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finalità associazione inmeteo dall art 2 finalità dell associazione dello statuto dell associazione no profit inmeteo le specifiche finalità dell associazione di promozione sociale inmeteo sono 1 effettuare e pubblicare bollettini meteo e previsioni del tempo sul sito www.inmeteo.it e relativi siti affiliati e tramite i mass-media fornendo un servizio di informazione e di divulgazione scientifica 2 effettuare e favorire la ricerca e lo studio scientifico organizzare convegni seminari conferenze e corsi di forma zione professionale pubblicare il risultato di quanto suddetto sul web o tramite pubblicazioni particolari a pubblicare la rivista inmeteo magazine con cadenza trimestrale per i soci e chi ne fa richiesta a secon da delle modalità decise in comune accordo dal consiglio direttivo b creare un sussidio per la pubblicazione di libri di natura meteorologica e scientifica soprattutto all interno dell associazione 3 facilitare la riunione di appassionati di meteorologia attraverso il web convegni e incontri 4 l installazione e la gestione nell osservanza delle relative norme legislative e regolamentari di stazioni meteoro logiche e quant altro utile allo studio dei specifici fenomeni nonché di eventuali sistemi informatici ed informativi di collegamento 5 stipulare delle convenzioni con negozi e rivenditori autorizzati di materiale meteorologico e affine 6 fornire ai soci materiale informatico per migliorare il monitoraggio e l attività meteorologica sul web 7 stipulare convenzioni con importanti centri di raccolta dati 8 elaborare strutture informatiche complesse ed utili alla meteorologia nell ambito associativo ed esterno mediante la costruzione di piattaforme adatte e la possibilità di offrire servizi di supporto 9 la promozione di corsi di formazione e di aggiornamento per alunni ed insegnanti delle scuole di ogni ordine e grado È doveroso porgere un ringraziamento particolare agli enti gemellati con la nostra associazione e cioè l associazione meteonetwork e l osservatorio astronomico isaac newton per il preziosissimo contributo pervenuto in redazione e quindi per la collaborazione che da questo numero in poi contribuirà a rendere alta la qualità della nostra rivita meteorologica la redazione per acquistare le vecchie copie di inmeteo magazine è possibile inviare la richiesta a magazine@inmeteo.it specificando -nome cognome -indirizzo -recapito telefonico -copia della ricevuta di versamento da effettuare al numero di postepay 4023 6004 5160 9764 intestata a giancarlo modugno per una copia richiesta viene richiesta una donazione minima di 5 per copie moltiple la donazione richiesta minima è di 4,50 a copia fino a 3 copie e di 3,50 a copia fino a 5 copie sono disponibili i seguenti numeri inmeteo magazine 2 12 copie inmeteo magazine 4 5 copie inmeteo magazine 3 9 copie inmeteo magazine 5 17 copie inmeteo magazine 7 3 copie presidente vittorio villasmunta vice presidente giancarlo modugno consiglio direttivo giuseppe conteduca francesco montanaro pasquale abbattista francesco ladisa sante barbano tecnici ufficiali francesco galella pasquale abbattista filippo gorguglione comitato gargano:sante barbano giuseppe d altilia filippo gurgoglione vincenzo mastromatteo soci onorari domenico papandrea gabriele ladisa relazioni esterne tommaso intini francesco ladisa www.inmeteo.it fondato il 3 settembre 2005 i siti dell associazione inmeteo www.inmeteo.it www.pugliameteo.it www.meteolucania.it www.meteobitonto.it www.villasmunta.it www.meteosgr.it www.meteogargano.com www.meteocoratolive.it www.meteoruvo.it

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inmeteo magazine periodico trimestrale di inmeteo associazione no profit di meteorologia anno 3 gennaio 2009 numero 8 sommario numero 1/2009 direttore responsabile domenico papandrea capo redattore giancarlo modugno vice capo redattore paolo de luca comitato di redazione giancarlo modugno vittorio villasmunta paolo de luca pasquale abbatista giuseppe conteduca fabio dioguardi redazione e mail magazine@inmeteo.it http www.inmeteo.it progetto grafico e composizione giancarlo modugno pasquale abbattista stampa pubblicittà roma autorizzazione del tribunale di bari con decreto numero 8 del 28/02/2007 2 3 4 4 5 6 8 risonanza stocastica applicata al clima di giancarlo modugno la pianura padana e il cuscino freddo a cura dell associazione limet la depressione sul golfo di genova a cura dell associazione limet la tramontana scura a cura dell associazione limet la notte dei ricercatori di giancarlo modugno turbolenza del dott fabio dioguardi estremizzazione delle precipitazioni di giancarlo modugno 13 13 22 i siti consigliati di giancarlo modugno regimi del tempo con caratteristiche di del dott andrea rossi trend termo-pluviometrico siccità e di sante barbano inmeteo magazine e www.inmeteo.it sono due mezzi d informazione che nascono con lo scopo di divulgare la scienza e la cultura meteorologica chiunque volesse contribuire con articoli e commenti agli articoli pubblicati può scriverci al seguente indirizzo mail magazine@inmeteo.it

