Esercizi: Clima e cambiamenti climatici

Distinguere tempo meteorologico e clima è fondamentale.

1. a) Qual è la differenza fra tempo meteorologico e clima?
2. b) Quale intervallo di tempo si usa convenzionalmente per definire un clima (le "normali" climatiche)?
3. c) Cita due parametri fondamentali per descrivere il clima di una località.

L'effetto serra naturale rende la Terra abitabile.

1. a) Cita tre gas serra presenti in atmosfera.
2. b) Spiega in breve in che modo i gas serra trattengono il calore.
3. c) Quale gas serra è aumentato maggiormente per effetto della combustione di combustibili fossili?

La concentrazione di $\text{CO}_2$ in atmosfera è passata da circa $280\ \text{ppm}$ in epoca preindustriale a circa $420\ \text{ppm}$ oggi.

1. a) Calcola l'aumento assoluto in ppm.
2. b) Calcola l'aumento percentuale.
3. c) Indica due attività umane responsabili di questo aumento.

L'albedo è la frazione di radiazione solare incidente riflessa da una superficie. Il ghiaccio fresco ha albedo circa $0{,}8$, l'oceano circa $0{,}06$.

1. a) Calcola la radiazione assorbita da $1\ \text{m}^2$ di ghiaccio e da $1\ \text{m}^2$ di oceano se arrivano $300\ \text{W/m}^2$.
2. b) Spiega la retroazione ghiaccio-albedo e perché è positiva.
3. c) Spiega le conseguenze per lo scioglimento dei ghiacciai alpini, come quello dell'Adamello.

Il livello del mare sale per due cause principali.

1. a) Spiega l'espansione termica dell'acqua oceanica.
2. b) Spiega la differenza fra lo scioglimento dei ghiacci marini galleggianti e quello delle calotte continentali rispetto al livello del mare.
3. c) Indica due conseguenze possibili per le coste italiane, ad esempio la laguna di Venezia.

Le carote di ghiaccio antartiche (come quelle del sito di Dome C, cui partecipano ricercatori italiani) conservano bolle d'aria antica.

1. a) Spiega come si ricavano dalle carote le concentrazioni passate di $\text{CO}_2$.
2. b) Spiega come si ricavano le temperature del passato dal rapporto isotopico $^{18}\text{O}/^{16}\text{O}$.
3. c) Quale correlazione è stata osservata nei cicli glaciali-interglaciali fra $\text{CO}_2$ e temperatura?

Un modello semplice di bilancio energetico considera la Terra come un corpo che assorbe radiazione solare e irradia come corpo nero. Costante solare $S = 1.361\ \text{W/m}^2$, albedo $A = 0{,}30$, costante di Stefan-Boltzmann $\sigma = 5{,}67\times10^{-8}\ \text{W m}^{-2}\text{K}^{-4}$.

1. a) All'equilibrio vale $\dfrac{S(1-A)}{4} = \sigma T^4$. Calcola la temperatura di equilibrio $T$ in kelvin e in gradi Celsius.
2. b) Confronta il valore con la temperatura media osservata di circa $15\ ^\circ\text{C}$ e spiega la differenza con l'effetto serra.
3. c) Discuti che cosa cambierebbe nel risultato se l'albedo salisse a $0{,}32$ per un aumento di nubi e ghiacci.

Il ciclo del carbonio comprende serbatoi (atmosfera, oceani, biosfera, litosfera) e flussi tra di essi.

1. a) Spiega come l'oceano assorbe $\text{CO}_2$ e perché ciò causa acidificazione, scrivendo le reazioni chimiche rilevanti.
2. b) Spiega l'effetto sulla formazione dei gusci di carbonato di calcio degli organismi marini.
3. c) Discuti il ruolo delle rocce carbonatiche e dell'alterazione dei silicati come regolatori del clima su scale di milioni di anni.

Il clima è influenzato da fattori naturali ed antropici.

1. a) Descrivi i cicli di Milanković (eccentricità, obliquità, precessione) e il loro effetto sulle glaciazioni.
2. b) Spiega l'effetto delle grandi eruzioni vulcaniche (come quella del Pinatubo, 1991) sul clima a breve termine.
3. c) Argomenta perché il riscaldamento globale recente non può essere spiegato solo dalle cause naturali.