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Stagione meteorologica o astronomica?
Stagione meteorologica o astronomica?

In meteorologia l’anno viene diviso seguendo l’andamento climatico e quindi all’inverno meteorologico corrispondono i mesi più freddi dell’anno (dicembre, gennaio e febbraio) mentre l’estate viene identificata con i mesi più caldi (giugno, luglio e agosto). I mesi che separano questi due periodi vengono identificati nella primavera (marzo, aprile e maggio) e nell’autunno (settembre, ottobre e novembre).

Che differenza c’è tra stagioni meteorologiche e astronomiche?

Le stagioni che seguono il calendario astronomico non sono legate ai fattori climatici ma all’inclinazione della Terra e alla sua posizione rispetto al Sole. A determinare la maggiore o minore esposizione alla luce di un emisfero rispetto all’altro e quindi anche le date di inizio e fine delle stagioni, è l’inclinazione dell’asse di rotazione terrestre rispetto all’eclittica ossia al piano che la Terra individua orbitando intorno al Sole.

Siccome l’inclinazione dell’asse terrestre non è costante ma varia ciclicamente tra circa 22,5° e 24,5° con un periodo di 41 000 anni (attualmente è di 23°27′ ed è in diminuzione), le date di inizio delle stagioni variano di anno in anno. E così, ad esempio, la primavera può avere inizio il 19, 20 o 21 marzo e l’estate il 19, 20 o 21 giugno.

Equinozi e solstizi danno il via alle stagioni astronomiche: dopo il solstizio di dicembre inizia l’inverno; dopo l’equinozio di marzo inizia la primavera; dopo il solstizio di giugno comincia l’estate; dopo l’equinozio di settembre inizia l’autunno.

Rispetto a questa suddivisione, tutte quattro le stagioni meteorologiche (primavera, estate, autunno, inverno) cominciano, dunque, con un anticipo di 19-20-21 o 23 giorni rispetto all’inizio delle stagioni astronomiche, che invece seguono l’andamento di solstizi ed equinozi.

Ritiro dei Ghiacciai: la situazione è preoccupante
Ritiro dei Ghiacciai: la situazione è preoccupante

In Italia dagli anni ’80 è stata persa la quantità di ghiaccio che corrisponde a quattro volte la capacità del Lago Maggiore. Nello stato del Montana, invece, entro il 2030 potrebbero addirittura scomparire del tutto

I ghiacciai sono una riserva d’acqua importantissima, ma il riscaldamento globale ha ridotto significativamente la dimensione dei ghiacciai in tutto il mondo. Nel Montana, secondo uno studio pubblicato dall’USGS dal 1966 alcuni ghiacciai hanno perso addirittura l’85% del loro volume. Sono stati monitorati 37 ghiacciai del Glacier National Park, il Parco nazionale dei ghiacciai in Nevada e due nel U.S. Forest Service land. Sulle Montagne Rocciose del Nevada il ritiro dei ghiacciai è evidente tanto da avere impatti sull’ecosistema e sul turismo. La perdita di ghiaccio comporta una maggiore presenza di acqua nei principali bacini e fiumi a valle, ne aumenta la portata modificando così anche la temperatura. La fusione dei ghiacciai, oltre ad essere uno scenario preoccupante per l’uomo, mette infatti a rischio la sopravvivenza di diverse specie acquatiche.

Attraverso mappe digitali, fotografie aeree e dati satellitari sono stati misurati i perimetri dei ghiacciai durante la stagione estiva, quando la neve caduta in inverno, ormai fusa, ha permesso di vedere chiaramente le dimensioni delle formazioni nevose perenni. Le istantanee registrate in più appuntamenti tra il 1966 e il 2016 hanno permesso di ottenere un quadro dettagliato degli ultimi 50 anni.

Queste informazioni fanno parte di uno studio molto più ampio che comprende il monitoraggio dei ghiacciai di Montana, Alaska e Washington. I dati sono preziosi per comprendere l’impatto dei cambiamenti climatici sullo stato di salute dei ghiacciai nelle diverse zone perché, entro il 2030, secondo gli esperti, nel Glacier National Park i ghiacciai potrebbero non esserci più. Si tratta di una prospettiva in linea con quello che è successo negli ultimi 100 anni, basti pensare che nel 1850 i ghiacciai sulle Montagne Rocciose erano 150, ma nei monitoraggi più recenti il numero è tre o quattro volte più basso.