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risonanza stocastica applicata al clima di giancarlo modugno vice presidente inmeteo fondatore del portale www.inmeteo.it nel 1982 il prof roberto benzi professore nell università di tor vergata a roma ha introdotto un concetto straordinario al sistema climatico non lineare e l idea fu così geniale che successivamente fu utilizzata anche in molte altre applicazioni fisiche e mediche andiamo per gradi i carotaggi effettuati ai poli hanno mostrato che negli ultimi 650 mila anni tardo pleistocene i valori di co2 mostrano cicli di periodo pari a 100 mila anni circa un deficit di co2 rispetto alla media è indice di forse presenza di ghiacci mentre un surplus è indice di scioglimento dei ghiacci questi sono detti cicli di milankovich inizialmente si pensò di associare l andamento della temperatura globale tg alla variazione dell eclittica 150 mila anni circa ma effettivamente la variazione della radiazione entrante è molto piccola si tratta del 5 per mille ovvero una quantità decisamente piccola per poter mettere in atto cambiamenti climatici portando alle glaciazioni era chiaro che cercare un effetto di amplificazione era la cosa ragionevolmente più ovvia quantitativamente l energia entrante dipende fortemente dall albedo ovvero il potere riflettente della superficie terrestre viene facile studiare quindi un processo dinamico che indichi il passaggio da waterworld ww a snowball sb si considera la terra unicamente formata da oceani d acqua e/o ghiaccio e per fare ciò conviene parametrizzare l andamento dell albedo con una funzione quandratica della temperatura questa è stato dimostrato che è molto buona come approssimazione l intersezione della funzione relativa all energia utile e la funzione che indica la temperatura efficace di emissione al suolo indica in quali stati può venire a trovarsi il sistema se solo sb sb e ww solo ww ci si rende conto che il sistema può assumere svariate situazioni visto che la costante solare è in continuo aumento seppur di piccole quantità il che porta a pensare ad un sistema intrinsecamente instabile ciò che però importa è capire se i punti di intersezione caratteristici del clima generale li chiameremo pic siano stabili o meno bisogna capire quanta energia si sta accumulando per poter sciogliere i ghiacci e quindi si cerca un potenziale per la funzione dei pic la derivata dell energia nel tempo è funzione della differenza tra la prima funzione citata energia utile a sua volta dipendente dalla temperatura e la funzione della temperatura di emissione questa differenza la chiamiamo gts la variazione della temperatura al suolo nel tempo è uguale a mts gts con m funzione di accumulo dell energia con la temperatura sempre positivo prendendo un caso con tre pic è facile intuire che essendo questi punti di equilibrio presenteranno un minimo o un massimo nel potenziale due di questi saranno necessariamente stabili l altro instabile si scopre che le variazioni energetiche relative alla variazione della costante solare non permettono il passaggio da uno stato di equilibrio all altro quindi deve esistere un altra soluzione la penultima affermazione equivale a dire che data la storia del sole non è possibile spiegare il passaggio da una sb a ww o alle vie di mezzo stato attuale in alcun modo inoltre vi è un paradosso ipotizzando un determinato effetto serra simile a quello attuale e tornando indietro nel tempo si scopre che con una costante solare molto più bassa dopo la nascita del pianeta la tg avrebbe dovuto essere di circa 220 k circa -50°c il che richiederebbe la presenza di ghiacci su tutto il globo questa situazione però non si è mai stata verificata di conseguenza il parametro da cambiare è l effetto serra miliardi di anni fa infine è evidente che l effetto serra era notevolmente più alto di oggi senza effetto serra la temperatura avrebbe continuato ad avere valori maggiori di 220 k ma non vicini ai 290 k attuali quindi seguendo il ciclo ad isteresi si evince che ci si trova in un altro stato lontano da quello della sb parametrizzando la temperatura in funzione della latitudine e considerando la latitudine di inizio comparsa dei ghiacci e un coefficiente di diffusione atmosferica trasporto meridiano dell energia si arriva si arriva a formulare una funzione della latitudine dei ghiacci rispetto alla costante solare la quale mostra che a seconda del punto in cui ci si trova rispetto al punto di stabilità si può terminare sia in un ww che in una sb qual è allora il motivo per cui avvengono variazioni climatiche significative abbiamo detto che la costante solare dipende dal tempo l idea geniale è stata di aggiungere del rumore bianco a questa funzione cioè un entità che con tutte le frequenze possibili e con potenza totale costante nel tempo disturbi il sistema l effetto senza rumore bianco è simile a quello di un oscillatore armonico si pensi al pendolo con una forzante esterna per esempio agitare un ramo attaccata ad un albero con frequenza costante nel quale sotto determinate condizioni il sistema può passare momentaneamente in stati con temperature diverse matematicamente l aggiunta del rumore bianco funzione del tempo all oscillatore armonico permette di passare da uno stato all altro tranquillamente con la frequenza stessa della forzante esterna amplificando quindi il range di temperature permesse questo rumore è associabile alle numerose variazioni interne del sistema nao enso ecc

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la pianura padana e il cuscino freddo un indispensabile serbatoio d aria fredda a cura dell associazione limet meteoliguria chissà cosa accadrebbe se fosse passata l idea di abbattere il passo del turchino per eliminare la nebbia piemontese ovviamente non lo sapremo mai ma quell idea aveva comunque un fondamento di base scientifico e preciso dai passi appenninici meno elevati avvengono molto spesso spostamenti d aria di portata anche notevole tra la pianura padana e la costa ligure e che possono essere responsabili d inverno di tutte quelle nevicate che si concentrano esclusivamente sul capoluogo ligure la prima regoletta da imparare a memoria per comprenderne meglio il meccanismo è quella di sapere che l aria fredda è più densa e più pesante di quella calda di conseguenza appare quasi scontato come in prossimità di zone limitrofe la pressione atmosferica al suolo risulterà più elevata dove l aria fredda più pesante tenderà a premere con maggiore forza sul terreno rispetto all aria calda e più leggera durante la stagione invernale a