Re: il td della paleoclimatologia
Un getto così forte credo sia appunto conseguenza della presenza di un continente all'interno del circolo polare, che si raffredda in maniera fortissima anche in estate.Originariamente Scritto da snowaholic
Re: il td della paleoclimatologia
Domanda per gli esperti:
la densità dell'atmosfera è cambiata nel tempo?
Visto che passando dal livello del mare a 3000 m. si passa dal clima mediterraneo a quello nivale, solo grazie a questa variabile, se diminuisse la densità dell'atmosfera a livello del mare adeguandosi a quella che ora abbiamo a 1000 metri, a 2000 m avremmo il clima dei 3000 con un conseguente abbassamento del limite climatico delle nevi di appunto 1000 m.
Re: il td della paleoclimatologia
La densità è funzione della massa d'aria e del volume, e nel complesso i gas più importanti e che "fanno" massa e volume dell'atmosfera sono l'ossigeno e l'azoto, che assieme costituiscono il 99% della composizione chimica dell'aria, e non variano molto.
Per cui le variazioni di densità sono legate soprattutto al restante 1%, specialmente al vapore acqueo, che ha un effetto sul lapse rate.
Il lapse rate è il gradiente verticale, cioè quanto la temperatura si abbassa all'aumentare della quota. Esso è strettamente dipendente dalla quantità di vapore acqueo, tanto che si distinguono un gradiente adiabatico secco e uno saturo, e quindi dalla densità della colonna d'aria.
Ora, considerando un modello semplicistico, in cui non si tiene conto delle caratteristiche locali ma solo di quelle globali, si può dire che la Terra durante le glaciazioni intrappollasse molta acqua nei ghiacciai, per cui meno vapore acqueo era disponibile in atmosfera. Pertanto il lapse rate tendeva al gradiente adiabatico secco (9,8° ogni 1000 m in più).
Durante gli interglaciali invece l'aria è più ricca in vapore acqueo, per cui il lapse rate tende al gradiente adiabatico saturo (che oscilla in base alla percentuale di umidità, ma si può stimare attorno ai 5° ogni km). Inoltre il gradiente adiabatico saturo varia con la temperatura: più fa freddo più tende a quello secco.
Si può dire pertanto che durante le glaciazioni la temperatura decrescesse più "fortemente" con la quota a tutte le latitudini.
In effetti così pare (almeno) ai Tropici:
ResearchGate
Da un'altra ricerca leggevo che la temperatura decresceva durante il LGM in Colombia di 7,6° ogni 1000 m, contro l'attuale tasso di 6° ogni km di quota.
Nelle latitudini temperate credo valga lo stesso, ma essendo le condizioni meteorologiche fortemente variabili stimo un lapse rate inferiore anche se maggiore di oggi.
Inoltre, durante le glaciazioni le calotte si espandono verso sud, così come le aree innevate fino a bassa quota. Possiamo dunque ipotizzare un effetto simil-Orso, cioè che l'aria fredda si stratificasse al suolo in inverno aumentandone la densità e generando potenti inversioni nel primo strato troposferico, come accade appunto in Siberia o Canada. Solo che molto più esteso, fino agli USA e all'Europa centrale e balcanica.
Re: il td della paleoclimatologia
Quest'altro articolo è interessante sempre ai fini della tua domanda, introducendo anche un feedback sulle glaciazioni che non abbiamo preso in considerazione:
Sea levels, atmospheric pressure and land temperature during glacial maxima | Climate Etc.
In sintesi, cerca di capire quanto meno densa fosse l'aria, e quindi quanto inferiore fosse la pressione media al livello del mare:
- intanto c'erano 120 m di atmosfera in più (in quanto lo zero del livello del mare era a -120 m rispetto oggi);
- inoltre nei ghiacci erano stati sequestrati l'equivalente di 20 m di aria (ossigeno e azoto, nelle bolle del ghiaccio che sono poi quelli che oggi usiamo per ricostruire la composizione chimica dell'atmosfera del passato
- aggiungi 10 m in meno a causa dell'aria che resta all'interno del ghiaccio che si deforma;
- infine nelle calotte rimase intrappollata tanta acqua che la colonna d'aria è come se avesse perso 45 m di gas (vapore acqueo)
Complessivamente l'atmosfera delle glaciazioni è come se partisse dagli attuali 195 m all'attuale livello del mare (che era pure 120 m più basso);ciò si traduce in un raffreddamento per ogni quota di circa 1,5° rispetto ad oggi indipendentemente da motivi meteorologici Il che ha anche senso, perchè è come se i climi di alta montagna scendessero verso il basso essendo più basso il livello del mare ed essendo minore la quantità di aria.
