“Climate is what you expect, weather is what you get” - Robert A. Heinlein

Rappresenta uno stato momentaneo dell’atmosfera, caratterizzato in termini di temperatura dell’aria, umidità, forza del vento, nuvolosità e piovosità, variabili misurate principalmente dagli strumenti meteorologici

Tempo meteorologico e clima (Misura istantanea e medie su lungo periodo)

La radiazione elettromagnetica Che cosa è un’onda elettromagnetica? L'onda elettromagnetica è una perturbazione di natura simultaneamente elettrica e magnetica che si propaga nello spazio e che può trasportare energia da un punto all'altro.

Grandezze caratteristiche del quanto di energia Lunghezza d’onda e frequenta tra loro inversamente proporzionali

n = cl

s-1 = Hz=m

sm

é

ë

êê

ù

û

úú

E = hn

h=6,62606957×10−34 J⋅s

Lo spettro elettromagnetico

Lo spettro solare

Ordini di grandezza

• La potenza che dal Sole raggiunge continuamente la superficie della Terra e pari a quella prodotta da circa 100.000 centrali da 1000 MW ciascuna.

• • L’energia che raggiunge la Terra in 40’ è pari al fabbisogno energetico annuo di tutta l’umanita

• • L’energia che raggiunge la Terra in un giorno è pari al consumo energetico di tutta l’umanita in tutta la sua storia

• • L’irradianza solare e dell’ordine di alcune centinaia di W/m2 e raggiunge valori massimi intorno a 1000 W/m2.

• • L ’ irraggiamento solare giornaliero sulla T erra e molto variabile (da 0 a 10- 12 kWh/m2giorno sull’orizzontale)

• • In un anno una superficie orizzontale di 1 m2 viene raggiunta da circa 1300 kWh a Torino, 1500 a Roma e 1600 a Catania. Su una superficie orientata in modo ottimale (Sud, 30-40° di inclinazione rispetto all’orizzontale) l’energia diviene rispettivamente pari a 1500, 1700 e 1800 kWh.

Radiazione solare stagionale

COSTANTE SOLARE, che si assume pari ad 1.367 kw/m2

Superficie Fotovoltaica per fabbisogno dell’uomo

Spettro solare

L’atmosfera

Importanza dell’atmosfera e composizione

Venere circa 108 km 464 °C Mercurio circa 5 107 Km 167 °C

Importanza dell’atmosfera e composizione

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Greenhouse effect (GHE)

Emissione solare e terrestre

Radiazione solare

Gas serra (GHG)

I GAS SERRA (GHG)

Tutti i gas serra vengono riportati ad una misura di tonnellate di Anidride Carbonica equivalenti, da qui il nome “Carbon footprint”, in italiano si preferisce impronta climatica

I GAS SERRA (GHG) assorbimento

Atomi -Stati elettronici Molecole -Stati elettronici -Stati Rotovibrazionali

I GAS SERRA (GHG) assorbimento IR

I GAS SERRA (GHG) le molecole

I GAS SERRA (GHG) Sorgenti di emissione

CO2

%

Petrolio

42

Carbone

36

Gas naturale

22

I GAS SERRA (GHG) Il metano 700 ppb (parti per miliardo) nel periodo 1000-1750 a 1.750 ppb nel 2000 Periodo 1000-1750 700 ppb Periodo nel 2000 1750 ppb

CH4 %

paludi 23

Combustibii fossili 20

Digestione bestiame 17

risaie 12

Digestione biomasse/discariche

28

I GAS SERRA (GHG) CO2

Global warming: Protocollo di Kyoto

Da fine ‘800 2.8 W/m . Per quanto riguarda la temperatura, si e avuto un incremento di 0.3-0.65°C entro il 2100 3÷8 W/m con conseguente aumento della temperatura terrestre compreso fra 1.5 e 4.5°C

Global warming: Protocollo di Kyoto

Global warming: Protocollo di Kyoto Fissa il limite di 2 gradi sopra la media preindustriale

Aumento dell’evaporazione e del vapor acqueo in atmosfera

Aumento delle precipitazioni

Spostamento delle fasce tropicali (malattie)

Scioglimento dei ghiacciai

Diminuita resa agricola

Acidificazione dei mari e piogge acide

Invasioni aliene nei biosistemi e alterazioni della fauna

Global warming: Protocollo di Kyoto

Interventi

Bloccare la deforestazione

Ridurre le emissioni in atmosfera

Sfruttamento energie rinnovabili/alternative (nucleare)

Incremento dell’efficienza dei processi di combustione (usare O2 al posto dell’aria)

Separazione e stoccaggio CO2

Promozione risparmio energetico

Global warming: Limiti Carbon footprint

Analisi Carbon intensity

Non tutti i sistemi industriali hanno metodologie standard di valutazione

Difficile comparazione tra aziende (outsourcing)

Comportamenti dei consumatori

Non considera l’impatto ambientale

Global warming: scetticismo

Nonostante le evidenze del cambiamento climatico alcuni scienziati sono scettici

Global warming: scetticismo La diminuzione Globale della superficie Artica è di 3 milioni km quadrati Mentre L’antartico e aumentato di 16 milioni di km quadrati

Global warming: scetticismo Esiste una correlazione tra i GHG e L’aumento di temperatura ma, una correlazione non basta a creare un nesso di causa effetto. Dato che i modelli previsionali sono ampiamente affetti da assunzioni non precise, riportano ampi margini di errori sulle valutazioni di aumenti di temperatura non potendo offrire un supporto scientifico certo sulla previsione.

Global warming: previsione 2200

Global warming: previsione 2200

Strumentazioni e analisi

DIRETTE - Spettrometria dei Gas (esperimento hippo) - Acidità del Mare - Salinità dei mari - Rilevamento temperature a varie altitudini - Rilevamento altezza delle acque sulla costa INDIRETTE - Carotaggi Del ghiaccio - Variazione dei coralli - Variazione della fauna ittica - Conseguenze delle piogge acide