causa delle ripetute avvezioni fredde artiche polari o continentali la pianura padana come fosse un catino chiuso dalle alpi e dagli appennini settentrionali si riempe d aria fredda creando un vero e proprio cuscinetto freddo che nella stragrande maggioranza dei casi riesce a stazionare al suolo e nei bassi strati per tutta la durata della stagione invernale tanto più saranno vigorose le ondate di gelo sul nord italia quanto più il catino padano riuscirà ad intrappolare aria fredda e sempre più pesante non è affatto raro che la costa ligure sia interessata da correnti meridionali di libeccio o di scirocco che innalzano le colonnine di mercurio sino ben oltre i 10/12°c mentre la pianura padana e in particolar modo la zona più occidentale resta decisamente più fredda con termiche anche prossime allo zero le correnti meridionali incontrando la barriera appenninica scorrono al di sopra del cuscino questa semplice regoletta rappresenta di fatto una delle freddo sottostante interagendo con esso solo marginalspiegazioni più semplici per capire la formazione del vento al mente e mantenendo inalterate le temperature rigide nei suolo dove l aria subisce una pressione più elevata tende per bassi strati natura e in mancanza di ostacoli a spostarsi lateralmente in prossimità delle zone dove la pressione è minore.

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la depressione del golfo di genova una particolare configurazione osservata e studiata in tutto il mondo a cura dell associazione limet meteoliguria volendo tentare di riassumere in poche righe la natura e gli effetti della depressione del golfo di genova possiamo dire che essa è fondamentalmente una figura di bassa pressione che si forma sottovento all arco alpino-appenninico a causa dell influenza esercitata da tale barriera orografica sullo scorrimento dell aria in seno ai flussi perturbati occidentali che vengono così distorti e rallentati nel loro progresso verso est la particolare orografia la conformazione geografica del golfo di genova e l effetto termodinamico del mar ligure concorrono a costituire questo centro di bassa pressione che talora si sviluppa sino a divenire un importante figura isobarica completamente autonoma rispetto al fronte atlantico da cui si era generata che influenza le condizioni del tempo dell intero mediterraneo occidentale si hanno quindi venti da scirocco ad est del nucleo della depressione del golfo di genova dal levante genovese allo spezzino venti nord-orientali su genova settentrionali su savona e nordoccidentali sulla provincia di imperia per effetto di tale circolazione si hanno elevate piovosità nello spezzino e minori piogge nell imperiese protetto dalla catena alpina oltre a particolari precipitazioni con venti meridionali in quota e settentrionali al suolo tra savona e genova ove possono presentarsi in forma nevosa sino a livello del mare con frequenza assai maggiore che nel resto del territorio regionale fra queste due città infatti le correnti settentrionali al suolo hanno buon gioco in quanto vengono richiamate dalle fredde vallate del versante padano il cuscino freddo del capitolo precedente tramite i valichi appenninici che in zona presentano ovunque quote assai basse cadibona giovo turchino giovi creto scoffera per la liguria gli effetti più importanti della depressione lo spostamento verso la costa dell aria più fredda presente del golfo di genova riguardano l intero territorio influen nel catino padano e nelle lunghe e strette vallate oltregiogo in zando pesantemente i regimi pluviometrici andamento gergo travaso padano associato alla depressione del golfo delle precipitazioni di tutte e 4 le province ed i regimi di genova rappresentano la causa principale delle nevicate più termometrici andamento della colonnina di mercurio importanti e storiche registrate da sempre a genova e savona invernali di genova e savona appare chiaro come l entità e la qualità del cuscino freddo presente nel catino padano sia di fondamentale importanza per la depressione centrata sul golfo ligure determina infatti poter vedere la neve a genova e a savona e del motivo per cui un regime di venti intensi rapidamente variabili in rota la frequenza delle nevicate alle spalle delle due città rispetto zione ciclonica intorno al centro di bassa pressione tanto alla stragrande maggioranza delle località del nord italia alpi più intensi e variabili quanto più è ridotto il raggio della escluse sia decisamente maggiore depressione la tramontana scura un privilegio esclusivo di savonese e genovesato a cura dell associazione limet meteoliguria e consuetudine per la stragrande maggioranza dei liguri collegare i regimi eolici di matrice settentrionale al bel tempo secco e asciutto magari un po freschetto ma con cielo azzurro e bello luminoso generalmente per la nostra regione è proprio così quando i centri di bassa pressione tendono a spostarsi verso est sud-est la pressione sulle regioni settentrionali liguria compresa tende a risalire mentre scende più a sud in quelle regioni interessate dal maltempo la differenza di pressione gradiente barico tra nord e sud crea le condizioni per l instaurarsi di correnti settentrionali più o meno forti a seconda di quanto sia evidente la differenza barica apportatrici generalmente di tempo stabile e soleggiato ma allora perché d inverno capita spesso che a savona e a genova piova o nevichi con forti correnti di tramontana gran parte della risposta a questa domanda dovreste averla già intuita e compresa nei capitoli precedenti riguardanti la depressione del golfo di genova e il cuscino freddo in pianura padana mancava solo il nome a questo straordinario fenomeno di travaso padano verso la costa ligure dell aria fredda presente oltregiogo in concomitanza alla presenza di un centro di bassa pressione sul golfo ligure la tramontana scura.

