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Esercizio 1: altezza del livello del mare
L'acqua calda contiene più calore per chilogrammo ed è meno densa dell'acqua fredda. Questo significa che una colonna di acqua calda è più lunga di una colonna di acqua fredda (esempio di espansione termica). Pertanto, il livello del mare nelle aree di acqua calda è più alto rispetto al livello del mare nelle aree di acqua fredda. Tra il 1993 e il 2008 si è osservato un innalzamento medio del livello del mare di 3 mm/anno. Questo aumento non è stato tuttavia dappertutto uguale. In alcune regioni è stato nettamente superiore alla media, in altre nettamente inferiore.
Il livello del mare è misurato con la tecnica dell'altimetria che utilizza le immagini satellitari. Un altimetro è un sensore radar attivo che funziona nel campo delle microonde dello spettro elettromagnetico. Questo tipo di sensore emette impulsi regolari e registra il tempo di trasmissione, l'ampiezza e la forma di ogni segnale di ritorno riflesso dalla superficie.
Se è nota l'altezza del satellite (H) rispetto a un livello di riferimento (generalmente una superficie regolare di forma ellissoidale), l'altezza del mare oltre il livello di riferimento (h) viene determinata sottraendo la distanza (R) misurata dall'altimetro: h=H-R. La topografia della superficie (h) cambia nel tempo e nello spazio in funzione di alcuni fattori fisici come la distribuzione della gravità sulla Terra rappresentata da un geoide (hgeoid). Un geoide è una rappresentazione della superficie della Terra in assenza di venti, correnti e rotazione terrestre. Il geoide ha la forma di una patata.
Altri fattori che influiscono sulla topografia della superficie sono l'altezza istantanea di marea della superficie marina, il moto marino o la topografia dinamica oceanica e la risposta locale del mare alla distribuzione della pressione atmosferica sull’oceano.
Alcune delle più importanti missioni altimetriche sono quelle dei satelliti ERS-2 e Envisat dell'ESA, la serie Jason di CNES/EUMETSAT/NASA e Geosat Follow-on (GFO). Le misurazioni del livello del mare eseguite dall'altimetro ripetitivo hanno una precisione di circa 1–2 cm. Un contenuto di calore insolitamente alto causa un innalzamento anomalo del livello della superficie marina. Questa anomalia positiva è indicata in rosso nella serie di dati fornita (vedere barra di navigazione a destra). L'anomalia negativa, vale a dire un livello del mare insolitamente basso, è indicata in blu.
| Satellite | Origine | Altitudine | Frequenza di rivisitazione | | ERS-1 (1991) | ESA | 800 km | 35 giorni | | ERS-2 (1995) | | | | | Envisat (2002) RA-2 | | | | | TOPEX/POSEIDON (1992) | Francia/USA | 1330 km | 10 giorni | | JASON-1 (2001) | | | | | GFO(1998) | USA | 880 km | 17 giorni |
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Esercizio LEOWorks
Realizzare un'animazione con le serie di dati fornite dal sensore altimetrico.
Sono disponibili tre serie di dati: del 1997-1998, del 2005-2006 e del 2007-2008. Comporre tre animazioni con le tre serie di dati e analizzarle. Descrivere cosa accade in ogni periodo e fare dei confronti.
Nel programma di elaborazione immagini LEOWorks, aprire Tools/Image Animation da cui si accede alla finestra Select Files for Animation. Scegliere la velocità di animazione appropriata. Il numero della slide può essere visualizzato mediante il comando Active Slider.
1. Riuscite a spiegare quale effetto di El Niño è visibile in relazione al livello medio del mare? Quali ne sono le cause?
2. Sapete dire quale delle tre serie di immagini corrisponde a un anno di El Niño?
3. Utilizzando le ultime informazioni siete in grado di valutare la situazione presente?
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