Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Ciao a tutti,
Da un po' ho un dubbio atroce che, visto il mio approccio molto "ludico" alla meteorologia, non ho ancora trovato il tempo di affrontare sui libri.
Per quale motivo, la mattina dopo una nottata con cielo sereno, la temperatura del terreno puo' essere piu' bassa della temperatura dell'aria?
Ho avuto una discussione con alcuni colleghi studenti di scienze forestali che mi hanno fatto notare che la temperatura del suolo e' sempre piu' "temperata" rispetto a quella dell'aria... La qual cosa e' vera, visto che ricordo una pubblicazione che confermava questo fenomeno a una profondita' del suolo di 20cm e piu': che siano allora i primissimi cm (o mm) di suolo ad essere effettivamente piu' freddi dell'aria?
Fondamentalmente, non riesco a capire il fenomeno della perdita di calore durante le ore notturne.
Diurante il giorno, i raggi infrarossi emessi dal terreno riscaldano la soprastante atmosfera.
Di notte, il terreno perde progressivamente calore e cosi' anche l'aria, che viene "alimentata" da un flusso di raggi infrarossi costantemente decrescente. Credevo che l'aria fredda si concentrasse nei primi centimetri d'aria soprastanti il suolo non solo perche' l'aria fredda e' piu' pesante, ma anche perche' la superficie del suolo, che ero convinto fosse spesso piu' fredda di quella dell'aria, influenza la temperatura dell'aria tramite conduzione.
Se pero' e' vero che solo i primissimi strati di suolo sono veramente piu' freddi dell'aria soprastante, lo scambio di calore per conduzione dovrebbe essere minimo. Dovrebbero essere i primissimi strati di suolo ad essere influenzati dall'aria fredda che si accumula appena sopra.
Se qualcuno di voi ha voglia di elucidare i miei dubbi, anche solo indicando dei link utili, gliene sarei molto grato!
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
In generale intervengono tutti i principali fenomeni di trasporto del calore.Originariamente Scritto da Cornour
Ciao a tutti,
Da un po' ho un dubbio atroce che, visto il mio approccio molto "ludico" alla meteorologia, non ho ancora trovato il tempo di affrontare sui libri.
Per quale motivo, la mattina dopo una nottata con cielo sereno, la temperatura del terreno puo' essere piu' bassa della temperatura dell'aria?
Ho avuto una discussione con alcuni colleghi studenti di scienze forestali che mi hanno fatto notare che la temperatura del suolo e' sempre piu' "temperata" rispetto a quella dell'aria... La qual cosa e' vera, visto che ricordo una pubblicazione che confermava questo fenomeno a una profondita' del suolo di 20cm e piu': che siano allora i primissimi cm (o mm) di suolo ad essere effettivamente piu' freddi dell'aria?
Fondamentalmente, non riesco a capire il fenomeno della perdita di calore durante le ore notturne.
Diurante il giorno, i raggi infrarossi emessi dal terreno riscaldano la soprastante atmosfera.
Di notte, il terreno perde progressivamente calore e cosi' anche l'aria, che viene "alimentata" da un flusso di raggi infrarossi costantemente decrescente. Credevo che l'aria fredda si concentrasse nei primi centimetri d'aria soprastanti il suolo non solo perche' l'aria fredda e' piu' pesante, ma anche perche' la superficie del suolo, che ero convinto fosse spesso piu' fredda di quella dell'aria, influenza la temperatura dell'aria tramite conduzione.
Se pero' e' vero che solo i primissimi strati di suolo sono veramente piu' freddi dell'aria soprastante, lo scambio di calore per conduzione dovrebbe essere minimo. Dovrebbero essere i primissimi strati di suolo ad essere influenzati dall'aria fredda che si accumula appena sopra.
Se qualcuno di voi ha voglia di elucidare i miei dubbi, anche solo indicando dei link utili, gliene sarei molto grato!
