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Le cause del riscaldamento globale




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LE CAUSE DEL RISCALDAMENTO GLOBALE

I FATTORI CHE INFLUENZANO IL CLIMA

Individuare le cause del fenomeno del surriscaldamento globale è complicato perché, in primo luogo, il clima della Terra è un sistema complesso, in secondo luogo alcuni fattori che influiscono sul clima possono variare ciclicamente come per esempio le precipitazioni o la copertura del cielo; inoltre questi elementi del clima dipendono a loro volta dai fattori del clima, che agiscono sui valori della temperatura, della pressione e dell’umidità delle singole regioni della Terra (la latitudine, l’altitudine, la distanza dal mare, l’influenza delle correnti marine, la direzione delle catene montuose rispetto a quella dei venti dominanti, l’esposizione al Sole e ai venti e altri ancora).



Uno degli elementi periodici che influenza il clima di alcune regioni è il fenomeno del riscaldamento delle acque dell’Oceano Pacifico centrale. Questo fenomeno, che prende il nome di El Niño, si verifica quando l’acqua calda del Pacifico occidentale fluisce inusualmente verso est, in direzione del Sud America. Questo modifica profondamente l’andamento delle precipitazioni nelle regioni che vanno dalla California al Perù, dal Borneo al Brasile nordorientale e perfino nelle terre che si affacciano sul bacino del Mediterraneo.

Anche la geografia inoltre condiziona il clima a livello locale in diversi modi. Ad esempio:

-          L’istmo di Panama devia il flusso delle acque caraibiche spinte verso ovest dall’effetto della rotazione terrestre, generando la corrente del Golfo. Questa mitiga il clima della costa orientale degli Stati Uniti e di alcune regioni dell’Europa settentrionale.

-          Le distese di ghiaccio dell’Antartide, invece, riflettono grandi quantità di luce solare, sottraendola al sistema climatico globale.

Oltre a fattori relativi alla geografia del pianeta e agli elementi periodici che da essa dipendono, il clima della Terra è influenzato anche dai moti principali e millenari del nostro pianeta.

Il moto di rotazione terrestre comporta infatti la periodica variazione dell’intensità di illuminazione solare nell’arco di un giorno, mentre il moto di rivoluzione influenza l’intensità di illuminazione nell’arco di un anno, con la conseguente alternanza delle stagioni. Queste variazioni generano correnti atmosferiche e oceaniche che continuamente trasferiscono calore da una parte all’altra del pianeta. Nella circolazione atmosferica generale, inoltre, l’aria calda delle regioni equatoriali, che sono sottoposte a un’insolazione più intensa e prolungata, si innalza verso l’alto e migra verso i poli, dove si raffredda, per poi ridiscendere verso quote e latitudini più basse.

Per quanto riguarda i moti millenari, fu l’astronomo serbo Milankovitck che, dal 1912 al 1940, calcolò gli effetti sull'energia solare irradiata sulla Terra di tre ordini di fenomeni:
• la variazione dell'eccentricità dell'orbita ellittica della Terra con periodo di 100.000 anni;
• la variazione dell'inclinazione dell'asse terrestre (tra 22° e 25°) con periodo di 40.000 anni;
• la precessione degli equinozi che ha un periodo di 22.000 anni;

La concomitanza di queste tre periodicità, secondo Milankovitch, costituisce il più importante fattore causale delle ere glaciali verificatesi negli ultimi 600.000 anni.

Combinando insieme questi cicli si è trovato, dallo studio delle “carote” di ghiaccio e dei sedimenti oceanici, che esiste una singolare corrispondenza tra le variazioni della radiazione solare e le variazioni delle condizioni climatiche che si sono alternate sulla Terra sino ai giorni nostri.

Nell’acqua che cade sotto forma di precipitazione nevosa, infatti, si trovano, ovviamente, atomi di ossigeno. In relazione alla temperatura dell’aria nella quale si è prodotta la condensazione, nella neve varia la percentuale di ossigeno-18 (un isotopo dell’ossigeno): più bassa è la temperatura, tanto più bassa sarà la presenza di questo isotopo nell’aria. Le misurazioni hanno mostrato che le variazioni del rapporto isotopico dell’ossigeno avevano una frequenza proprio di 100.000, 40.000 e 22.000 anni. Se ne deduce che i moti millenari possano influenzare il clima terrestre.

         IL CONTRIBUTO DEI “GAS SERRA”

Ma queste periodiche variazioni non sono sufficienti per giustificare il surriscaldamento globale degli ultimi anni. Per questo gli scienziati ritengono che la causa principale del fenomeno sia l’aumento della concentrazione nell’atmosfera di “gas serra”, come anidride carbonica, metano (CH4) e diossido di azoto (NO2) e diversi tipi di clorofluorocarburi (CFC), ancora utilizzati come refrigeranti e propellenti nelle bombolette spray in alcune regioni del mondo e gradualmente eliminati a causa del loro effetto distruttivo sullo strato di ozono.

L’effetto di questi gas sull’aumento dell’effetto serra e quindi del surriscaldamento globale si pensa sia direttamente proporzionale al loro tempo di residenza nell’atmosfera[1] .

La tabella[2] mostra i principali gas serra e il loro contributo al riscaldamento globale.