La pressione al livello del mare (che ricordo era 120 m più basso) media durante la glaciazione sarebbe stata quindi di 1005/1006 hPa (non 1013). All'attuale livello del mare sarebbe stata di 994 hPa. Insomma, ovunque sulle terre emerse sarebbe stata in media 19 hPa in meno.
Inoltre ci sarebbe stato un feedback positivo:
- il raffreddamento causa la formazione di ghiaccio;
- il ghiaccio intrappola quantità sempre crescenti di vapore acqueo e aria;
- la pressione atmosferica diminuisce per la minore massa d'aria;
- la minore densità genera un raffreddamento che crea nuovo ghiaccio
Naturalmente vale anche il feedback inverso nel corso di una deglaciazione: più caldo che porta a meno ghiaccio, quindi libera aria e vapore acqueo, e aumenta la densità dell'aria a tutte le quote aumentandone la temperatura.
Ora, non ho trovato nonostante sia un tema interessante molti studi in proposito...ma è un meccanismo supposto interessante.
Quel che è certo è che almeno il lapse rate pare aumentasse di uno o due decimi rispetto a oggi durante una glaciazione.
Ultima modifica di burian br; 02/11/2019 alle 23:45
Re: il td della paleoclimatologia
Ah, ci tengo a precisare che su questi argomenti non sono ferratissimo, ma spero di averci capito qualcosa.
Se qualcuno come Alessandro o Snowaholic ne sa di più e vuole correggermi, faccia pure! Spero di non aver scritto castronerie
Ultima modifica di burian br; 02/11/2019 alle 23:46
Re: il td della paleoclimatologia
Leggendo rapidamente il post e anche i commenti a me sembra che il discorso della diminuizione della pressione non regge.
Credo che il sequestro da parte dei ghiacci possa essere compensato da altri meccanismi ad esempio l'aria disciolta anche neglio oceani, se la pressione diminuisce l'aria dovrebbe essolversi dai mari.
La diminuizione del livello del mare non implica né aumento né diminuizione della pressione in quanto questa dipende dall'attrazione gravitazionale e dalla massa della colonna d'aria sovrastante.
Questa dovrebbe aumentare semplicemente perché l'atmosfera nel suo totale verrebbe distribuita su un volume leggermente (di quanto non lo so ma è calcolabile) più piccolo. Immaginate di sostituire l'atmosfera con uno strato di 10 metri d'acqua, che formi come un guscio sopra la superficie, immaginiamola liscia. Se diminuisco il raggio di 120m l'acqua si distribuirà su un volume leggermente minore dovuto al fatto che il guscio ha adesso un raggio più corto di 120m, per cui non sarà più di 10 m ma un pochino superiore, quel pochino che provoca un aumento di pressione. Gli effetti gravitativi dovrebbero essere compensati dal fatto che andando sotto ti lasci più in alto delle masse.
Fra i vari commenti c'è anche un link a questo articolo
Glacial-interglacial mean sea level pressure change due to sea level, ice sheet and atmospheric mass changes
Glacial-interglacial mean sea level pressure change due to sea level, ice sheet and atmospheric mass changes - ScienceDirect
dove nell'abstract sostengono che, secondo loro, la pressione durante le glaciazioni cresce e decresce negli interglaciali.
Re: il td della paleoclimatologia
Quell'abstract è citato nell'articolo che ho postato, ma a rigor di logica non riesco a comprendere quanto sostiene, e lo contesta.