Innanzitutto la perdita (o l'accumulo) di calore da parte del terreno varia notevolmente con la profonditÃ*: nei primissimi centimetri si può benissimo riscontrare l'escursione termica giornaliera; mano a mano che si scende in basso invece questa variazione si attenua, arrivando fino a qualche decina di centimetri, dove si iniziano a notare solo le variazioni stagionali di temperatura (o addirittura a qualche metro di profonditÃ* neanche quelle).
Detto questo, lo scambio energetico fra aria e terreno, che ti interessa per lo studio delle inversioni termiche attraverso l'IRRAGGIAMENTO da onde infrarosse, avviene sulla superficie e nei primissimi centimetri di strato limite d'aria; gli strati di terreno più profondi (anche pochi centimetri) ti interessano solo per una eventuale CONDUZIONE di calore verso la superficie (o viceversa).
Ri-detto questo: devi tener conto anche della capacitÃ* termica del materiale che consideri. In media, un terreno "medio" (abbi pietÃ* per il gioco di parole) ha capacitÃ* termica maggiore di quella dell'aria; quindi in mancanza di sorgenti di calore (sole, o addirittura l'aria stessa, se è nettamente più calda) si raffredda più velocemente dell'etere. Infine, solitamente lo strato d'aria più freddo, in mancanza di vento, si deposita nei primissimi centimetri a causa dei fenomeni di CONVEZIONE, che stabilizzano la colonna d'aria.
Ecco perché ad esempio nelle notti serene e calme invernali la temperatura del suolo diviene leggermente inferiore, ed ecco perché può capitare che si formi un leggero strato di brina anche con valori di temperatura dell'aria attorno ai 2-3°C a pochi cm da terra.
"La meteorologia è una scienza inesatta, che elabora dati incompleti, con metodi discutibili per fornire previsioni inaffidabili" (A. Baroni)
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Grazie Lorenzo,In generale intervengono tutti i principali fenomeni di trasporto del calore.
Innanzitutto la perdita (o l'accumulo) di calore da parte del terreno varia notevolmente con la profonditÃ*: nei primissimi centimetri si può benissimo riscontrare l'escursione termica giornaliera; mano a mano che si scende in basso invece questa variazione si attenua, arrivando fino a qualche decina di centimetri, dove si iniziano a notare solo le variazioni stagionali di temperatura (o addirittura a qualche metro di profonditÃ* neanche quelle).
Detto questo, lo scambio energetico fra aria e terreno, che ti interessa per lo studio delle inversioni termiche attraverso l'IRRAGGIAMENTO da onde infrarosse, avviene sulla superficie e nei primissimi centimetri di strato limite d'aria; gli strati di terreno più profondi (anche pochi centimetri) ti interessano solo per una eventuale CONDUZIONE di calore verso la superficie (o viceversa).
Ri-detto questo: devi tener conto anche della capacitÃ* termica del materiale che consideri. In media, un terreno "medio" (abbi pietÃ* per il gioco di parole) ha capacitÃ* termica maggiore di quella dell'aria; quindi in mancanza di sorgenti di calore (sole, o addirittura l'aria stessa, se è nettamente più calda) si raffredda più velocemente dell'etere. Infine, solitamente lo strato d'aria più freddo, in mancanza di vento, si deposita nei primissimi centimetri a causa dei fenomeni di CONVEZIONE, che stabilizzano la colonna d'aria.
Ecco perché ad esempio nelle notti serene e calme invernali la temperatura del suolo diviene leggermente inferiore, ed ecco perché può capitare che si formi un leggero strato di brina anche con valori di temperatura dell'aria attorno ai 2-3°C a pochi cm da terra.
cosi' va decisamente meglio. E' possibile che il terreno perda calore piu' velocemente perche' ha un contenuto d'acqua minore dell'aria?
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Attento, qui si parla di un altro fenomeno ancora: innanzitutto se esiste una certa differenza di contenuto d'acqua fra uno strato di terreno ed un altro (ad esempio una pozza d'acqua in superficie e terreno secco sottostante), ci sarÃ* un fenomeno di TRASPIRAZIONE più o meno intenso tra i due strati, più o meno veloce, che cercherÃ* in tutti i modi di uniformare il contenuto di acqua su tutta la verticale del solido (cosa che comunque non riesce mai a completarsi).