Ghiacciai: la situazione in Italia

Anche in Italia la situazione è preoccupante. Dagli ultimi dati raccolti dall’ISTAT a partire dagli anni ’80 i ghiacciai alpini sono in graduale regresso. Nel 2007 addirittura il 99% dei ghiacciai monitorati era in fase di ritiro, quota che (fortunatamente) è diminuita all’88% nel 2014.
Dei circa 250 km cubi di ghiaccio presenti sulle Alpi al culmine della Piccola età glaciale (Anni 1820-1850) ne restavano circa 150 km cubi negli anni ’70 e soltanto 80 km cubi nel 2011. Il ghiaccio perso sull’arco alpino dagli anni ’80 a oggi corrisponde, in termini di volume d’acqua, a circa quattro volte la capacità del Lago Maggiore.

Perché il tramonto è colorato?
Perché il tramonto è colorato?

La Natura ci regala spettacoli meravigliosi, capaci di lasciarci ogni volta a bocca aperta. Il tramonto è uno di questi: tutte le sere ci incanta con i suoi colori straordinari! Chi sa perché i tramonti hanno un colore così particolare?

Dipende dalla luce:

Il tramonto
La luce è una radiazione elettromagnetica. Significa che, anche se non ce ne accorgiamo, è in continuo movimento sotto forma di onde.
Noi siamo in grado di vedere solo una parte di queste onde di luce, cioè quella che forma i colori dell’arcobaleno. Te li ricordi? Sono il rosso, l’arancione, il giallo, il verde, il blu, l’indaco e il viola. Ognuno di questi colori corrisponde a una diversa lunghezza della nostra onda di luce. Il blu, per esempio, si trova su una lunghezza più corta del rosso.

Quando il Sole è alto nel cielo, la sua luce deve attraversare una distanza più corta per raggiungerci. Per questo motivo di giorno vediamo la luce blu, che corrisponde a un’onda di luce più corta. Al tramonto, invece, il Sole si allontana e la sua luce deve percorrere più spazio per arrivare fino ai nostri occhi. Ecco perché vediamo il rosso e l’arancione: a noi arrivano soltanto le onde più lunghe, che corrispondono a questi colori.

La spiaggia verde ricoperta di cristalli
La spiaggia verde ricoperta di cristalli

Alle Hawaii esiste una spiaggia verde ricoperta di cristalli: si chiama Papakolea Beach, ma è nota anche come Mahana. La spiaggia verde si trova sull’isola principale delle Hawaii e il suo colore deriva dalla concentrazione di olivina. Si tratta di un minerale che contiene ferro e magnesio noto fin dall’antichità: gli egizi lo utilizzavano in numerosi rituali sacri. In forma cristallina, l’olivina dà origine a una splendida gemma preziosa nota come peridoto.

I cristalli che regalano a Papakolea Beach il suo straordinario colore provengono dal vulcano Pu’u Mahana.  Il vulcano si trova di fronte alla spiaggia e non è più attivo: l’ultima eruzione risale a 49 mila anni fa. Il mare estrae l’olivina dalla cenere. Le onde sbattono contro le rocce alla base del vulcano e depositano i cristalli sulla spiaggia verde.

La spiaggia verde

Papakolea Beach deve il suo colore a degli antichi cristalli

La spiaggia verde si può visitare, ma non è facile da raggiungere: bisogna camminare per tre chilometri. È necessario, inoltre, pagare un biglietto di circa 25 dollari e avere il permesso del Department of Hawaiian per calpestarla.

Oceano di nuvole nel Grand Canyon
Oceano di nuvole nel Grand Canyon

Le pareti rocciose del Grand Canyon si sono trasformate nelle sponde di un immenso oceano di nuvole. Capitano raramente questi momenti in cui il Grand Canyon cambia volto e diventa quasi irriconoscibile. E’ successo qualche giorno fa quando un oceano di nuvole si è formato tra le gole create dal fiume Colorado, nell’Arizona settentrionale. Le particolari condizioni atmosferiche hanno regalato un panorama completamente diverso da quello per cui milioni di turisti ogni anno si recano per vedere una delle più conosciute meraviglie naturalistiche del mondo.

GrandCanyon - Oceano di nuvole 3

Questo fenomeno è dovuto all’inversione termica che si verifica durante le sere e notti calme e serene. Cosa significa “inversione termica”? Normalmente la temperatura dell’aria diminuisce all’aumentare della quota altimetrica ma questo non avviene quando il forte raffreddamento del suolo sottrae calore all’aria sovrastante che a sua volta si raffredda: nelle prime centinaia di metri si crea così uno strato in cui la temperatura addirittura aumenta con la quota ossia si ‘inverte’ il normale andamento della temperatura con l’altezza.

