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L'IDROSFERA MARINA

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by

Licia Cataldi

on 7 March 2016

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Transcript of L'IDROSFERA MARINA

Se tutta questa massa di acqua non ci fosse, ecco come sarebbe l'aspetto del pianeta Terra
Il ciclo dell'acqua è
attivato dal sole
che, riscaldandola, ne provoca :
-
evaporazione
: dal mare, ma anche da laghi e fiumi
-
evapotraspirazione
dei vegetali
-
sublimazione
: in piccole quantità
Le correnti d'aria ascensionali sollevano il vapore nell'atmosfera dove la temperatura più bassa ne provoca la condensazione in goccioline microscopiche che formano le nuvole, da cui :
-
precipitazione piovose
: cadono in parte sul mare, ed in parte sulla terraferma, dove fluiscono come
ruscellamento superficiale
, raggiungendo laghi e fiumi (e di qui fino al mare), o
ruscellamento profondo
infiltrandosi nel terreno e alimentando le falde acquifere.
-
precipitazioni nevose
: possono accumularsi sotto forma di calotte glaciali o ghiacciai, per poi, nei climi più caldi, sciogliersi con la primavera e ruscellare.
IL CICLO DELL'ACQUA

L'insieme delle acque di oceani e mari formano l'idrosfera marina, che comprende il 97% di tutta l'acqua presente sulla Terra. Questa grande massa d'acqua in continuo movimento trasporta energia e materia, e distingue il nostro pianeta dagli altri del Sistema Solare.
L'enorme massa di organismi che vi abitano e l'ambiente in cui vivono, formano l'
ecosistema
più esteso dell'intera biosfera.
Prima di parlare delle caratteristiche dell'idrosfera marina, è opportuno accennare al
ciclo dell'acqua
, nonchè alla distribuzione delle acque sulla terra.
EVAPORAZIONE
CONGELAMENTO/FUSIONE
CONDENSAZIONE
SUBLIMAZIONE
PASSAGGI DI STATO
STATI DELL' ACQUA
Due terzi della superficie della Terra, circa 360 milioni di km2, sono coperti da 1.400 milioni di chilometri cubi di acqua, pari a
1.400 milioni di miliardi di tonnellate.
l’ossigeno e l’azoto dell’atmosfera terrestre pesano "appena"
5 milioni di miliardi di tonnellate;
tutti gli esseri viventi esistenti sulla Terra pesano meno di
1 milione di miliardi di tonnellate.
La maggior parte dell'acqua è presente negli oceani e nei mari, circa il
97%
, ed è salata. Poco meno del
3%
è costituito da acqua dolce, una parte intrappolata nelle calotte di ghiaccio e nei ghiacciai, circa il 2%, una parte acqua freatica (0,6%), o acqua direttamente accessibile in laghi, fiumi, ecc. Solo
meno dell'1% delle riserve idriche può essere adoperata come acqua potabile.
Ma parliamo un pò di numeri relativi all'acqua : quanta ne consumiamo e per cosa la consumiamo.? Fate una riflessione sulle notizie contenute in questo link sui numeri dell'acqua. Cosa vi ha colpito ?
http://www.suoloesalute.it/wp-content/uploads/2013/02/ag_per_sito.pdf
La salinità esprime la concentrazione dei sali nell'acqua
, e cioè quanti grammi di sale sono contenuti in 1000 ml d'acqua marina. La salinità media è del
35‰
, (PER MILLE) ma questo valore è variabile in dipendenza :
-
dell'
evaporazione
, perché è un processo che coinvolge solo l'acqua e non i sali disciolti,che rimangono nell'acqua
-
del
congelamento
, per lo stesso motivo;
-
dell'
apporto di acque dolci
, principalmente dei fiumi.
I sali disciolti provengono dai minerali asportati alle rocce e al terreno, che sono costituiti principalmente da carbonati e silicati, tuttavia il sale più abbondante è il
cloruro di sodio (NaCl)
, a causa della sua elevata solubilità.La presenza di sali disciolti determina delle differenze nelle caratteristiche dell'acqua marina rispetto all'acqua pura, in particolare :
-
il punto di congelamento
, che passa da 0 a -2°C;
-
la densità
, che passa da 1 a 1,026 g/ml.
SALINITA' DELLE ACQUE DEL MARE
47‰ Mar Rosso
7‰ MarBaltico
35‰ Media
La temperatura media delle acque superficiali degli oceani è di
15°C
mentre se si considerano le acque profonde la media scende a soli
3,5°C
.
Infatti l'acqua superficiale si riscalda a contatto con l'atmosfera e sotto i raggi del sole, in profondità invece, si accumulano le acque fredde che, essendo più dense, sono più pesanti.La temperatura varia in funzione di latitudine, profondità e stagione.
-
Latitudine
: T max all'equatore (27°) poi diminuisce di circa 1 °C per ogni grado di aumento della latitudine.
-
Profondità
: diminuisce con la profondità, poiché le radiazioni infrarosse, penetrano solo nelle acque superficiali (10 m);
tra i 200 e i 1000 m si verifica una brusca diminuzione di temperatura
: a questo strato si dà il nome di
termoclino
; la temperatura si stabilizza poi in profondità su valori vicini agli 0 °C.
La densità dell'acqua di mare, che in media è di circa 1,02 g/cm3 a 4 °C,
aumenta all'aumentare della salinità e della pressione (profondità) e al diminuire della temperatura:
lo strato in corrispondenza del quale si verifica un rapido aumento della densità, compreso tra circa 200 e 1000 m di profondità, è detto
picnoclino
,
in corrispondenza del termoclino.
T media 15°
Il colore dell'acqua di mare, prevalentemente azzurro-blu, ma con variazioni al verde e al viola, è dovuto alla diffusione della luce prodotta dalle stesse molecole d'acqua, che hanno dimensioni così piccole che
assorbono le radiazioni con lunghezza d'onda maggiore
(come il rosso) e
lasciano passare quelle con lunghezza d'onda minore
(come il blu). Variazioni di colore possono essere determinate anche dalla presenza di particelle organiche e inorganiche in sospensione nell'acqua.

