INDICE
INDICE
Prefazione
Introduzione
Un po’ di storia (Mario Giuliacci)
1.1 La Storia della Terra
1.2 I cambiamenti del clima
1.2.1 Le conseguenze dell’effetto serra
1.2.2 Come è cambiato il clima dell’Italia nell’ultimo ventennio
1.3 Gli stretti legami tra la storia delle civiltà e la storia del clima
1.4 Storia della meteorologia
1.5 La Meteorologica di Aristotele
L’atmosfera (Mario Giuliacci, Dmitrij Toscani)
2.1 Caratteri generali dell’atmosfera
2.1.1 Le origini dell’atmosfera terrestre
2.1.2 L’importanza dell’atmosfera
2.1.3 L’atmosfera negli altri pianeti del Sistema Solare
2.1.4 Marte, il pianeta più simile alla Terra
2.2 Struttura dell’atmosfera secondo il gradiente termico verticale
2.2.1 Gli strati atmosferici sede di particolari fenomeni fisici e chimici ...
2.3 L’elettricità atmosferica e l’elettrosfera
2.4 Fenomeni ottici nell’atmosfera
2.5 Composizione chimica dell’atmosfera
2.5.1 Descrizione dei componenti principali
2.5.2 I gas serra
2.5.3 I gas reattivi
2.5.4 Gli Aerosol
2.5.5 Le sostanze tossiche
2.5.6 I composti radioattivi
2.5.7 Aria pulita e aria inquinata
Interazione tra atmosfera, Terra e spazio (Simone Abelli, Lorenzo Danieli, Andrea Gliuliacci)
3.1 La radiazione solare
3.1.1 Cenni sulla struttura del Sole
3.1 .2 Spettro delle onde elettromagnetiche e spettro solare
3.1.3 Interazione della radiazione solare con l’atmosfera
3.1 .4 La radiazione solare riflessa dal sistema Terra-atmosfera: l’albedo
3.1.5 La radiazione solare all’interno del suolo
3.1 .6 Radiazione solare in alcune località italiane
3.1.7 Strumenti di misura della radiazione solare
3.2 La radiazione terrestre
3.2.1 Spettro della radiazione emessa dalla Terra
3.2.2 Assorbimento della radiazione terrestre da parte dell’atmosfera
3.2.3 Effetto serra
3.2.4 Radiazione terrestre
3.3 Influenze terrestri sull’atmosfera
3.3.1 Ghiacci polari
3.3.2 Foreste
3.3.3 Vulcani
3.3.4 Influenze antropiche
3.4 Come si riscalda l’atmosfera
3.4.1 Il bilancio energetico alla superficie
3.4.2 Le variazioni della temperatura nell’aria
I principali parametri fisici (Laura Bertolani, Mario Giuliacci, DanieleIzzo)