Gas

Concentrazione preindustriale (1860)

Concentrazione nel  2000

Vita media atmosferica ([3])

Tasso di crescita

(% all’anno)

Sorgenti  antropogeniche globali (GWP)[4] a 100 anni


Vapore acqueo
 

1 ppc
 

1 ppc

Pochi giorni

0.20%

Tutte quelle citate

Anidride carbonica

288 ppm

370 ppm

50-200 anni

0.45%

Uso dei combustibili fossili (75%),

cattiva gestione forestale,

deforestazione (24%),

cattiva gestione dei suoli

Metano

848 ppb

1750 ppb

12 anni

0.60%

Estrazione combustibili fossili (20%),

dighe/bacini (20%), digestione del bestiame (18%),

 risaie (17%),



discariche (10%),

deiezioni animali (7%), emissioni di monossido di carbonio

Ossido

di azoto

285 ppb

312 ppb

120 anni

0.25%

Cattiva gestione dei suoli (70%),

trasporti (14%),

processi industriali (7%)

CFC

0

533 ppt

102 anni

1%

Refrigeranti liquidi, schiume

Ozono troposferico
 

25 ppb

25/26 ppb

Settimane

Non identificabile

Indiretto, a partire dagli inquinanti industriali

Areosol

0

Variabile


giorni/settimane (molto variabile)
 

Non identificabile

Uso dei combustibili fossili, combustione della biomassa


Figura 1

Contributo dei gas serra al riscaldamento globale.

Come si evince dal grafico, tra tutti i gas serra, l’anidride carbonica è la più importante ai fini del riscaldamento globale: è infatti dotata di una lunghissima vita media (50-200 anni). Per questo motivo dal 1958 la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera viene regolarmente controllata, con misure effettuate alla sommità del vulcano Mauna Loa, nelle isole Hawaii. Da allora la percentuale di anidride carbonica è nettamente aumentata, al ritmo di circa 1,5 ppm (parti per milione) ogni anno, che equivalgono a 3-3,5 miliardi di tonnellate di carbonio ogni anno.

Oggi la concentrazione di CO2 nell’aria si aggira intorno a 380 ppm; questo dato, confrontato con quello preindustriale di 280 ppm, rivela un incremento destinato ad aumentare nel prossimo futuro, poichè il biossido di carbonio, insieme all’acqua, è il prodotto finale della combustione dei combustibili fossili (carbone, petrolio e derivati, metano), delle foreste e delle biomasse.

Questi dati, confermati da tutta la comunità scientifica, se tabulati danno origine a una curva crescente, che si innalza di anno in anno.

Le misure di anidride carbonica effettuate sul monte Mauna Loa rivelano quanto sia grande la quantità di questo gas coinvolta in processi naturali su scala globale, come il ciclo del carbonio[5]. Nell’arco di un anno, dai dati, si osserva un temporaneo abbassamento del livello di CO2 nella stagione primaverile dell’emisfero settentrionale, dovuto alla ripresa dell’attività fotosintetica da parte delle piante. La curva torna poi a livelli più alti nel periodo in cui le piante verdi caducifoglie perdono la chioma, le piante annuali muoiono e la decomposizione della materia organica rilascia anidride carbonica. Le stesse fluttuazioni avvengono anche nell’emisfero australe, ma il contributo portato da quest’ultimo è inferiore a quello dell’emisfero boreale, perché le terre emerse al di sotto dell’equatore sono di gran lunga meno estese di quelle dell’emisfero Nord.

Le emissioni di anidride carbonica esistono quindi da molto prima dell’era industriale, come prodotto dei processi di respirazione degli organismi viventi, ma ciò che preoccupa molti scienziati è il fatto che, se per 650.000 anni il livello di anidride carbonica non ha mai superato 300 ppm, in pochi anni ha raggiunto 380 ppm ed è presumibilmente destinato ad aumentare nei prossimi cinquant’anni, causando un aumento di temperatura che potrebbe comportare sconvolgimenti su tutto il pianeta, compromettendo, secondo alcuni, la vita stessa dell’uomo.




[1] Il tempo di residenza atmosferico rappresenta il tempo medio di esistenza in aria delle molecole di un gas serra prima di scomporsi).

[2] Tratta da www.lenntech.it

[3] I vari gas non scompaiono improvvisamente alla fine del loro ciclo di vita, pertanto questi dati sono generalmente approssimati.

[4] Il GPW, potenziale di riscaldamento globale, e’ un indice definito come il forcing radiativo cumulativo fra oggi e un qualche orizzonte temporale scelto (normalmente a 100 anni), causato da una massa unitaria di gas emesso oggi, espresso relativamente a un gas di riferimento come la CO2 e comprende tutti gli effetti indiretti dei gas emessi. Il forcing radiativo è un cambiamento nella radiazione netta media alla sommità della bassa atmosfera, causato da un cambiamento della radiazione solare infrarossa. Un forcing radiativo positivo tende mediamente a riscaldare la superficie mentre un forcing radiativo negativo tende mediamente a raffreddare la superficie.

[5] L’insieme dei processi attraverso cui il carbonio passa dall’ambiente agli esseri viventi – piante, animali e microrganismi- e viceversa.

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Appunti su: gpw gas refrigeranti,







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