La trasparenza delle acque, cioè la capacità di essere penetrate dalla luce, è quasi totale nei primi 50 m di profondità (
zona fotica
), mentre diminuisce gradualmente fino ai 200 m (
zona afotica
), oltre i quali tutte le radiazioni sono assorbite.
http://www.oilproject.org/lezione/geografia-oceano-acqua-mare-fondali-oceanici-idrosfera-scarpata-pianeta-terra-8535.html
clicca qui
CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE DELL'ACQUA
SALINITA'
DENSITA'
TEMPERATURA
COLORE
Dopo aver visto il video, riassumi le differenze tra oceani e mari.
In persistenza del vento, ventri e creste si susseguono paralleli, creando le
ONDE FORZATE
. Tali onde possono poi propagarsi a migliaia di chilometri di distanza dal luogo di origine, quindi in assenza di vento, generando le cosiddette
ONDE LIBERE
.
VENTRE
CRESTA
Le onde sono movimenti irregolari della superficie marina, che non si avvertono a profondità superiori ai 200 m (
LIVELLO ACQUA CALMA
) , provocate dal vento (ma anche da maree sismi frane sottomarine) con una pressione proporzionale all'intensità con cui spira. Poiché il liquido è incomprimibile, si deprime, dando origine a un
VENTRE
d'onda le cui particelle alzano dando origine ad una
CRESTA
rilevata.
COSTE BASSE
MARE APERTO
ONDE DI OSCILLAZIONE (moto verticale) :
in mare aperto, senza l'influenza dei fondali, il moto si propaga verso il basso per attrito fra le singole particelle, che compiono orbite circolari "impilate" sulla stessa verticale, con diametro sempre più ridotto scendendo in profondità, fino all'estinzione.

Queste onde non trasportano materia
,
poiché le particelle, nel loro moto circolare, tornano periodicamente al punto di partenza. L'onda è quindi uno
SPOSTAMENTO DI ENERGIA CHE AVVIENE IN ACQUA.
ONDE DI TRASLAZIONE (moto orizzontale) :
se le coste sono basse, le orbite circolari descritte dalle particelle si deformano diventando ellittiche. La base dell'onda viene rallentata dall'attrito e si trova in ritardo rispetto alla cresta, finquando quest'ultima si rovescia su se stessa creando i
frangenti di spiaggia
. In questo caso si ha un movimento effettivo di masse d'acqua, detto
RISACCA,
che si manifesta con un movimento di avanzata e di ritiro dell'onda sulla battigia. L'energia cinetica dell'onda produce sulla costa un processo erosivo oppure l'accumulo di nuovo materiale prelevato dal mare in un altro punto.
Le onde assumono caratteristiche differenti a seconda se si formano in mare aperto oppure in vicinanza dei fondali.
ONDE
CORRENTI
MAREE
movimenti oscillatori
movimenti periodici
movimenti continui
ALTA E BASSA MAREA

Le maree consistono in periodici abbassamenti e innalzamenti del livello delle acque. Le cause di questi movimenti sono astronomiche e metereologiche.