GrandCanyon - Oceano di nuvole 2

Grazie a queste condizioni si sono formate nubi basse che sono rimaste imprigionate tra le pareti rocciose del Grand Canyon. Il video di Skyglow Project ha documentato questo rarissimo fenomeno. Il video è stato girato da SKYGLOW Project che collabora con la International Dark-Sky Association con l’obiettivo di documentare l’inquinamento luminoso nel Nord America e di preservare la bellezza delle notti stellate in tutto il mondo.

► Guarda il video

Foto – Crediti: Gavin Heffernan and Harun Mehmedinović SKYGLOWPROJECT.COM

Crociera estiva al Polo Nord
Crociera estiva al Polo Nord

Tra qualche decennio al Polo Nord potrebbe non esserci più la calotta di ghiaccio e le rotte navali che collegano Europa, America e Asia potrebbero attraversare liberamente le acque del Mar Glaciale Artico.

Tutti gli studi da tempo ormai confermano quello che sarà un triste epilogo: intorno al 2040 in estate al Polo Nord potrebbe non esserci più la calotta di ghiaccio. In effetti la superficie della Calotta Artica dal 1980 ai giorni nostri si è ridotta di circa il 40% e ancor più rapidamente è diminuito lo spessore della banchisa. Così se nel 1979 la banchisa artica occupava un volume di 16.855 km3, negli ultimi anni è invece regolarmente scesa al di sotto dei 4.000 km3, con una riduzione quindi di oltre il 75%. A causa del Global Warming è perciò molto probabile che entro metà secolo in estate divenga possibile attraversare in nave l’Artico.

Navigazione transpolare: quanto tempo si risparmia?

Le rotte potrebbero essere più convenienti in termini di tempo e quindi anche di costo: attraversare l’artico è sicuramente più veloce per collegare Asia, Nord America ed Europa. Sicuramente le rotte transpolari comportano anche rischi connessi al clima e all’ambiente, qui naturalmente ostile: la calotta di ghiaccio potrebbe infatti fluttuare e spostarsi e in questo modo ostacolare il passaggio delle navi.

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Entro il 2030, in ogni caso, potrebbero diventare ordinarie alcune rotte cargo, ad esempio quelle che costeggiano il nord America e il nord Europa passando poi per il mare di Barents e il mare della Siberia orientale, mentre altre, specie quelle più prossime al polo, necessiterebbero delle rompighiaccio. Tra il 2045 ed il 2060 invece, spiega una ricerca dell’Università di Reading pubblicata dalla American Geophysical Union, lo spessore di ghiaccio della calotta rimanente sarà talmente sottile (compreso tra 1 metro e 50 centimetri) da permettere di attraversare più agevolmente il Mar Glaciale Artico.
Dall’Europa all’Asia più orientale attualmente ci vogliono 30 giorni di navigazione senza sosta passando dal Canale di Suez, mentre dal Nord America 25 giorni, approfittando del Canale di Panama. Nei prossimi decenni questo potrebbe cambiare: secondo le stime da Rotterdam a Yokohama potrebbero volerci 18 giorni mentre da New York a Yokohama 21.

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La nuvola “a bocca di balena”
La nuvola “a bocca di balena”

Avete mai visto una nuvola che assomiglia alla grande bocca di una balena? Forse siete stati fortunati perché per vedere questo tipo di nuvola bisogna trovarsi vicini a un forte temporale. Con questo particolarissimo nome “whale’s mouth cloud” o “nube a bocca di balena”, infatti, si intende classificare una delle nuvole accessorie che compaiono in corrispondenza di una cella temporalesca molto forte. Queste nubi sono il risultato dei venti intensi che fuoriescono dal temporale in atto, conosciuti come micro-raffiche. Si tratta di correnti di aria fredda anche intense che fuoriescono dalla base delle nubi temporalesche e sono generate dall’evaporazione di una parte delle goccioline di pioggia prima che queste raggiungano il suolo. A causa del rapido raffreddamento provocato dall’evaporazione la colonna d’aria all’interno della nube diviene improvvisamente più pesante dell’atmosfera circostante e precipita violentemente verso il basso.

Una volta giunta a terra, questa corrente fredda si trasforma in forti venti orizzontali rafficosi, detti “micro raffiche”. In corrispondenza del fronte delle raffiche, i venti quindi irrompono violentemente uscendo dal temporale e, in determinate condizioni atmosferiche che comprendono temperatura e umidità dell’aria, in una situazione di elevata instabilità, possono dare origine alle nubi a bocca di balena.

