26 QUADERNO ARSIA 5/2004Temperatura dell’ariaÈ la temperatura dell’aria misurata all’ombra. Siesprime in gradi Celsius (°C) o in gradi Farenheit(°F) o in gradi Kelvin (°K). Dipende dalla radiazionesolare che giunge sul terreno, dalla radiazioneinfrarossa emessa dalle superfici e dalle caratteristichetermiche <strong>delle</strong> masse d’aria in transito. Nelcorso di un giorno standard, la temperatura dell’ariaraggiunge il suo minimo, T min, poco prima dell’alba,e il massimo, T max, intorno alle ore quattordici.La differenza tra questi due valori rappresental’escursione termica giornaliera. I valori indicatinei riepiloghi giornalieri sono il minimo, il massimoe quello medio. Nei riepiloghi mensili sonoriportati i valori medi dei valori minimi, massimi emedi, ma anche i valori del massimo assoluto e delminimo assoluto raggiunti.I valori di temperatura sono presi in considerazioneper varie applicazioni, quali il calcolo <strong>delle</strong>condizioni di benessere per l’uomo e gli animali, laprogettazione degli edifici e degli impianti di condizionamento,il calcolo dell’evapotraspirazione.Per la misura della temperatura dell’aria si utilizzail termometro posto all’ombra, a 2 metri da terra.Temperatura del terrenoIl valore a cui si fa riferimento è quello dellatemperatura del terreno misurata a 2 cm e a 10 cmdi profondità. Si esprime con le stesse unità dimisura della temperatura dell’aria. Varia durante ilgiorno e durante l’anno con lo stesso andamentodella temperatura dell’aria, ma leggermente sfasatorispetto a questo <strong>nel</strong> tempo. I valori riportati neiriepiloghi giornalieri o mensili sono calcolati <strong>nel</strong>lostesso modo di quelli della temperatura dell’aria.Umidità dell’ariaÈ costituita da acqua allo stato di vapore presente<strong>nel</strong>la miscela gassosa che costituisce l’ariastessa. Si esprime come umidità assoluta (X ing/cm 3 o kg/m 3 ), umidità relativa (%) e pressionedi vapor d’acqua (e in Pa); molto spesso si calcolanoanche i valori di deficit di saturazione (vapourpressure deficit o VPD, in hPa) e la temperatura delpunto di rugiada in (°C).L’umidità assoluta (X) è la massa di vapore perunità di volume, mentre l’umidità relativa è il rapporto,a una data temperatura, fra il contenutoreale in vapor d’acqua dell’aria (espresso come pressionereale del vapore, e) e quello che ci sarebbe sequesta fosse satura (pressione di saturazione, e s).UR =100 e/e sEq. 1Questa definizione dipende dal fatto che unvolume d’aria a una data temperatura può contenereun valore massimo di vapore acqueo, oltre ilquale si verifica la condensazione. Il valore di esaumenta in modo esponenziale con la temperatura(per un aumento di 10°C si ha un valore quasidoppio di e s); la formula empirica per calcolare e sinfunzione di T (°C) è la seguente:es = 0,01 • exp((57,96 - 6731/(273,2 + T)- 4,796 • ln(273,2 + A2)) Eq. 2Nella tab. 1 sono riportati i valori di X e e speralcuni valori della temperature dell’aria.Il VPD è la differenza fra la pressione di saturazione(e s) e la pressione reale del vapore (e). Essodetermina il tasso di evaporazione da una superficiebagnata, in pratica l’evapotraspirazione di unacoltura:UR = e/e sEq. 3e = e sUR Eq. 4VPD = e s- e = e s- e sUR = e s(1 - UR) Eq. 5In un dato ambiente (ad esempio, in serra):• a parità di temperatura dell’aria, un aumentodell’umidità assoluta (ad esempio, in seguito aun intervento di irrigazione-nebulizzazione)determina un aumento di e e UR, e quindi unadiminuzione di VPD;• a parità di X (senza incrementi del contenuto divapor d’acqua), un aumento di temperaturadell’aria ha un effetto trascurabile su e, madetermina un aumento di e s, e quindi UR diminuiscee VPD aumenta.La temperatura del punto di rugiada (T R) rappresentala temperatura alla quale si deve raffreddareun dato volume d’aria, perché il vapore in essacontenuto raggiunga la saturazione.Tutti i modi con i quali si esprime l’umiditàatmosferica sono equivalenti e, con opportuneconversioni, è possibile, nota la temperatura dell’aria,ricavare l’uno dall’altro.L’umidità relativa, che rappresenta il parametropiù comunemente misurato e usato, varia durante ilgiorno con un massimo in corrispondenza dellatemperatura minima e un minimo in corrispondenzadi quella massima. Durante l’anno, i valori piùelevati si registrano nei mesi invernali. I valori indicatinei riepiloghi giornalieri sono il valore massimo,minimo e medio percentuale. I valori impiegatinei riepiloghi mensili sono la media <strong>delle</strong> massime,la media <strong>delle</strong> minime, la media <strong>delle</strong> medie.Per la misura dell’umidità dell’aria vengono utilizzatigli igrometri o gli psicrometri.