-
COMPONENTE ASTRONOMICA
:è dovuta alla combinazione di due forze che agiscono sulle masse d’acqua che ricoprono la Terra:
-
la forza di attrazione gravitazionale del sistema Terra-Luna-Sole
, (legge di gravitazione universale di Newton). Il Sole, anche se più massivo della Luna, dista dalla Terra 400 volte più della Luna, con la conseguenza che essa farà sentire la sua influenza 2,2 volte di più.
-
la forza centrifuga dovuta alla rotazione del sistema Terra-Luna attorno al proprio baricentro
: ha direzione opposta rispetto a quella di attrazione gravitazionale, tendendo ad allontanare i due corpi.
La componente astronomica influenza esclusivamente l'AMPIEZZA DI MAREA, ossia il dislivello tra alta e bassa marea.



COMPONENTE METEOROLOGICA
: è originata da due fattori che agiscono sulla superficie del mare :
-
pressione atmosferica :
un nucleo di alta pressione tenderà a schiacciare la superficie del mare e ad abbassare il suo livello, mentre un nucleo di bassa pressione farà incrementare il livello marino.
-
vento
: se esso soffia verso le coste tende a far aumentare temporaneamente il livello in prossimità dei litorali,mentre se soffia verso il mare tende a far defluire le acque verso il largo, con una conseguente riduzione del livello delle acque.
La componente metereologica agisce direttamente sul livello marino.
Per spiegare il fenomeno, consideriamo per semplicità il sistema Terra Luna. Chiamiamo
A
la superficie terrestre più vicina alla Luna,e
B
sarà la parte opposta.
In A la forza gravitazionale è maggiore che in B, in quanto essa è inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Viceversa, B risente di un'accelerazione centrifuga maggiore, infatti essa è proporzionale alla distanza dal centro di rotazione (il centro di massa). I due effetti si compensano perfettamente nel centro della Terra.
In
A
quindi, la risultante delle forze è diretta verso la Luna, mentre in
B
è diretta in senso opposto.
Ne consegue un sollevamento del mare sia sul lato della Terra rivolto verso la Luna, sia sul lato opposto. Quindi l'alta e la bassa marea si alternano all'incirca due volte al giorno, e non una. Viceversa in altri due punti, diametralmente opposti, e a 90° rispetto a dove si verifica l'alta marea, lo spessore dell'acqua diminuisce perchè attratta verso le zone di alta marea, e avremo due abbassamenti, ossia le basse maree.
MAREE VIVE
MAREE MORTE
Anche se in misura minore, anche la forza di attrazione gravitazionale generata dal Sole influenza le maree, facendo "gonfiare" la massa d'acqua sulla superficie terrestre rivolta verso il Sole, mentre la forza centrifuga dovuta alla rivoluzione della Terra attorno al Sole causa un rigonfiamento nella parte opposta.
Quando Sole, Terra e Luna risultano allineati (in novilunio e plenilunio), l'effetto della forza di attrazione gravitazionale del Sole e della Luna si sommano e la marea si incrementa. Si parla in questo caso di
maree vive o equinoziali.
Quando invece la Luna si trova nelle fasi di primo e terzo quarto, ad un angolo di 90° dal Sole, il Sole contribuisce in maniera opposta alla Luna, andando a mitigarne gli effetti; si parla allora di
maree morte o quadrature.
ALTA MAREA
ALTA MAREA
BASSA MAREA
BASSA MAREA
novilunio
plenilunio
Le correnti marine sono masse d’acqua che si spostano in superficie o in profondità negli oceani, come enormi fiumi che scorrono lentamente (in media 2 km/h), seguendo tragitti all'incirca costanti.
La formazione delle correnti dipende in primo luogo dai
venti
, poi dalle
differenze di temperatura, densità e salinità
delle acque marine.
Le correnti marine possono essere:

Orizzontali
:
distinte in superficiali (calde e fredde) e profonde
;