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Questa particolare formazione di nuvole è quindi causata dalle raffiche di vento freddo che fuoriescono dal temporale le quali, giunte al suolo, sollevano l’aria più calda e umida presente nei bassi strati costringendola a sollevarsi bruscamente verso l’alto. La condensazione del vapore acqueo forma così nuove nubi molto turbolente riconoscibili da quelle striature in continua trasformazione.

Le nubi a bocca di balena si possono osservare in corrispondenza della “shelf cloud” o nube a mensola: una nube bassa, lunga e arcuata, spesso presente nelle nubi a supercella (il temporale più violento e pericoloso in assoluto) e che solitamente precede l’area con rovesci di pioggia e grandine. Le nubi a bocca di balena assumono un aspetto molto turbolento e spettacolare ma non sono associate direttamente a precipitazioni, che comunque potrebbero seguirle o precederle.

A ‘caccia’ di tsunami
A ‘caccia’ di tsunami

Un team di ricercatori della Sapienza di Roma e del Jet Propulsion Laboratory della NASA ha sviluppato un nuovo algoritmo in grado di individuare i maremoti in tempo reale, strumento utilissimo per allertare la popolazione prima che raggiungano la terraferma.
L’algoritmo, denominato VARION (Variometric Approach for Real-time Ionosphere Observation) utilizza le osservazioni GPS e altri sistemi di navigazione satellitare per individuare in tempo reale le perturbazioni associate agli tsunami nella ionosfera terrestre, lo strato dell’atmosfera che si estende da circa 80 a 1000 km al di sopra della superficie. Si tratta di un grande passo in avanti utile soprattutto per allertare in tempo le zone a rischio.

Come funziona? Lo tsunami è un’onda provocata da scosse di terremoto, frane sottomarine o frane costiere. Queste onde si propagano verso tutte le direzioni e possono viaggiare con velocità pensate che in mare aperto raggiungono i 700-900 chilometri all’ora. Lo spostamento dello tsunami nell’oceano smuove l’aria sovrastante generando perturbazioni nell’atmosfera note come onde di gravità. Queste, una volta raggiunta un quota di circa 350km, dove l’atmosfera si fà più rarefatta, si amplificano e causano variazioni nella densità elettronica della ionosfera rilevabili attraverso il segnale GNSS, simile a quello GPS.

Non appena un terremoto verrà rilevato, il sistema di sismometri, boe e ricevitori GNSS potrà cominciare a monitorare in tempo reale il contenuto di elettroni nella ionosfera cercando anomalie correlate con lo tsunami. Queste misure potranno essere immagazzinate e analizzate da un centro di controllo in grado di generare mappe di rischio relative ad un determinato evento sismico. L’utilizzo di dati provenienti da diverse fonti potrà aumentare l’affidabilità del sistema.

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L’algoritmo VARION è stato concepito sotto la guida di Mattia Crespi, professore di Positioning e Geomatica presso la Facoltà di Ingegneria civile e industriale alla Sapienza. Il principale autore di questo algoritmo è Giorgio Savastano, giovane dottorando in Geodesia e Geomatica alla Sapienza e collaboratore al JPL. Questo lavoro, finanziato da Sapienza e JPL, è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scientific Reports di Nature.
“VARION è un contributo innovativo per un sistema integrato di allerta tsunami” afferma Savastano. “Stiamo lavorando per implementare questo algoritmo all’interno della rete di stazioni GNSS del JPL che fornisce dati in tempo reale da circa 230 stazioni sparse su tutto il mondo. Queste stazioni sono in grado di immagazzinare dati provenienti da diversi sistemi satellitari, come GPS, Galileo, GLONASS and BeiDou.”

Le coccinelle sono bravissime con gli origami
Le coccinelle sono bravissime con gli origami