4.1 La temperatura dell’aria
4.1.1 Fattori da cui dipende la temperatura dell’aria
4.1.2 Il ciclo giornaliero e il ciclo annuo della temperatura dell’aria
4.1.3 La temperatura del suolo
4.1 .4 Come si misura la temperatura dell’aria
4.2 La pressione atmosferica
4.2.1 Misura della pressione atmosferica
4.2.2 Le variazioni locali della pressione atmosferica al suolo
4.2.3 Influenza sul tempo delle variazioni locali della pressione atmosferica..
4.2.4 Pressione e densità dell’aria
4.2.5 lI geopotenziale, un concetto fondamentale per le mappe del campo barico
4.2.6 L’equazione idrostatica e le sue applicazioni
4.2.7 Profilo verticale della pressione atmosferica
4.2.8 Le isobare
4.2.9 Le principali strutture banche
4.2.10 Cicloni e anticicloni: freddi o caldi’
4.3 lI vapore acqueo nell’atmosfera
4.3.1 Distribuzione dell’acqua negli oceani, nella terraferma e nell’atmosfera
4.3.2 Il processo dell’evaporazione
4.3.3 L’evapotraspirazione
4.3.4 Il ciclo dell’acqua
4.3.5 lI vapore saturo in presenza di una superficie piana
4.3.6 Grandezze igrometriche fondamentali
Termodinamica dell’atmosfera (Paolo Corazzon)
5.1 Termodinamica dell’aria secca
5.1.1 I sistemi termodinamici e l’equazione di stato dei gas perfetti
5.1 .2 L’equazione di stato per l’aria secca
5.1 .3 Il primo principio della termodinamica per l’aria secca
5.1.4 il gradiente termico verticale dell’atmosfera
5.1.5 Processi adiabatici e non adiabatici
5.1.6 La temperatura potenziale
5.1 .7 Stabilità atmosferica verticale per l’aria secca
5.1.8 Stabilità e temperatura potenziale
5.1 .9 Stabilità atmosferica e inversioni termiche
5.1 .10 Moti convettivi e stabilità
5.1.11 Classi di stabilità di Pasquill
5.1.12 Stabilità delle masse d’aria in movimento orizzontale
5.1.1 3 Come e quando l’atmosfera diviene più o meno stabile
5.2 Termodinamica dell’aria umida
5.2.1 Trasformazioni adiabatiche per l’aria satura
5.2.2 La temperatura pseudopotenziale
5.2.3 Stabilità atmosferica verticale per l’aria umida
5.2.4 L’instabilità condizionale
5.2.5 L’instabilità convettiva
5.2.6 Stau e Föhn
5.3 I diagrammi termodinamici
5.3.1 I diagrammi aerologici
5.3.2 I messaggi TEMP
5.3.3 Utilizzo dei diagrammi aerologici: stima di alcune importanti grandezze
5.3.4 Stima della stabilità atmosferica
5.3.5 Stima dello Staù e del Fòhn
5.3.6 Subsidenza, avvezione o irraggiamento
5.3.7 Stima delle velocità verticali in atto sull’area del radiosondaggio
Dinamica dell’atmosfera(Lorenzo DanieliI e Giovanni Dipierro)
6.1 Le scale dei moti
6.1 .1 Moti a scala planetaria, sinottica, moti nella mesoscala, moti nella microscala
6.2 Le forze che agiscono nell’atmosfera
6.2.1 La forza di gradiente
6.2.2 La forza di gravità
6.2.3 La forza di Coriolis
6.2.4 La forza di attrito
6.3 lI vento nell’atmosfera
6.3.1 Vento geostrofico
6.3.2 Vento di gradiente
6.3.3 Vento isallobarico
6.3.4 Vento termico
6.3.5 Lo strato di rimescolamento: vento in prossimità del suolo e vento alla Ekmann
6.4 I movimenti verticali nell’atmosfera
6.4.1 Divergenza e vorticità
6.4.2 Moti di origine dinamica
6.4.3 Moti di origine termica
6.4.4 Moti di origine frontale
6.4.5 Moti orografici
6.4.6 Moti turbolenti
La circolazione generale (Andrea Giuliacci e Mario Giulliacci)
7.1 La circolazione generale dell’atmosfera
7.1.1 La circolazione teorica di Hadley
7.1 .2 La circolazione reale osservata a scala planetaria
7.1.3 Un modello della circolazione osservata
7.2 Le anomalie della circolazione generale dell’atmosfera
7.2.1 ENSO
7.2.2 NAO
7.2.3 PDO
7.2.4 QBO
7.2.5 MiO
7.2.6 MO
I Fenomeni atmosferici Laura Bertolanl, Flavio GaIbiati, Mario Giuliacci e Raffaele Salerno)
8.1 I sistemi dinamici a scala sinottica
8.1.1 Correnti occidentali e onde di Rossby 8.1.1