Verticali
:
ascendenti o discendenti.
Le
correnti orizzontali superficial
i sono le meglio conosciute: interessano strati d’acqua fino a 200 m di profondità e possono essere calde o fredde. Un esempio di corrente calda è la
Corrente del Golfo
,che si forma nell’oceano Atlantico all’altezza del golfo del Messico e va verso l’Europa; correnti fredde sono ad esempio la
Corrente di Terranova
nel Nord Atlantico e la
Corrente di Humboldt
che dall’Antartide viaggia lungo le coste del Cile.
Esse contribuiscono a mantenere un maggiore equilibrio termico sul pianeta trasferendo il calore accumulato nelle zone tropicali verso le più elevate latitudini settentrionali e meridionali.
Le correnti superficiali sono dovute essenzialmente all’azione di venti costanti come gli
alisei
e i
venti occidentali
.
La direzione di una corrente superficiale è influenzata anche dalla
forza di Coriolis
, connessa alla rotazione terrestre : come conseguenza, le correnti formano, nei bacini oceanici, dei grandi “
vortici
” che si muovono in senso orario a nord dell’Equatore e in senso antiorario a sud.
Al contrario, la
Corrente di Terranova
, nell’Atlantico settentrionale,provenendo dalla Groenlandia, abbassa le temperature medie della costa settentrionale del Nord America. Per tale ragione, New York ha un clima più freddo di Napoli, pur trovandosi alla stessa latitudine.
La più imponente corrente oceanica è la Corrente Circumpolare Antartica, che si muove da ovest verso est attorno all’Antartide.
La
Corrente del Golfo
, la più nota corrente oceanica superficiale, ha origine nelle zone calde del golfo del Messico e si dirige verso il Nord Europa.
Il calore assorbito all’Equatore viene trasferito così alle fredde terre della Scandinavia, il cui clima risulta più mite.
L'IDROSFERA MARINA
1) gli alisei per motivi non ancora conosciuti si indeboliscono o addirittura scompaiono.
2) di conseguenza l'acqua calda accumulata vicino all’Indonesia defluisce nuovamente verso est, facendo alzare la temperatura della superficie del mare in Perú e in altre zone orientali.
3) viene ostacolata la risalita delle acque fredde nella zona orientale con gravi danni alla pesca
4) Australia e Indonesia sono interessati da periodi di siccità
5) Ecuador e Perù sono sottoposte a piogge violente e spesso disastrose inondazione.
6) a dislocazione verso Est del calore atmosferico provoca cambiamenti globali della circolazione atmosferica influenzando il clima di regioni anche molto lontane dal Pacifico tropicale.
EL NINO
1) Il sole riscalda lo strato superiore dell’acqua a ovest, vicino all’Indonesia e all’Australia, l’aria calda e umida sale nell’atmosfera, creando un sistema di bassa pressione a livello del mare.
2) Salendo, l’aria si raffredda e scarica la sua umidità sotto forma di piogge nella zona.
3) L’aria secca viene spinta verso est dai venti dell’alta atmosfera diventando più fredda e pesante e quando raggiunge il Perú e l’Ecuador comincia a scendere creando un sistema di alta pressione vicino alla superficie del mare.
4) a bassa quota gli alisei soffiano verso ovest, verso l’Indonesia, accumulando masse di acque calde (60 cm più alte e 8°C più calde)
5) nel Pacifico orientale di conseguenza si ha risalita di acque fredde profonde, ricche di sostanze nutritive , favorendo la formazione di grandi banchi di pesce.
IN CONDIZIONI NORMALI :
El Niño è un fenomeno meteorologico che si verifica nell’oceano Pacifico meridionale, esattamente tra l’America meridionale e l’Australia.
In un giorno si avvicendano in uno stesso punto di una costa due cicli di alta e bassa marea.
Il
ciclo
delle quattro maree in realtà non è di 24 ore ma di 24 ore e 50 minuti, che è la durata del giorno lunare.
La conformazione delle coste e del fondale marino o la presenza di isole, può ostacolare il flusso dell'acqua, per cui la marea può presentarsi con un certo ritardo rispetto al passaggio della Luna sul meridiano del luogo considerato.
Si tiene conto di questo ritardo, variabile da pochi minuti a qualche ora, per fissare l’ora in cui realmente inizia la marea, detta
ora di porto.
Questa è importante per regolare l’ingresso e l’uscita delle navi nei porti situati in zone con fondali poco profondi.
L’onda di alta marea può imboccare la foce dei fiumi e risalirne il corso per parecchi chilometri, per poi ritirarsi con la bassa marea.
CICLO DELLE MAREE
MOUNT SAINT MICHEL
INGHILTERRA
AMPIEZZA DI MAREA
By prof. Licia Cataldi
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