Le coccinelle fanno degli origami straordinari centinaia di volte al giorno, senza nemmeno accorgersene: li realizzano con le proprie ali!
Le ali delle coccinelle sono molto più lunghe del corpo di questi piccoli coleotteri e vengono ripiegate sotto l’elitra, l’ala dura che vediamo all’esterno e che di solito è rossa, con i classici pallini scuri. In soli due decimi di secondo una coccinella è in grado di chiudere le proprie ali, che al momento del decollo riapre nella metà del tempo. Questi piccolissimi insetti percorrono decine di chilometri al giorno e possono raggiungere una velocità di 60 chilometri orari, volando fino a 1.300 metri di altezza. Le loro ali, quindi, devono essere resistenti e al tempo stesso flessibili per ripiegarsi sul corpo quando il coleottero atterra. Finora non sapevamo molto su come facessero le coccinelle a spiccare il volo: è stata una nuova ricerca, coordinata da Kazuya Saito, dell’Università di Tokyo, a offrirci molte informazioni interessanti. Saito è un ingegnere spaziale e ha studiato il modo in cui le coccinelle decollano e atterrano per capire se un sistema così efficace e sofisticato potesse essere utilizzato dall’uomo in altri contesti. Ha deciso quindi di utilizzare speciali videocamere per riprendere i momenti in cui le coccinelle decollano e atterrano a rallentatore.

La ricerca:

Per realizzare la ricerca era necessario riprendere i movimenti delle ali anche al di sotto delle elitre, le due ali rigide colorate che formano la parte esterna che ricorda un “guscio”. Saito ha realizzato due ali rigide trasparenti con una resina speciale e le ha applicate a una coccinella sotto anestesia. In questo modo è stato possibile osservare i processi di dispiegamento e ripiegamento delle ali anche quando queste erano sotto le eritre. Quando la coccinella decolla le ali si dispiegano in modo elastico, fornendo una spinta aggiuntiva per il volo. Subito dopo l’atterraggio, poi, la coccinella abbassa le elitre e le chiude, mentre le ali sono ancora spiegate. In seguito ripiega le ali iniziando dalla parte dell’attaccatura per fare spazio al resto, che rimane all’esterno del “guscio”. Questo movimento porta le ali a piegarsi a Z, fino a quando sono del tutto raccolte sotto le elitre.
Kazuya Saito ha pubblicato il video che mostra a rallentatore il complesso sistema con cui le coccinelle realizzano sorprendenti origami con le proprie ali.

 

Year of Polar Prediction (YOPP): un anno di studio ai Poli
Year of Polar Prediction (YOPP): un anno di studio ai Poli

Qualche giorno il lancio della missione Year of Polar Prediction (YOPP) voluta dalla Organizzazione Meteorologica Mondiale con l’obiettivo di migliorare le previsioni a livello globale e conoscere meglio Artide e Antartide, le due zone di cui abbiamo meno informazioni e che risentono maggiormente del riscaldamento globale.

Il clima ai Poli sta cambiando molto più rapidamente che altrove. Per questo motivo ha avuto inizio una campagna mirata al miglioramento delle previsioni meteo-climatiche e dello studio delle condizioni del ghiaccio in modo da ridurre i rischi ambientali e comprendere le opportunità e i rischi connessi al cambiamento del clima.

Da metà del 2017 fino a metà del 2019: questo sarà il periodo di studio durante cui la WMO e la AWI (Istituto Alfred Wegener), oltre a molti altri partner nel mondo, avranno modo da coprire lo studio del clima di un intero anno sia al Polo Nord che al Polo Sud. Durante i prossimi due anni una rete internazionale di scienziati e centri previsionali osserveranno e documenteranno i cambiamenti di Artide e Antartide.

Il risultato sarà di grande valore perché permetterà di ottenere previsioni meteorologiche e delle condizioni del ghiaccio ancora più dettagliate e corrette che interesseranno anche chi vive a latitudini inferiori, la maggior parte della popolazione. Artide ed Antartide risentono profondamente dei cambiamenti climatici in atto: queste zone infatti, come spiega Thomas Jung, del centro AWI, “si stanno surriscaldando due volte più velocemente che altrove e questo ha ricadute sul clima di molte zone nel mondo“.

Nel mese di marzo, a causa di diverse ondate di caldo, la superficie massima annuale della calotta artica, dopo l’inverno, è stata la più bassa di sempre. Allo stesso tempo, in Antartide, l’estensione minima dei ghiacci dopo l’ultima estate è stata la più bassa mai registrata. “Il ritmo e le implicazioni del cambiamento climatico ai Poli sta spingendo al limite il sapere scientifico ” spiega Jung.
In ambienti ostili come i Poli, la previsione meteorologica e delle condizioni del ghiaccio trova delle carenze. Sono zone di cui si hanno pochi dati e non sono mai stati, prima d’ora, studiati come altre parti del mondo. Grazie a questo anno di studi gli esperti della WMO e del mondo sperano quindi di fare passi in avanti nella previsione meteo-climatica dei Poli e, di conseguenza, del mondo intero.