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ovviamente il nome deriva dal fatto che a differenza della normale tramontana apportatrice di tempo bello e stabile questa è accompagnata da condizioni di tempo instabili o perturbate quando tutte le condizioni termometeo-climatiche risultano perfette per la neve a savona e a genova è facile per chiunque poter osservare due fenomeni atmosferici conseguenti all ingresso della tramontana scura e l inizio delle nevicate il crollo termico repentino che a volte può raggiungere valori anche di 8/10°c in un arco temporale brevissimo e la direzione delle nubi che a differenza e contrariamente alla tramontana scura al suolo provengono dal mare appunto presente nella pianura piemontese viene richiamata dalla depressione letteralmente risucchiata dagli unici tratti appenninici in cui può farlo un po come se un pezzo di pianura padana si staccasse e piombasse su genova e savona confinando i venti meridionali in mare aperto e alle quote superiori che scorrendo al di sopra della stessa tramontana scura creano contrasti più accentuati dando origine a precipitazioni piovose o nevose più intense e persistenti in condizioni di avvezioni molto fredde e gelide da est nord-est la neve può raggiungere il suolo anche in quelle località della liguria e delle due riviere che non beneficiano degli effetti straordinari della tramontana scura quando invece la nevicata è legata esclusivamente all utilizzo del freddo presente nel catino come abbiamo spiegato in precedenza il capoluogo padano la stessa genova nell ambito del suo stesso territorio ligure genovese e la città di savona si trovano proprio comunale può presentare notevoli aspetti differenti con i quarallo sbocco di grandi vallate circondate da passi appen tieri di pegli e prà a ponente e quelli di quinto e nervi a levante ninici di alture modeste ad esempio il passo di cadibona che protetti maggiormente da rilievi montuosi più elevati e per savona e il passo del turchino e quello dei giovi per quindi meno esposti al freddo travaso padano possono essere genova interessati da precipitazioni piovose mentre nel resto della città voltri compresa passo del turchino alle spalle nevica abbonquindi in presenza delle condizioni ottimali depressione dantemente sul golfo e cuscino freddo oltregiogo l aria fredda la notte dei ricercatori di giancarlo modugno vice presidente inmeteo fondatore del portale www.inmeteo.it sebbene negli ultimi anni vi siano segnali positivi per la il 26 settembre 2008 si è tenuto un convegno dal titolo ruolo dei cambiamenti climatici sulla puglia presso il cnr di bari in tendenza sono stati mostrati vari collegamenti tra il regime pluviometrico e vari fattori scala nazionale scala occasione della consueta notte dei ricercatori sono intervelocale stagione periodi ecc escludendo però l effetto nuti ricercatori del cnr dell arpa e del cra termico effettivamente le piogge sono diminuite non del 61 ma del 30 il convegno si è aperto con l intervento del dott.vito de pasquael cnr-issia il quale ha mostrato i principi base per cui infine è stato l intervento del dott.domenico ventrella cra-sca a concludere il convegno il suo intervensi possa parlare di cambiamento climatico le possibili cause e to era centrato sugli effetti relativi all agricoltura ed l utilizzo delle telerilevazioni da satellite per questo processo ha spiegato che a seconda dell aumento di temperail dott nicola ungaro arpa puglia ha tenuto un interestura previsto sull europa tra i 2 e i 5°c in un secolo sante intervento sulle modifiche dell ambiente marino nel mar saranno possibili vari scenari agricoli dato che le piante adriatico a seguito del riscaldamento delle acque marine il reagiscono in modo diverso ai vari stress climatici in fenomeno principale riguarda una redistribuzione delle specie animali e vegetali che un tempo era bloccata sia dalla barriera particolare vi sono piante che aumentano la propria naturale della penisola salentina verso il mar ionio sia dal regi produzione in presenza dell aumento di co2 e altre o anche le stesse che la diminuiscono in caso di aumento me termiche quasi-regolare sono state mostrate alcune immagini di specie che fino a tempo fa non erano presenti nel bacino di temperatura la combinazione di questi effetti tuttavia è per una generica lieve diminuzione della produtadriatico tutto ciò potrebbe intaccare anche il regime di pesca tività come reagire a questi cambiamenti attraverso futuro sia in bene sia in male particolarmente interessante è l adattamento e la mitigazione il primo riduce gli effetti stata anche la piccola presentazione sul controllo delle specie negativi dei cambiamenti climatici il secondo riduce la vegetali mucillagine alga killer concentrazione dei gas serra i due processi non sono in successivamente il dott.maurizio polemio cnr-irpi ha mostrato il ruolo dei cambiamenti climatici sulle risorse idriche contrasto ma gli effetti si noterebbero sicuramente in un pugliesi sulla base dello studio di 121 stazioni meteorologiche prossimo futuro dal 1821 al 2005 si è riscontrata una diminuzione rilevante del 61 delle precipitazioni 5

