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I trasporti di polveri terrigene e aerosol sahariano

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  • I trasporti di polveri terrigene e aerosol sahariano

    ♦️I TRASPORTI DI POLVERI TERRIGENE, COME L’ATTUALE POLVERE SAHARIANA (FIG.1), NON SONO SOLO UN ELEMENTO DI FOLKLORE METEO, MA HANNO UN NOTEVOLE IMPATTO SUL CLIMA E SALUTE, PERTANTO VENGONO CONTINUAMENTE MONITORATI A LIVELLO GLOBALE TRAMITE FOTOMETRIA SPETTRALE♦️


    ♻️A cura di Paolo Frontero, Fisico dell‘atmosfera e meteorologo AMPRO


    ❇️Lo spettro di radiazione solare costituito dall’insieme di lunghezze d’onda misurato in superficie risulta avere una intensitá inferiore rispetto a quello misurato al limite dell'atmosfera. Questo “depauperamento” dipende dall’assorbimento operato dai gas serra presenti nell’atmosfera ( CO2, CH4,N2O,H2O) ecc dagli aerosol ecc. Vedi andamento dello spettro solare misurato al top dell‘atmosfera rispetto a quello in superficie ( fig.2). In questi giorni di forte trasporto di polveri sahariane che giungono fino alle nostre regioni é quindi importante lo studio e l’osservazione della composizione nonché della granulometria che per le polveri sottili sahariane in arrivo sulle nostre regioni varia tra 0.5 e 10 micrometri ( milionesimi di metro) ( fig. 3)


    ➡️PERCHÈ E‘ COSÍ IMPORTANTE LO STUDIO E MONITORAGGIO DEGLI AEROSOL, POLVERI ECC. IN ATMOSFERA?
    Gli aerosol rilasciati nell'atmosfera dall'attività antropica (automobili, industria) ed eventi naturali (incendi, tempeste di polvere, vulcani) influenzano la salute umana, riducono la visibilità e alterano il bilancio della radiazione terrestre. L’Aerosol Optical Depth (AOD) è una stima quantitativa della quantità di aerosol presente nell'atmosfera e può essere utilizzata per stimare in maniera estesa il particolato PM2.5 (particelle inferiori a 2,5 μm di diametro). AOD misura l'estinzione di un raggio di luce mentre attraversa l'atmosfera. Il tasso di estinzione della luce aumenta all'aumentare dell'AOD. Si è ultimamente rivalutato l’impatto sul clima che hanno gli aerosol tra cui le polveri terrigene specie nel bilancio radiativo terrestre. Determinante è inoltre il ruolo che giocano sia come nuclei di condensazione che sappiamo sono funzionali all’origine delle goccioline e cristalli di ghiaccio che producono poi precipitazioni, sia come trasporto di materiale biochimico e batteriologico a distanza. ( fig 4)


    ❇️IL FOTOMETRO SOLARE
    Il fotometro solare ( fig.5) fa parte di quel set importantissimo per il monitoraggio della radiazione, diretta e diffusa, misurata a terra ( fig. 6 ), set di strumenti che vi illustreremo in un prossimo post. Esso è uno strumento che sfrutta l’attenuazione della radiazione solare da parte degli aerosol atmosferici per stimarne il cosiddetto “contenuto colonnare”, ovvero la concentrazione media nella colonna d’aria sulla verticale del punto in cui si effettua una misura. Gli aerosol, infatti, rendono l’atmosfera più opaca per i raggi solari e il grado di opacità, che è proporzionale alla concentrazione delle particelle, è associato alla grandezza fisica illustrata sopra, cioè lo spessore ottico dell’aerosol ( AOD). Calcolando la differenza tra la radiazione solare misurata a terra e quella che ci si aspetterebbe in assenza di aerosol, si può stimare lo spessore ottico di questo ultimo e quindi risalire alla sua concentrazione.