Poi, a seconda della quantitÃ* di acqua contenuta nello strato superficiale del terreno, ed a seconda dell'umiditÃ* dell'aria, ci saranno fenomeni di LIBERAZIONE DI CALORE LATENTE proporzionali alla differenza di umiditÃ* relativa fra lo strato d'aria subito a contatto del terreno e lo strato d'aria superiore, e proporzionali alla velocitÃ* media del vento.
Insomma, per farla breve, la differenza di contenuto d'acqua (nel caso dell'aria, vapore acqueo) fra terreno ed aria non innesca fenomeni di TRASFERIMENTO di CALORE (nel caso specifico, calore sensibile), ma al più di LIBERAZIONE di CALORE LATENTE in aria.
Ultima modifica di Lorenzo Catania; 28/09/2006 alle 10:56
"La meteorologia è una scienza inesatta, che elabora dati incompleti, con metodi discutibili per fornire previsioni inaffidabili" (A. Baroni)
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Ciao, se ti possono essere utili ecco i grafici della t. del suolo a - 20 cm e - 50 cm dell'ultimo mese, come si può notare a - 20 cm l'escursione giornaliera esiste, a - 50 cm è quasi nulla.In generale intervengono tutti i principali fenomeni di trasporto del calore.
Innanzitutto la perdita (o l'accumulo) di calore da parte del terreno varia notevolmente con la profonditÃ*: nei primissimi centimetri si può benissimo riscontrare l'escursione termica giornaliera; mano a mano che si scende in basso invece questa variazione si attenua, arrivando fino a qualche decina di centimetri, dove si iniziano a notare solo le variazioni stagionali di temperatura (o addirittura a qualche metro di profonditÃ* neanche quelle).
Detto questo, lo scambio energetico fra aria e terreno, che ti interessa per lo studio delle inversioni termiche attraverso l'IRRAGGIAMENTO da onde infrarosse, avviene sulla superficie e nei primissimi centimetri di strato limite d'aria; gli strati di terreno più profondi (anche pochi centimetri) ti interessano solo per una eventuale CONDUZIONE di calore verso la superficie (o viceversa).
Ri-detto questo: devi tener conto anche della capacitÃ* termica del materiale che consideri. In media, un terreno "medio" (abbi pietÃ* per il gioco di parole) ha capacitÃ* termica maggiore di quella dell'aria; quindi in mancanza di sorgenti di calore (sole, o addirittura l'aria stessa, se è nettamente più calda) si raffredda più velocemente dell'etere. Infine, solitamente lo strato d'aria più freddo, in mancanza di vento, si deposita nei primissimi centimetri a causa dei fenomeni di CONVEZIONE, che stabilizzano la colonna d'aria.
Ecco perché ad esempio nelle notti serene e calme invernali la temperatura del suolo diviene leggermente inferiore, ed ecco perché può capitare che si formi un leggero strato di brina anche con valori di temperatura dell'aria attorno ai 2-3°C a pochi cm da terra.
Soil 1= - 20 cm
soil 2 = - 50 cm
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Ottimo riferimento, decisamente didattico
"La meteorologia è una scienza inesatta, che elabora dati incompleti, con metodi discutibili per fornire previsioni inaffidabili" (A. Baroni)
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Giusto!In generale intervengono tutti i principali fenomeni di trasporto del calore.
Innanzitutto la perdita (o l'accumulo) di calore da parte del terreno varia notevolmente con la profonditÃ*: nei primissimi centimetri si può benissimo riscontrare l'escursione termica giornaliera; mano a mano che si scende in basso invece questa variazione si attenua, arrivando fino a qualche decina di centimetri, dove si iniziano a notare solo le variazioni stagionali di temperatura (o addirittura a qualche metro di profonditÃ* neanche quelle).