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turbolenza del dott fabio dioguardi socio e redattore inmeteo introduzione la turbolenza è un fenomeno tanto complesso quanto ubiquitario nei fluidi naturali tra i quali l atmosfera erroneamente questo fenomeno viene spesso trascurato quasi trattato come un caso particolare mentre l atteggiamento nei confronti della turbolenza dovrebbe essere l opposto proprio perché la maggior parte dei flussi in natura sono turbolenti lo strato limite atmosferico i fiumi le colonne eruttive le correnti termiche che generano i temporali le emissioni dalle ciminiere questi sono solo alcuni esempi di flussi turbolenti ma cos è la turbolenza come si genera come si può quantificare in questo articolo si cercherà di dare risposte semplici e concrete a queste domande origine della turbolenza un flusso si dice turbolento quando il suo campo di velocità è costituito da moti complessi e fluttuanti in tutte le direzioni sovrapposti a un moto medio questa definizione è opposta a quella di flusso laminare il quale può essere immaginato come costituito da una serie di strati di fluido sovrapposti che si muovono senza interferire con gli strati adiacenti ovvero senza fluttuazioni di velocità nello spazio e nel tempo esiste un parametro adimensionale che in base al valore che assume permette di distinguere tra un flusso turbolento e uno laminare questo parametro dato dal rapporto tra le forze inerziali agenti sul fluido e le forze viscose è il numero di reynolds mostra delle instabilità che sono precursori della turbolenza in questo intervallo accade che le instabilità presenti del fluido piccole fluttuazioni di velocità leggeri spostamenti delle linee di flusso dalla loro posizione e forma stabile ecc vengono inibite sempre meno dalla viscosità del fluido stesso finché non si arriva ad un valore tale che l inibizione diventa totalmente insufficiente e il flusso diviene stabilmente turbolento in generale quindi si distinguono tre intervalli di re a cui corrispondono tre regimi di flusso 1 re 500 regime laminare 2 500 re 2000 regime transizionale in cui il flusso mostra caratteri laminari ma diviene turbolento al primo disturbo o perturbazione 3 re 2000 regime turbolento come già accennato la turbolenza non è l eccezione ma la norma dei flussi naturali si può affermare che fluidi a bassa viscosità come l aria o l acqua diventano turbolenti non appena cominciano a muoversi la dimostrazione di ciò è relativamente semplice considerando ad esempio un flusso di acqua spesso 1 m con densità pari a 1000 kg/m3 e viscosità 0.001 pas si ricava che l acqua diventa turbolenta ad una velocità superiore a 0.002 m/s assumendo il valore critico dell inizio della turbolenza proposto da reynolds re 2000 6 dove è la densità del fluido u la sua velocità l una sua lunghezza caratteristica ad esempio lo spessore del flusso la viscosità in prima analisi si può affermare che quando re assume valori elevati ovvero quando le forze inerziali prevalgono nettamente su quelle viscose le prime favoriscono la turbolenza le seconde la inibiscono il flusso è turbolento viceversa quando re assume valori bassi il flusso è laminare questo fu verificato per la prima volta nel 1883 da osborne reynolds in una serie di esperimenti in questi esperimenti l acqua veniva fatta scorrere a velocità differenti in tubi trasparenti di raggio via via diverso dell inchiostro era inserito in questi flussi d acqua a velocità sufficientemente basse l inchiostro seguiva percorsi dritti e regolari a testimonianza di un flusso laminare a velocità sufficientemente elevate e a una certa distanza dal punto di ingresso l inchiostro si mescolava con l acqua e ad una osservazione più dettagliata mostrava distintamente dei moti vorticosi reynolds definì il valore critico di re per il passaggio al flusso turbolento pari a 2000 in realtà non esiste un singolo valore critico che divide nettamente il regime di flusso laminare da quello turbolento esiste piuttosto un intervallo di transizione in cui il flusso questa velocità critica per l aria e quindi l atmosfera sarebbe ancora più bassa in quanto la densità è maggiore 1225 kg/m3 al suolo e la viscosità è inferiore 0.0000183 pas lo stato di moto di un flusso turbolento è estremamente complesso in quanto è costituito da strutture vorticose di tutte le scale spaziali e temporali possibili la descrizione analitica di questo moto data dalla soluzione delle equazioni classiche della fluidodinamica note come equazioni di navier-stokes ma modificate per tenere conto delle parti fluttuanti del moto è impossibile per quasi tutti i problemi fluidodinamici ad eccezione di pochi casi particolari ed è ancora più impensabile per un flusso turbolento inoltre per i flussi turbolenti è ancora estremamente difficile e dispendioso trovare anche delle soluzioni di tipo numerico ovvero risolvere le equazioni con metodi approssimati come avviene per i modelli previsionali mentre questo problema non si pone più per altri tipi di flusso la simulazione dei flussi turbolenti si può fare quasi esclusivamente semplificando le equazioni dato che le potenze di calcolo disponibili sono ancora troppo basse per permettere di simulare direttamente un flusso turbolento in tempi ragionevoli dns direct numerical simulation

