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Il clima Modifica

Il clima può assumere tre differenti nomi a seconda della dimensione dell'area che interessa:

  • macroclima: interessa una regione geografica estesa; i dati climatici sono relativi a valori di insolazione, temperatura, nuvolosità, precipitazioni, umidità su un vasto territorio.
  • mesoclima: interessa una zona geografica limitata; i dati climatici sono influenzati dalla geomorfologia, dalla topografia e dalla vegetazione del luogo.
  • microclima: è il clima a livello locale; i dati climatici risentono dell'azione antropica.

In ordine di importanza, i principali dati climatici considerati nella climatologia edilizia sono:

  • radiazione solare
  • temperatura
  • vento
  • umidità relativa

Radiazione solare Modifica

Il sole, che può essere considerato come un corpo nero alla temperatura superficiale apparente di circa 5800 K, emette nello spazio circostante, nell'intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 0,2 e 3 μm (spettro solare), una quantità di energia raggiante pari a 3,88·1026 W.
Alla distanza media tra Sole e Terra l'irradianza solare extratmosferica (costante solare) è pari a 1353 W/m2.

Nell'attraversare l'atmosfera terrestre, la radiazione solare viene in parte riflessa, in parte assorbita (da vapore acqueo, ozono e anidride carbonica) e in parte diffusa dalle molecole gassose che costituiscono l'aria e dal materiale particolato sospeso (polveri, gocce).

In generale, la radiazione solare incidente su una superficie è costituita da:

  • radiazione diretta
  • radiazione diffusa (con cielo coperto è non c'è radiazione diretta, ma solo diffusa dall'atmosfera)
  • radiazione riflessa dal terreno (albedo; è maggiore nelle superfici chiare e minore in quelle scure)
Posizione del Sole nella volta celeste
  • La volta celeste è rappresentata come una superficie sferica con al centro l'osservatore.
  • La Terra è rappresentata come un punto coincidente con l'osservatore.
  • Il piano orizzontale passante per l'osservatore è denominato piano dell'orizzonte.
  • La retta verticale passante per l'osservatore interseca in alto la volta celeste nel punto denominato zenit (Z).
  • Il Sole è rappresentato con un punto S che si muove sulla volta celeste percorrendo orbite giornaliere (ellittiche) appartenenti a piani fra loro paralleli: il piano passante per l'osservatore è detto equatore.
  • La retta passante per l'osservatore e perpendicolare al piano dell'equatore interseca in alto la volta celeste nel punto denominato Polo Nord (PN).
  • I piani passanti per la retta osservatore - PN sono detti piani meridiani.
  • La proiezione della retta osservatore - PN sul piano dell'orizzonte interseca la volta celeste nei punti denominati Nord (N) e Sud (S).
  • La retta sul piano dell'orizzonte ortogonale all'asse N-S interseca la volta celeste in due punti denominati Est (E) e Ovest (O).

I fattori che influenzano la radiazione solare sono:

  • posizione relativa del sole rispetto alla superficie
    • declinazione solare
    • ora del giorno
    • latitudine/longitudine del luogo
    • orientamento della superficie
  • stato fisico degli strati atmosferici
    • presenza di formazioni nuvolose
    • contenuto di umidità, polveri, CO2, eccetera...

Al variare dell'ora del giorno, cambia la posizione del Sole rispetto alla Terra e cambia quindi lo spessore dello strato di atmosfera attraversato dai raggi solari prima di giungere sulla superficie terrestre: quanto maggiore è lo strato attraversato, tanto minore sarà il contenuto energetico della radiazione incidente a causa del maggiore assorbimento e della maggiore diffusione della radiazione.

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