    ������Una rete automatizzata di fotometri solari professionali (ognuno del costo di circa 20 mila euro) gestita dalla NASA è distribuita sul globo (Aerosol Robotic Network, AERONET) ( fig. 7 ) e fornisce costantemente dati relativi agli strati di aerosol che viaggiano intorno al Pianeta: il CETEMPS è parte attiva di questa rete dal maggio 2014.
    ������Nel grafico 8 si osserva l‘andamento dello spessore ottico del trasporto di polvere sahariana misurato con il fotometro fino ad oggi presso la stazione AERONET-ISAC CNR di Tor Vergata-Roma
    ������Nel grafico 9 si evidenziano le “backtrajectory” cioé le traiettorie a ritroso delle masse di polvere sahariana partendo dal Monte Cimone e che mostrano come le origini appartengono a diversi punti dell’Africa nord occidentale. Si ricorda che l’Osservatorio Ottavio Vittori del Monte Cimone di ISAC-CNR collocato a 2165, fa parte del GAW ( Global Atmosphere Watch) che misura nella libera atmosfera i principali gas serra, gli aerosol, ecc.


    ������BiBLIOGRAFIA
    -Aerosol Forecast ( Copernicus, ECMWF)
    -Air Quality Monitoring CIMEL Instruments
    -Northern Africa-Middle East-Europe (NA-ME-E) Regional Center
    -Fire, Fuel, and Smoke Science Program and the Missoula Fire Sciences Laboratory,
    Rocky Mountain Research Station
    -ESR European Skynet Radiometer Network
    -The Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC) of the National Research Council (CNR).
    -CETEMPS Telesensing of Environment and Model Prediction of Severe events


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  • #2
    Grazie Paolo per aver dato riscontro al mio invito di riportare questo interessantissimo approfondimento anche agli amici Soci e forumisti di Meteotriveneto.

    Come al solito, da parte tua, una analisi professionale e impeccabile.

    Utile a diffondere conoscenza e stimolare ancor più una osservazione consapevole.
    Presidente di Meteo in Veneto
    Meteorologo AMPRO - Tecnico Meteorologico Certificato WMO1083
    Fondatore e Direttivo di AMPRO, Associazione Italiana Meteo Professionisti
    Opinionista sportivo per Tva Vicenza.
    https://m.facebook.com/MeteoinVeneto

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    • #3
      Mi unisco anch'io a Marco, per farti i miei complimenti.
      Veramente un articolo ben fatto ed esaustivo.

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      • #4
        Oggi i dati parlano chiaro su come il particolato risulti essere un fattore determinante sul trasporto e il veicolare (e non mi riferisco al covid-19 dove forse arriveranno studi in futuro sul perché abbia colpito in maggior misura determinate zone a dispetto di altre).
        Io nel mio piccolo qualche annetto fa, avevo visto come in determinate città, dove la concentrazione di determinati inquinanti è elevata, un aumento esponenziale di problemi respiratori nell'uomo, in quell'occasione avevo letto per la prima volta qualche studio su questo tipo di problematica.

        Vorrei chiedere a Paolo vista l'enorme esperienza su questi temi... come la risolviamo in futuro questa problematica sempre maggiore e invasiva nella vita odierna delle persone?

        Saluto e un grazie della condivisione avuta.
        Qualcosa mi dice che tutto quello che é di ambientale, sarà sempre più un nostro argomento futuro legato non solo alla meteo.

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        • #5
          "Si è ultimamente rivalutato l’impatto sul clima che hanno gli aerosol tra cui le polveri terrigene specie nel bilancio radiativo terrestre." Quindi tutto questo particolato in atmosfera limita forse più di quello che ci aspettava il riscaldamento globale.

          Determinante è inoltre il ruolo che giocano sia come nuclei di condensazione che sappiamo sono funzionali all’origine delle goccioline e cristalli di ghiaccio che producono poi precipitazioni, sia come trasporto di materiale biochimico e batteriologico a distanza.
          Di questi tempi un'affermazione del genere fa paura

          Grazie per le info!
          Vorrei vivere un'eterna primavera
          https://www.marcobonatti.it
          https://nefologicando.wordpress.com/category/nuvole/

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          • #6
            Spero di non uscire troppo dal binario, ma si parla sempre di polveri e possibili inquinanti... sarebbe interessante sentire un pensiero di Paolo Frontero che gioca in casa tra le altre cose, sul dato della centralina di Verona nel momento dell'entrata della bora di martedì scorso 14 Aprile.
            Senza alcuna fretta ovviamente.

            http://forum.meteotriveneto.it/showt...d-Italia/page3

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            • #7
              Originariamente inviato da Snoww Visualizza il messaggio
              Spero di non uscire troppo dal binario, ma si parla sempre di polveri e possibili inquinanti... sarebbe interessante sentire un pensiero di Paolo Frontero che gioca in casa tra le altre cose, sul dato della centralina di Verona nel momento dell'entrata della bora di martedì scorso 14 Aprile.
              Senza alcuna fretta ovviamente.

              http://forum.meteotriveneto.it/showt...d-Italia/page3
              In attesa di Paolo (gli segnalo il quesito) provo a rispondere io.