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le semplificazioni più usate attualmente sono le les large eddy simulation e le rans reynolds averaged navier stokes equations le prime sono delle simulazioni in cui si applica una sorta di filtro dimensionale alle scale della turbolenza permettendo quindi la simulazione dei vortici di dimensioni superiori ad un certo limite imposteo le rans invece consistono nelle normali equazioni della fluidodinamica ma mediate nel tempo in modo da confinare l effetto delle fluttuazioni in un termine detto stress di reynolds che viene ricavato da modelli semi-empirici quest ultima è la tecnica più utilizzata attualmente di seguito cercheremo di entrare un po più nel dettaglio della descrizione fisica del moto turbolento che è la base fondante del ragionamento che porta a definire le rans velocità e pressioni tempo mediate le equazioni dei flussi turbolenti nella trattazione di un flusso turbolento conviene separare il moto in una parte media e in una fluttuante considerando le tre componenti della velocità u v w e la pressione possiamo esprimere questo concetto nel modo seguente fig 1 rappresentazione dell andamento temporale della velocità fluttuante linea continua e della velocità media linea tratteggiata da furbish 1997 dove considerando la componente u u è il termine medio e u quello fluttuante la media che si considera è di tipo temporale ovvero la quantità viene mediata in un intervallo di tempo t non casuale ad esempio u è così espresso che è il modo matematico per esprimere la media di una funzione continua in un intervallo il valore dell intervallo di tempo su cui si calcola la media è come appena anticipato non casuale in quanto deve soddisfare due requisiti 1 t deve essere molto più lungo delle durate tipiche delle fluttuazioni 2 t non deve essere così lungo da mascherare eventuali variazioni nel tempo della stessa velocità media un fatto molto importante essenziale per la semplificazione delle equazioni di navier-stokes per ottenere le rans è che la media delle velocità fluttuanti è pari a zero questo proprietà importantissima si deduce facilmente dalla figura 1 la media di una funzione continua in matematica è dato come detto dall integrale della funzione stessa diviso per l ampiezza dell intervallo dalla fig 1 si vede come l integrale di u è uguale all area al di sotto del valore costante u ed è quindi diverso da zero e di conseguenza è diversa da zero la media di u l integrale di u è uguale all area compresa tra la curva ut e u poiché dall eq 3 si ha che u u u e poiché statisticamente ut sta al di sopra o al di sotto di u per tempi e valori uguali l integrale si annulla e di conseguenza la media temporale del valore fluttuante è pari a zero per cui quindi le equazioni della fluidodinamica per la turbolenza ottenute sostituendo ai valori di velocità le somme date dall eq 3 si semplificano molto dopo aver effettuato la media temporale delle intere equazioni grazie alla proprietà dell eq 5 tuttavia la media temporale non elimina tutte le componenti fluttuanti dalle equazioni nella derivazione delle equazioni per i flussi turbolenti infatti si vengono a creare dei termini del tipo u 2,w 2,u v v w ecc la cui media temporale non è uguale a zero ed è proprio la presenza di questi termini a rendere le rans diverse e più complesse rispetto alle semplici equazioni di navier-stokes nelle equazioni questi termini risultano moltiplicati per la densità u 2 u w e costituiscono uno stress forza agente su una superficie detto stress di reynolds che rappresenta una fonte di stress lo stress di reynolds si aggiunge a quello dovuto alla viscosità propria del fluido e rende conto di una importante caratteristica della turbolenza ovvero il suo carattere fortemente dissipativo i vortici le fluttuazioni di velocità fanno spendere molta più energia ad un flusso di quanto non ne spenderebbe se fosse laminare il flusso di un fluido sarebbe estremamente più veloce se questo fluido si muovesse di moto laminare piuttosto che turbolento il vento ad esempio si muoverebbe a decine di migliaia di m/s se non fosse turbolento per risolvere le rans è necessario introdurre un modello per la valutazione dello stress di reynolds ed è questa la principale approssimazione in cui si incorre con questo metodo di soluzione del moto turbolento di estremo interesse è lo studio dei flussi turbolenti prossimi ad un substrato quale può essere il vento in prossimità del suolo per fare questo bisogna entrare nella complessa teoria del boundary layer turbolento la quale potrebbe essere oggetto di un prossimo articolo bibliografia centro epson meteo 2003 ­ manuale di meteorologia alpha test furbish d j 1997 ­ fluid physics in geology an introduction to fluid motions in earth s surface and within the crust oxford university press pope s b 2000 ­ turbulent flows cambridge university press 7