In realtà durante una glaciazione hai 120 m di atmosfera in più, essendo i mari ritirati per 120 m. Quindi, salvo cambiamenti nella tropopausa, hai un volume d'aria più grande di 120 m appunto. Dato che, oltre a questo, ci sono circa 70 m di aria intrappollata nel ghiaccio, ciò significa che al maggiore volume si aggiunge anche una minore massa.
Consideriamo solo le terre oggi emerse, che iniziano a quello che allora era la isoipsa +120 m (e che corrisponde al livello del mare di oggi). Su queste, la differenza la facevano solo i 70 m di aria in meno, che erano intrappollati nei ghiacci. Poichè un dislivello di 10 m corrisponde approssimativamente a 1 hPa, ciò significa che sulle terre emerse c'erano circa 7 hPa in meno.
Ora, poichè si trovavano 120 m più "in alto", relativamente al livello del mare di allora, e poichè in 120 m si perdono 10-12 hPa di pressione, significa che tutte le terre emerse avevano 12 hPa in meno legati alla variazione di quota. Sommando a questi i 7 hPa legati alla minore massa, ciò vuol dire 19 hPa in meno.
Questo è il calcolo che ho fatto io. Capisco ciò che intendi: se la circonferenza della Terra si riduce di 120 m, allora l'atmosfera intera ricopre 120 m in meno di superficie, e il suo volume diminuisce.
Il mistero credo sia nella tropopausa: se essa è rimasta ai livelli di oggi, allora il volume atmosferico in realtà è aumentato, e quindi il gas si distribuisce meglio e fa meno "peso". Se invece il volume atmosferico è diminuito perchè anche la tropopausa si è abbassato corrispondentemente di 120 m, allora hai ragione tu.
In sintesi, l'articolo che ho postato io sostiene la prima tesi, mentre la tua tesi è sostenuta dallo studio che hai linkato tu.
Re: il td della paleoclimatologia
In ogni caso, si ha comunque un calo di 1° delle temperature sulle terre emerse solo per la variazione del livello del mare. Perchè è come se le fasce climatiche legate alla quota scendessero di 120 m. Si può dunque davvero sostenere che circa 1° del calo climatico dovuto a una glaciazione sia semplicemente legato all'abbassamento dei livelli del mare.
Re: il td della paleoclimatologia
Ripeto, la pressione è il risultato della massa della colonna d'aria sovrastante (penso che più correttamente si dovrebbe parlare di un cuneo più che un cilindro), comunque sia distribuita. Se la troposfera si innalza o si abbassa non cambia la massa.
Certo, un luogo oggi a quota 0, ritrovandosi 120m più in alto, si trova sicuramente ad una pressione inferiore (Edit: e quindi fa più freddo, come hai scritto) ma al nuovo livello del mare, 120m sotto, la pressione dovrebbe essere la stessa o di poco superiore per il discorso fatto prima. E' come se tutta l'atmosfera si abbassasse.
Se tu intrappoli aria nel ghiaccio, rimuovendola dall'atmosfera, la pressione diminuisce. Ma diminuendo la pressione non si trova più in equilibrio con l'aria disciolta degli oceani, la quale essolve fino al nuovo equilibrio. Poi ci sarebbe l'aria nei terreni ma non credo che sia rilevante. Magari facendo 4 conti invece risulta rilevante ma quello che voglio dire è che se tu sequestri dell'aria dall'atmosfera ne richiami altra che è disciolta negli oceani o intrappolata in altro modo.
Re: il td della paleoclimatologia
Dal punto di vista fisico comprendo ciò che intendi.
Al di là del dibattito, ciò che volevo dire è sintetizzato nel fatto che tutte le terre emerse trovandosi 120 m più in alto avevano almeno 10 hPa in meno.
Ora, venendo al livello del mare di allora: è assodato che c'erano almeno 70 m di aria in meno (circa 6-7 hPa in meno). Potrebbe benissimo essere che come dici tu i nuovi equilibri portassero alla "liberazione" (perdonami il termine) di gas che erano disciolti nell'acqua, o dell'aria a terra, fino a compensare il tutto.
La questione quindi è qui, vedo.
Comunque venendo alla parte di nostro interesse, cioè le terre emerse di oggi, diciamo che almeno 10 hPa in meno ci sono tutti.
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