              All'ingresso delle correnti orientali di martedì 14 dalla porta della bora, il dato di Verona inerente la concentrazione di particolato è stabile su valori attorno a 20 µg/m³ (circoletto rosso).
              Parte il fronte delle raffiche che, lungo il suo percorso raccoglie una nube di particolato sui territori attraversati, fino a giungere e poi transitare sul veronese e sul sito cui fa riferimento lo strumento che ha generato il grafico che allego.

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              Al transito del boundary, e quindi in presenza della nube di particolato, lo strumento misura il repentino aumento della concentrazione del particolato (sia di PM10 che di PM2.5).

              Successivamente al transito della nube e con l'attenuazione dell'effetto di sollevamento e risollevamento indotto dal vento, si osserva la riduzione della concentrazione fin su valori inferiori a quelli precedenti il boundary (circoletto giallo), poiché la tipologia di massa d'aria in ingresso risulta meno carica di particolato rispetto a quella preesistente (anche quest'ultima tuttavia non aveva valori particolarmente elevati).

              La conclusione più importante che possiamo trarre da questa osservazione è, a mio modo di vedere, come sia fondamentale sempre distinguere la concentrazione del particolato sottile dalla concentrazione di inquinanti.
              Questo caso specifico, ma ne abbiamo avuti anche di recenti, ci mostra molto bene come per particolato sottile (le famose PM10 o 2.5) non significhi per forza una composizione chimica o residuo di combustione o composti inquinanti/velenosi, bensì talvolta anche in netta maggioranza da frammenti minuscoli di suolo eroso, risollevato e trasportato.

              Questo caso specifico balza ai nostri occhi poiché l'ingresso di bora di martedì è stato prevalentemente su terreni molto aridi in superficie quindi avvezzi al risollevamento e all'erosione.
              Presidente di Meteo in Veneto
              Meteorologo AMPRO - Tecnico Meteorologico Certificato WMO1083
              Fondatore e Direttivo di AMPRO, Associazione Italiana Meteo Professionisti
              Opinionista sportivo per Tva Vicenza.
              https://m.facebook.com/MeteoinVeneto

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              • #8
                Più che esaustivo Marco.[emoji106]
                Avevo pensato anch'io al connubio secco + vento sul dato che la centralina ha rilevato, ma allo stesso modo mi verrebbe da dire, che valori importanti!!!

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                • #9
                  Originariamente inviato da Snoww Visualizza il messaggio
                  Più che esaustivo Marco.[emoji106]
                  Avevo pensato anch'io al connubio secco + vento sul dato che la centralina ha rilevato, ma allo stesso modo mi verrebbe da dire, che valori importanti!!!
                  Ulteriore riprova, ma Paolo spiegherà meglio domani, si evince dal dato del PM2.5 che meno risponde a particolato derivante da erosione e risollevamento.
                  Infatti il grafico non mostra variazioni significative.
                  Il picco è esclusivamente sul PM10 quindi su calibri maggiori che rispondono in maniera assai più diretta a componenti naturali.
                  Presidente di Meteo in Veneto
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                  • #10
                    Si probabilmente con un suolo bagnato parleremmo d'altro.

                    Curioso di sentire sul discorso pm10-centri città, perché alcuni dati sensibili alla salute di noi uomini dovrebbero fare veramente pensare, e tanto più con questi ultimi chiari di luna.
                    È come se indirettamente qualcuno ci stesse dicendo:
                    O adesso o mai più, punto.

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                    • #11
                      Caro Snoww, grazie della tua domanda di cui praticamente ha giá risposto l’amico Marco Rabito Presidente dell'Associazione Meteo in Veneto.

