Flusso di energia e clima

La terra ruota sul proprio asse, questo però è inclinato rispetto alla perpendicolare al piano dell'eclittica, questo fa si che la Terra rivolgerebbe al sole sempre nella stessa direzione e quindi avremmo un equatore troppo caldo e dei poli troppo freddi, l'inclinazione fa in modo che ogni tanto l'equatore sia altamente esposto alla radiazione solare aumentandone la temperatura. Quando cambia la stagione, cambia anche la direzione con cui la Terra si rivolge al Sole, di conseguenza l'equatore è meno illuminato.

Il flusso di energia che entra ed esce gestisce la temperatura terrestre, sostanzialmente definisce quello che viene chiamato clima. In teoria il cambiamento nell'inclinazione non dovrebbe interessare molto l'equatore infatti lì non ci sono stagioni, ed il clima è sempre lo stesso. Le variazioni delle ore diurne e notturne sono pressoché inesistenti, le variazioni termiche sono basse, ma aumentano più ci spostiamo dall'equatore.

Se l'equatore è interessato all'ingresso di tanta energia elettromagnetica, questa energia verrà trasformata in infrarosso e andrà a scaldare quella zona così facendo anche l'aria presente verrà scaldata e tenderà a salire; quando sale porta con se una quota di umidità poiché è presente una minima quantità di vapore acqueo. Quando l'aria è calda può contenere più acqua rispetto a quando è fredda. Salendo la temperatura diminuisce e quindi l'aria riuscirà a contenere meno acqua di quando era vicina alla superficie, quest'acqua quindi condensa e cade formando il fenomeno della pioggia. Per portare in alto l'acqua e farla scendere serve energia, che proviene dalla radiazione solare, infatti, l'aria assorbe l'energia la quale tende a salire, arrivata ad una certa altitudine forma la nuvola, formata da acqua condensata che poi raggiunto un certo limite cade e forma le precipitazioni. L'aria calda dopo che diventa secca e fredda si sposta di latitudine (esattamente ai trentesimi di latitudine); li si scalda e riassorbe acqua, formando ai lati di questa zona delle condizioni climatiche secche. Si parla di cella di Hadley.

Questo flusso di energia incomincia così a caratterizzare la distribuzione di energia ma soprattutto anche quella di acqua. La variazione di incidenza a livello dell'equatore non va ad influenzare la temperature, ma va a spostare questa zona di convergenza tropicale (ITCZ) provocando quella che è la stagione delle piogge. Le sue oscillazioni latitudinali sono maggiori sulla terra rispetto alle regioni dove vi è il mare, a causa delle differenze di capacità termica; la terra e l'acqua hanno comportamenti diversi rispetto al trattenere o rilasciare energia termica acquisita con l'incidenza del visibile. Per fare un esempio se prendiamo a confronto un mattone ed una pentola d'acqua, il mattone ci impiegherà meno tempo a scaldarsi ma poco tempo a raffreddarsi, comportamento completamente opposto invece assume la pentola d'acqua.

Il risultato finale di questo meccanismo è la suddivisione in fasce climatiche dove il clima viene definito da variabili quali energia e materia, quindi temperatura e acqua. Dal momento che la terra è tonda e presenta l'inclinazione dell'asse, uno si aspetta che le fasce climatiche siano molto regolari, visto che le condizioni climatiche variano solo se ci spostiamo da nord a sud e non da est a ovest ma il clima viene influenzato anche dalla omogeneità delle terre.

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