo giornaliero della temperatura.
La pressione atmosferica; superfici isobariche, isobare, gradiente isobarico; le cellule di convezione.
I venti; azione della forza di Coriolis; il vento geostrofico; cicloni e anticicloni; l'effetto dell'attrito sulla direzione dei venti; la misura del vento; anemoscopi, anemometri, anemografi; la misurazione dei venti in quota; la rosa dei venti; la distribuzione dei venti sulla superficie terrestre; i monsoni; la circolazione in quota e le correnti a getto.
L'umidità atmosferica e le precipitazioni; gli stati fisici dell'acqua; la misura dell'umidità; le nubi; le forme di precipitazione; la misura delle precipitazioni; le cause delle precipitazioni; i bilanci globali dell'energia e dell'acqua.
Le masse d'aria,i fronti e le perturbazioni cicloniche; i tipi di masse d'aria; fronti freddi e caldi; i cicloni frontali; le perturbazioni metereologiche tropicali ed equatoriali; i cicloni tropicali; i tornados.
I climi; sistemi di classificazione; il sistema di classificazione di W. Koppen; il sistema esplicativo-descrittivo di A.N.Strahler.
Programma esteso
La forma della Terra; le prove della sfericità terrestre; la Terra come elissoide di rivoluzione; la Terra come geoide; i circoli massimi e i circoli minori.
La rotazione terrestre; velocità angolare e lineare; le esperienze di Guglielmini e di Foucault.
La rivoluzione terrestre; caratteristiche dell'orbita; prima e seconda legge di Keplero.
L'inclinazione dell'asse terrestre; solstizi ed equinozi; i rapporti fra il dì e la notte; altezza e declinazione del sole; calcolo dell'altezza del sole a mezzogiorno alle varie latitudini; il percorso apparente del sole alle varie latitudini; il calcolo dell'inclinazione dell'orbita apparente sul piano dell'orizzonte; durata del dì e della notte ai poli; determinazione dell'ora dell'alba e del tramonto alle varie latitudini e nei vari momenti dell'anno; i diagrammi alba-tramonto; il crepuscolo.
Il giorno solare apparente; giorno solare medio; giorno siderale; l'equazione del tempo; l'analemma; orizzonte vero e orizzonte apparente; ore esatte dell'alba e del tramonto. L'anno sidereo e l'anno tropico. La precessione dell'asse terrestre. L'anno del calendario. Tempo locale e tempo standard; i fusi orari; la linea del cambiamento di data.
Struttura e caratteristiche dell'atmosfera; composizione chimica, pressione, temperatura; principali processi chimici e fisici. La magnetosfera; le aurore boreali.
La radiazione solare; spettro solare; costante solare; le variazioni dell'insolazione; il bilancio della radiazione.
La misura della temperatura dell'aria; le differenze di comportamento fra le terre e i mari; il ciclo annuo della temperatura dell'aria; le carte della temperatura dell'aria; la distribuzione delle temperature sulla Terra; il ciclo giornaliero della temperatura.
La pressione atmosferica; superfici isobariche, isobare, gradiente isobarico; le cellule di convezione.
I venti; azione della forza di Coriolis; il vento geostrofico; cicloni e anticicloni; l'effetto dell'attrito sulla direzione dei venti; la misura del vento; anemoscopi, anemometri, anemografi; la misurazione dei venti in quota; la rosa dei venti; la distribuzione dei venti sulla superficie terrestre; i monsoni; la circolazione in quota e le correnti a getto.
L'umidità atmosferica e le precipitazioni; gli stati fisici dell'acqua; la misura dell'umidità; le nubi; le forme di precipitazione; la misura delle precipitazioni; le cause delle precipitazioni; i bilanci globali dell'energia e dell'acqua.
Le masse d'aria,i fronti e le perturbazioni cicloniche; i tipi di masse d'aria; fronti freddi e caldi; i cicloni frontali; le perturbazioni metereologiche tropicali ed equatoriali; i cicloni tropicali; i tornados.
I climi; sistemi di classificazione; il sistema di classificazione di W. Koppen; il sistema esplicativo-descrittivo di A.N.Strahler.
Bibliografia
Slides delle lezioni: www.cler.unipr.it/Didattica/Geografia_Fisica_slides_2016/
Testi di riferimento e consultazione:
A.N. STRAHLER:"Geografia Fisica", PICCIN, Padova (1984).
A.N.STRAHLER:"The Earth Sciences",Harper&Row, (1971).
Metodi didattici
Lezioni frontali.
Modalità verifica apprendimento
Prova orale
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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