                      Ecco la mia opinione:
                      1. Si é trattato di un fenomeno di rimozione-risollevamento di polveri in prevalenza grossolane (coarse) attorno 10µm proveniente dalla parte orientale del Veneto ( fig.1) dovuta al rapido transiente vento con raffiche anche oltre i 100 km/h.
                      2. Quindi si è trattato di un fenomeno locale nei bassi strati, assai differente dai trasporti di polveri sahariane che hanno ( da recenti studi e osservazioni sul Monte Cimone da ISAC-CNR) una dimensione aerodinamica più popolata attorno ai 2.5 µm, tale dimensione giustifica la sospensione ad alte quote fino oltre i 5000 m, nonché il loro trasporto per migliaia di km.

                      Infine ho intenzione, visto l’interesse e la preparazione dei componenti di questo forum, di mettere un glossario esplicativo su aerosol, particolato, origine, composizione anche per aprire una discussione.
                      Un saluto e grazie ancora della domanda .Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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                      Paolo Frontero

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                      • #12
                        Grazie della domanda, tra poco inserirò in questo forum un breve focus su aerosol, particolato, origine, influenza clima ecc. Per il clima l’IPCC ha valutato un forcing negativo, cioè una diminuzione di energia in watt/m2 dovuto ad una ‘estinzione della radiazione solare radiazione solare a causa del carico colonnare di aerosol, ultimamente anche un forcing positivo ( quindi di riscaldamento ) causato dal “black carbon” la frazione di aerosol costituita da carbone cristallino, che agisce sia intrappolando un po’ la radiazione infrarossa in uscita ( come i gas serra) , sia diminuendo l’albedo poiché rende piú scure le superfici coperte dalla neve ove si deposita.
                        grazie
                        Paolo Frontero

                        Commenta


                        • #13
                          Paolo, un saluto innanzitutto.
                          L'interesse per le tematiche da parte mia é elevato, e se devo proprio dirtela tutta lo é in misura sempre maggiore man mano che gli anni passano, il perché penso sia anche di facile risposta, oltre ad un po' più di sentimento legato alla vecchiaia che avanza, ci tengo ad informarmi al meglio per il bene mio, di chi mi sta attorno e nei limiti consentiti verso il prossimo.
                          Considerato questo, non ti nascondo che la mia conoscenza in questo specifico argomento é infinitesimale rispetto a voi del mestiere... e in questo senso io non posso che ringraziere te e Marco di condividere con M3V tutto questo.
                          Noi qui dentro, lo dico sempre, rientriamo nel gergo dei cosìdetti appassionati di Meteorologia, e parlando di me, "semplice appassionato".
                          Come noti, metto le virgolette perché essere semplici appassionati per qualcuno potrebbe sembrare diminutivo, ma così non é, semmai significa essere consapevoli che da una parte abbiamo dei limiti di conoscenza dettati da una mancanza approfondita di uno studio profondo di base, ma dall'altra sappiamo che possiamo dare molto in tante materie e sfaccettature che la Meteorologia porta dietro di sé.
                          Inoltre sappiamo bene che come dice il nostro logo "la passione si fa in tre", e questa passione molte volte fa miracoli.
                          Magari non abbiamo i diplomi, ma le conoscenza di anni e anni di lavoro sul campo, ci porta ad avere quell'esperienza che a volte in Meteorologia serve, anzi direi spesso.
                          Non so se Marco ti ha sussurrato un po' prima di entrare qui dentro su chi siamo noi e la nostra storia, comunque se un po' ci frequenterai forse qualcosa di simpatico lo potresti pure scoprire.
                          Ieri sera Paolo dopo il tuo intervento, non ti nascondo che sono andato a spulciare qualche dato per informarmi su chi sei e con chi avevo il piacere di confrontarmi.
                          Per esempio non sapevo che avessi lavorato all'ARPAV,
                          A Teolo ho avuto la possibilità ancora a fine anni 90 di venire in un paio di occasioni, e alcune volte nei primi 2000, conoscevo molto bene un probabile anche tuo conoscente un tale AntoninoB..... Non so se in quel periodo c'eri anche te li a Teolo, nel caso forse ci siamo pure incrociati.
                          Mi sono letto ieri sera anche un paio di tuoi vecchi interventi in PDF che ho trovato su internet uno datato 2005, su argomenti legati all'ambiente molto interessanti, e per certi versi visto come siamo messi oggi illuminanti.
                          Le informazioni che tu già trattavi 15 anni addietro (e forse venivano prese sottogamba a quel tempo), oggi sono assolutamente di primaria importanza e attualissime... chissà che soddisfazione.
                          Io in tal senso non ho alcun dubbio, i dati che escono inerenti all'argomento del thread sono sempre più evidenti, quando la parola ambiente correlato al clima tocca l'aspetto anche della salute di noi tutti, beh.... passiamo ad un livello superiore.
                          Concludo... ho voluto un po' scrivere alcune cose per capirci maggiormente, io mi auguro che l'interesse per certe tematiche sia sempre maggiore, senza imposizione alcuna, ma con la libertà che ci contraddistingue, e che contraddistingue un cielo pulito e terso, con qualche cirro d'alta quota solitario che segue la sua strada.