Detto questo, lo scambio energetico fra aria e terreno, che ti interessa per lo studio delle inversioni termiche attraverso l'IRRAGGIAMENTO da onde infrarosse, avviene sulla superficie e nei primissimi centimetri di strato limite d'aria; gli strati di terreno più profondi (anche pochi centimetri) ti interessano solo per una eventuale CONDUZIONE di calore verso la superficie (o viceversa).
Ri-detto questo: devi tener conto anche della capacitÃ* termica del materiale che consideri. In media, un terreno "medio" (abbi pietÃ* per il gioco di parole) ha capacitÃ* termica maggiore di quella dell'aria; quindi in mancanza di sorgenti di calore (sole, o addirittura l'aria stessa, se è nettamente più calda) si raffredda più velocemente dell'etere. Infine, solitamente lo strato d'aria più freddo, in mancanza di vento, si deposita nei primissimi centimetri a causa dei fenomeni di CONVEZIONE, che stabilizzano la colonna d'aria.
Ecco perché ad esempio nelle notti serene e calme invernali la temperatura del suolo diviene leggermente inferiore, ed ecco perché può capitare che si formi un leggero strato di brina anche con valori di temperatura dell'aria attorno ai 2-3°C a pochi cm da terra.
Domenico Ferrara
https://www.youtube.com/user/MTN1990
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
Ciao CORNEUR,
stavo facendo una ricerca in rete al fine di trovare qualche informazione relativa alla temperatura del terreno nelle diverse profondità e mi sono imbattuto in questo tuo post (n pò datato ahimè)
Avrei un grosso aiuto da chiederti dato che sono ignorante in materia...adesso ti spiego:
in pratica sto preparando la tesi relativamente all'energia eolica..in pratica il mio progetto preVede che la pala, otre a produrre energia pulita, abbia anche la capacità di comportarsi da "torre del vento" per il raffrescamento passivo...in parole povere, viene fatta icanalare aria all'interno della torre della pala, questa poi entra nel sottosuolo fino ad un max di 2 mt e qui, dopo essersi raffrescata (se stiamo in estate) tramite contatto col suolo, viene spinta fuori tramite un canale...cioè, si è ipotizzato un cammino d'aria che d'all' atmosfera entra nel sottosuolo per poi riuscire nell'atmosfera..un circuito d'aria in pratica...per cui il mio INTERESSE PRIMARIO ed PRIORITARIO era sapere che temperatura ha il terreno a 50 cm, 100 cm, 150 cm e 200 cm nel periodo estivo, e che temperatura ha alle stesse altezze nel periodo invernale.
Lo scopo è quello di capire effettivamente se facendo entrare aria calda nel sottosuolo, questa poi riesca ad uscire un pò piu fresca..anch di 2-3gradi! HO URGENTE BISOGNO DI CONSOCERE QUESTO RISULTATO!!
Non sò dove reperire materiale e non sò a chi rivolgermi per ora...
Volevo quindi sapere da te dove posso magari reperrire queste notizie visto che tu, nel tuo post, dicevi che il terreno si mantiene piu fresco rispetto all'aria anche ad una profondità di 20 cm! Per me sarebbe davvero un grandissimo aiuto se mi rendi conoscitore di questa affermazione che tu hai scritto.
Il mesaggio ovviamente è rivolto a tutti, spero possiate darmi una mano!
un saluto,
Valerio.
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
una roba simile al riscaldamento geotermico mi par di capire
http://www.casapassiva.com/risparmio..._di_Sofath.php
Re: Temperatura del terreno e irraggiamento notturno
ciao Bougy14,
Inanzitutto ti ringrazio per avermi risposto!
Si, praticamente si avvicina molto alla geotermia..il vettore da considerare però è l'aria invece che l'acqua..ho dato un'occhiata anche al link che i hai lasciato, ma purtroppo non è stato esaustivo
Davvero non riesco a trovare nessuna risposta a quello che cerco...ho trovato anche io un file in pdf di un sistema relativo al pozzo canadese...utile per la verità, ma non sò se considerarla fonte certa!
Spero riesca a trovare queste risposte nel piu breve tempo possibile!
ti ringrazio di nuovo!
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