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estremizzazione delle precipitazioni sulla regione puglia nel trentennio 1973-2003 di giancarlo modugno vice presidente inmeteo fondatore del portale www.inmeteo.it la descrizione dell andamento degli accumuli precipitativi è uno dei punti fondamentali per la determinazione del clima di una regione insieme ai valori termici per quanto riguarda le precipitazioni bisogna distinguere in analisi quantitativa e analisi qualitativa entrambe concorrono per determinare un quadro completo e dettagliato di quella che è la situazione in una certa zona e poter fare distinzione con le altre zone nell ultimo secolo l andamento degli accumuli presenta una decisa diminuzione negli ultimi decenni e per molte regioni del sud italia si inizia a parlare di desertificazione uno studio dell irpi vedasi trend termo-pluviometrico siccità e disponibilità di acque sotterranee in italia meridionale in questo numero spiega dettagliatamente questa situazione le problematiche relative alla diminuzione delle piogge sulla nostra regione già si sono fatte sentire in questi ultimi anni ne è un piccolo esempio la diminuzione dei raccolti dei prodotti come le olive le quali hanno una forte necessità di acqua ma dando una prima occhiata ai dati disponibili delle medie annuali sembrerebbe che le anomalie siano poco significative si guardi a titolo d esempio la distribuzione per la città di bitonto in realtà la distribuzione va guardata anche sotto l aspetto qualitativo in che modo le piogge si distribuiscono nell arco dell anno una prima analisi dei dati mostra che molto spesso le precipitazioni si concentrano in pochi eventi aumentando il rischio di non essere assorbite dal terreno in quanto troppa acqua che vi arriva tende ad occupare il posto dell acqua già presente che non ha il tempo di rendersi disponibile per le coltivazioni con il risultato che l acqua utile è molto minore del solito quanto è diffusa questo comportamento negli ultimi anni ho stabilito un indice empirico indice di estremizzazione eventi precipitativi ie abbreviato per cercare di riassumere quantità e qualità in un solo numero e l ho testato su alcune città della puglia grazie alla disponibilità dei dati della protezione civile regione puglia vista l elaborazione dei dati ho infine stabilito empiricamente la validità dell indice calcolato comprensivo di errore statisitco stabilendo una percentuale di riuscita dell indice stesso per ogni città campione l indice è proporzionale al rapporto tra pioggia caduta in un anno e giorni in cui questa è caduta il tutto sommato algebricamente ad un indice correttivo che tiene conto dell anomalia dei due dati adeguatamente pesati rispetto alla loro media climatica in formula 8

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ie ac gg ac ­ acmed 100 gg ­ ggmed 10 dove ac accumuli totali annui acmed media trentennale gg giorni di accumuli in un anno ggmed media trentennale le stazioni prese in analisi ricoprono omogeneamente il territorio pugliese e sono foresta umbra manfredonia lucera bitonto altamura taranto lecce la percentuale di riuscita per ogni città è mostrata nella seguente tabella trattandosi di un approccio empirico riterremo abbastanza soddisfacente una riuscita media del 78 tenendo conto che per alcune stazioni l indice ha dato una buona percentuale di riuscita e quindi bisognerebbe tener conto per ogni stazione magari anche di fattori locali latitudine altitudine ecc qui di seguito riporto il grafico dell indice per ogni città stazione foresta umbra stazione manfredonia stazione lucera stazione lecce 9

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stazione altamura legenda dell indice di estremizzazione stazione taranto l estremizzazione risulta proporzionale all indice bassi valori indicano eventi abbastanza fortunati e ben distribuiti durante l anno alti valori indicano problematiche prima discusse dai risultati dell analisi si evince che climaticamente le città presentano le seguenti caratteristiche come si può notare l andamento dell estremizzazione media è mediamente positivo per tutte le stazioni studiate il che conferma che su tutta la regione vi è un chiaro segnale di estremizzazione e le precipitazioni tendono ad accumularsi sempre più irregolarmente sia all interno dell anno sia all interno del periodo climatico si noti infatti che per ogni grafico è raro riscontrare una linerarità nelle serie di dati anche volendo tralasciare annate come il 1976 1985 1993 che a mio parere sono da ritenere influenzate da eventi particolare ­ per es nel 1991 vi è stata l eruzione del pinatubo e gli effetti si sono sentiti nei due anni successivi su tutto il mondo 10

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questa è un analisi abbastanza empirica ma per una migliore descrizione sarebbe meglio affidarsi ad un elaborazione delle reti neurali artificiali dei dati per ogni stazione della puglia tuttavia volendo effettuare una prima analisi generale si riscontra che le zone che più risentono dell estremizzazione del clima sono quelle più in alto foresta umbra è a circa 1000 mt bitonto a 150 mt altamura 450 mt lucera 250 mt manfredonia ricopre invece un caso a parte essendo geograficamente chiusa dal gargano alle precipitazioni mentre le zone marittime e costiere come lecce e taranto sono molto poco influenzate risulta a mio parere molto sorprendente il risultato che si ottiene cercando una correlazione tra le anomalie termiche sull europa dati noaa e l indice d estremizzazione medio sulla puglia risultato ancora più circoscrivibile alle anomalie medie