                          Ora vengo all'argomento del thread, personalmente le polveri sottili identificate come PM2.5 ho capito che includono particelle di aerosol atmosferico di dimensioni inferiori a 2.5 millesimi di mm.
                          Io ho sempre dato importanza al Pm10, invece ormai é chiaro come queste più infime siano quelle più pericolose per la nostra salute.
                          In questo senso dicevo ieri sera, cioè come risulti sempre più evidente il ruolo di queste nell'aumento di un certo tipo di problematica legata alla salute a livello respiratorio.
                          Non ti nascondo che Son qui che aspetto con ansia qualche studio specifico inerente anche alla possiible correlazione con il trasporto dell'attuale covid-19 nelle città metropolitane, ho letto quei primi dati dello studio Danese... però al momento mi sembra siamo ancora nel campo delle ipotesi..
                          Mi aspetto, se sarà, un qualcosa di più, passami il termine, tecnico e specifico, per esempio sapere il ruolo e che ruolo in % hanno avuto gli aerosol sul trasporto eventualmente del virus.

                          Un Saluto.

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                          • #14
                            Originariamente inviato da Paolo Frontero Visualizza il messaggio
                            Grazie della domanda, tra poco inserirò in questo forum un breve focus su aerosol, particolato, origine, influenza clima ecc. Per il clima l’IPCC ha valutato un forcing negativo, cioè una diminuzione di energia in watt/m2 dovuto ad una ‘estinzione della radiazione solare radiazione solare a causa del carico colonnare di aerosol, ultimamente anche un forcing positivo ( quindi di riscaldamento ) causato dal “black carbon” la frazione di aerosol costituita da carbone cristallino, che agisce sia intrappolando un po’ la radiazione infrarossa in uscita ( come i gas serra) , sia diminuendo l’albedo poiché rende piú scure le superfici coperte dalla neve ove si deposita.
                            grazie
                            Paolo Frontero
                            Grazie per le informazioni e la precisione del tuo intervento.
                            Quì vediamo che le province maggiormente interessate al covid19 sono quelle che hanno avuto in febbraio e marzo la maggiore concentrazione di N02 e PM2.5

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                            Su Report hanno considerato il problema sversamento dei liquami di allevamenti, suini e bovini, ripresi in diretta nel bresciano a metà di febbraio. Essi producono ammoniaca, mi pare di aver capito, maggiormente in presenza di pioggia...

                            Ovviamente questa è solo una parte del problema ma... su ArpaLombardia leggo questo:
                            "L'ammoniaca gioca un ruolo importante nel nostro ambiente, in quanto partecipa al ciclo dell'azoto, contribuisce alla neutralizzazione di acidi e partecipa alla formazione di particolato atmosferico, specie quello con diametro aerodinamico minore di 2.5 μm".

                            Tutto questo mi sembra in linea con quanto hai detto in precedenza.

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                            • #15
                              Alcuni ricercatori del CNR hanno pubblicato ieri sulla rivista ATMOSPHERE un documento sul rapporto air pollution/aerosol/inquinamento atmosferico e trasmissione e mortalità provocata dal virus.

                              https://www.cnr.it/it/comunicato-sta...a-del-covid-19
                              Presidente di Meteo in Veneto
                              Meteorologo AMPRO - Tecnico Meteorologico Certificato WMO1083
                              Fondatore e Direttivo di AMPRO, Associazione Italiana Meteo Professionisti
                              Opinionista sportivo per Tva Vicenza.
                              https://m.facebook.com/MeteoinVeneto

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                              Sto operando...
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