8.1.2 Anticicloni di blocco e anomalie stagionali
8.1.3 La Corrente a getto
8.1.4 Le masse d’aria
8.1.5 I fronti e i cicloni mobili
8.1.6 Le caratteristiche generali dei fronti
8.1.7 I Monsoni
8.2 I sistemi dinamici a mesoscala
8.2.1 I cicloni tropica
8.2.2 i temporali
8.2.3 Tornado e trombe d’aria
8.2.4 Le onde orografiche
8.2.5 Le brezze
8.2.6 Wind shear,microraffiche e macroraffiche
8.2.7 I venti tipici del Mediterraneo
8.3 La turbolenza atmosferica
8.3.1 La vorticità
8.3.2 Caratteristiche della turbolenza
8.3.3 Analisi dimensionale dell’energia cinetica turbolenta
8.3.4 Omogeneità e isotropia
8.3.5 Diffusione turbolenta
8.4 Lo strato limite
8.4.1 Lo strato rimescolato
8.4.2 Lo strato superficiale
8.4.3 Lo strato intermedio (o strato di transizione)
8.4.4 Lo strato stabile
8.4.5 La modellizzazione dello strato limite
8.4.6 lI profilo logaritmico del vento
Fisica delle nubi e delle precipitazioni (Daniele lzzo)
9.1 La condensazione del vapore acqueo
9.1.1 La formazione delle nubi
9.1.2 Cause meteorologiche della formazione della nube
9.1.3 Formazione delle gocce e dei cristalli di ghiaccio nelle nubi
9.1.4 Aerosol e nuclei igroscopici
9.1.5 Nubi fredde e nucleazione del ghiaccio
9.2 I tipi di nubi
9.2.1 Le nubi alte
9.2.2 Le nubi medie
9.2.3 Le nubi basse
9.2.4 I cumulonembi
9.2.5 Le nubi Lenticolari
9.3 Le precipitazioni
9.3.1 accrescimento per condensazione
9.3.2 Accrescimento per coaIescenza
9.3.3 Accrescimento dei cristalli di ghiaccio
9.3.4 Le idrometeore
9.3.5 Grandezze pluviometriche
9.3.6 La pioggia
9.3.7 La neve
9.3.8 La nebbia
9.3.9 La grandine
I modelli fisico-matematici e le previsioni del tempo (Massimo Bollasina, Alessia Borroni, Lorenzo DanieIi, Alessandro Perotto, Raffaele Salerno)
10.1 La previsione del tempo a brevissimo termine
10.1.1 lI now-casting: una previsione fatta a mano
10.1.2 L’utilizzo dei modelli fisico-matematici per la previsione a breve termine
10.1.3 I satelliti meteorologici
10.1.4 Il radar meteorologico
10.1.5 La rilevazione delle scariche elettriche
10.2 I modelli matematici e le previsioni a breve e medio termine
10.2.1 Le equazioni di conservazione
10.2.2 Sistemi di coordinate e proiezioni
10.2.3 Analisi dei moti atmosferici
10.2.4 Metodi numerici
10.2.5 ModeIlizzazioni a griglia fine
10.2.6 L’umidità
10.2.7 La radiazione
10.2.8 Lo stato iniziale
10.2.9 I computer e le previsioni
10.3 Le previsioni del tempo a medio/lungo termine e i modelli del clima
10.3.1 il sistema climatico
10.3.2 Le previsioni a lungo termine: metodi statistici
10.3.3 I modelli a circolazione generale dell’atmosfera: breve storia
10.3.4 Alcune caratteristiche dei GCM
10.3.5 Le previsioni fino a due settimane
10.3.6 Le previsioni stagionali dinamiche
10.3.7 Modelli del clima: studio dell’atmosfera sul lungo periodo
10.3.8 lI dataset di Rianalisi
Il Tempo e il mare (Paolo Corazzon, Andrea Giuliacci, Mario Giuliacci)
11.1 Gli oceani e il tempo
11.1.1 Le correnti oceaniche
11.1.2 Influenza degli oceani sul clima e sul tempo
11.1.3 Corrente del Golfo e Nastro Trasportatore
11.1.4 Le correnti marine del Mediterraneo
11.1.5 Effetti della salinità sulle correnti oceaniche
11.1.6 L’effetto serra e la Corrente del Golfo
11.2 Vento e moto ondoso
Il Tempo e l’Uomo
12.1 Effetti del tempo sull’organismo umano
12.1.2 Le meteoropatie
12.1.2 Temperatura dell’aria e comfort fisiologico
12.1.3 Temperatura + umidità = afa
12.1.4 Il vento e le sensazioni termiche
12.1.5 La pressione atmosferica
12.1.6 Le perturbazioni
12.1.7 L’elettricità atmosferica
12.1.8 La luce solare
12.1.9 Il mal di clima
Bibliografia essenziale
Appendice: Parametri fondamentali dell’atmosfera
Indice analitico
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