sulla regione puglia si possono analizzare i seguenti grafici che mostrano l andamento delle suddette grandezze ed è facile notare che vi è un andamento molto simile tra le varie curve ho deciso di inserire l andamento sia della media dell ie sulle varie zone sia la stessa media però pesata con la percentuale di riuscita empirica il tutto per cercare di capire se un termine risulta più preciso dell altro in alcune condizioni l analisi correlativa è mostrata nella tabella relativa e restringere l indagine all ultimo decennio mostra una correlazione sorprendentemente più alta proprio quando l ie è aumentato in tutta la regione risulta chiaro che l estremizzazione degli eventi precipitativi è molto bene correlata con le anomalie termiche in particolar modo quelle sulle temperature minime si notino i picchi del 1975 1977 1984 1986 1991 1994 1998 2001 uno ogni circa 4 anni in parole povere più un anomalia termica è marcata positivamente più gli eventi risultano estremi mediamente in rosso ie medio in blu ie medio pesato delle percentuali di riuscita per ogni stazione in giallo anomalie termiche sulle medie europee amplificate di un fattore 5 per la visualizzazione prossima figura in giallo anomalie termiche massime sulle medie europee amplificate di un fattore 5 per la visualizzazione in verde anomalie termiche minime sulle medie europee amplificate di un fattore 5 per la visualizzazione 11

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i siti consigliati di giancarlo modugno vice presidente inmeteo fondatore del portale www.inmeteo.it http www.villasmunta.it/mediateca/mediateca.htm a questo link il ten colonnello inserisce periodicamente diverse presentazioni powerpoint e documenti in pdf essi affrontano argomenti che vanno dall osservazione del tempo in ambito generale e/o aeronautico alla climatologia dalla didattica al servizio meteorologico aeronautico dai rilevamenti satellitari alla modellistica sono disponibili molti corsi di aggiornamento manuali e presentazioni di conferenze nonché software http www.ncdc.noaa.gov/gcag/index.jsp il sito della noaa mette a disposizione dati meteorologici dal 1880 al 2007 e ne permette l analisi attraverso la costruzione self service di mappe e di serie di dati sono disponibili sia i dati sulle anomalie termiche medie sia le anomali sulle minime e le massime http visibleearth.nasa.gov la nasa inserisce su questo sito immagini ad altissima risoluzione del pianeta terra in svariate situazioni nonché è possibile studiare numerose simulazioni in molti ambiti scientifici atmosfera biosfera criosfera idrosfera oceani paleoclima radiazione solare attività solare ecc regimi del tempo con caratteristiche di persistenza negli inverni degli anni 2000 a cura del dott andrea rossi comitato scientifico meteonetwork le configurazioni-tipo o weather regimes invernali sono disposizioni ricorrenti di anomalia dei centri barici aventi carattere di persistenza su differenti scale temporali a differenza dei pattern degli indici teleconnettivi le configurazioni-tipo vengono osservate durante il corso della stagione con frequenza e durata molto variabile quindi possono persistere per pochissimi giorni e ricorrere spesso durante l inverno ne consegue che esse descrivono in modo ottimale l assetto dinamico delle configurazioni meteorologiche e dunque divengono dei sistemi descrittivi per le previsioni di medio e di lungo termine il lavoro pionieristico di plaut e simonnet ha permesso di classificare tutte le configurazioni bariche e circolatorie invernali in area euro-atlantica a partire dal 1882 e fino al 2000 [1 essi hanno esteso la stagione invernale anche ai mesi border line di novembre e marzo e dunque hanno classificato 18.060 giorni invernali il risultato finale comprende 5 cluster che discriminano su base probabilistica ciascuna configurazione barica giornaliera 1 ar atlantic ridge blocking barico sull oceano con correnti da nord-ovest sull europa 2 bl blocking anticiclone centrato su polonia e paesi baltici 3 ga greenland anticyclone centro di alta pres sione sulla groenlandia e di bassa alle medie latitudini atlantiche 4 wbl western blocking anticiclone centrato tra la scozia e l islanda 5 zo flusso zonale nao forti westerlies tra il nord-atlantico e la russia europea un altro studio simile è quello di fil e dubus [2 questi risultati si sono dimostrati molto efficaci per descrivere il pattern di riferimento su scala mensile o stagionale e dunque hanno un frequente impiego nei modelli concettuali di previsioni stagionali tuttavia su scala più limitata intra-mensile si osservano alcune varianti che ricorrono frequentemente inoltre il cambiamento climatico se da un lato ha fatto perdere importanza ad alcuni di essi dall altro ha fatto assumere molta più importanza ad altri differenziandoli attraverso le loro varianti lo scopo di questo lavoro è quello di illustrare l insieme delle configurazioni-tipo del recente passato che hanno durata minima di 2-3 giorni e massima di 2-3 settimane estendendo il lavoro di plaut e simonnet alle stagioni invernali degli anni 2000 dicembre 2000 ­ febbraio 2008 e basandosi sugli archivi ncep/ncar [3 e wetterzentrale [4

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