FLOROVIVAISMO: L’ACQUA27Tab. 1 - Valori di X (umidità assoluta) e e s(tensione di vapore) a diverse temperature dell’ariaT (°C) X (g/m 3 ) es (hPa) VPD con 25% UR VPD con 50% UR VPD con 75% UR5 6,8 0,87 0,65 0,44 0,2210 9,4 1,23 0,92 0,61 0,3115 12,8 1,71 1,28 0,85 0,4320 17,3 2,34 1,75 1,17 0,5825 23,1 3,17 2,38 1,58 0,7930 30,5 4,25 3,19 2,12 1,0635 39,8 5,63 4,22 2,81 1,4140 51,3 7,38 5,54 3,69 1,85Lo psicrometro è lo strumento migliore permisurare il tenore igrometrico dell’aria. È costituitoda due termometri, uno dei quali misura la temperaturadell’aria (T a), mentre l’altro, con il bulbocostantemente umido, registra una temperaturaT buuguale o inferiore a T a, in funzione del gradoigrometrico.Nell’aria satura T bu= T a, mentre se diminuisceUR, aumenta l’evaporazione, il bulbo umido siraffredda e la differenza (T a- T bu) aumenta.Quindi, conoscendo (T a- T bu) si può risalire aUR:Tbue = e s- γ(T a- T bu) Eq. 6Tbucon e suguale alla pressione di vapore dell’ariasatura a T bu, e/e sT a= UR, γ la costante psicrometrica(0,066 kPa/°K).γ non è una costante strumentale, ma dipendeda proprietà fisico-chimiche dell’acqua e dell’aria(calore specifico e densità dell’aria, calore latentedi evaporazione):γ = Ct ρ a/ (λ ε) Eq. 7dove Ct è il calore specifico dell’aria secca (0,001MJ/kg • °K), ρ aè la densità dell’aria secca (1,29kg/m 3 ), λ il calore latente di vaporizzazione dell’acqua(2,45 MJ/kg a 20°C), con(λ ε) = M a/M v= 0,018/0,029 = 0,622dove M aè il peso molecolare dell’acqua (0,018kg/mol) e M il peso molecolare dell’aria (0,029kg/mol).I parametri γ e ∆ hanno una grande importanza<strong>nel</strong>la determinazione del tasso di traspirazionedi una coltura in funzione dell’energia radiante,determinando la distribuzione dell’energia radiantein calore sensibile (aumento della temperatura eorigine dei fenomeni di convezione) e calore latente(evaporazione); all’aumentare della temperaturadell’aria è favorita l’evaporazione dell’acqua.La differenza (T a- T bu) indica il raffreddamento(teorico) di un impianto “cooling-system” (ventilazionedella serra con aria esterna umidificata iningresso); in pratica, il raffreddamento si aggiraintorno al 70-85% di (T a- T bu). In condizioni ditraspirazione stazionaria la temperatura fogliare èapprossimativamente uguale a T bu.Umidità del terrenoCorrisponde al contenuto in acqua del terreno.Si esprime come percentuale di acqua contenuta inun’unità di massa o di volume del terreno (%) o informa di potenziale idrico, che rappresenta la forzacon la quale il terreno trattiene l’acqua, cioè, illavoro che occorre fare per allontanare l’acqua dalterreno. In relazione al rapporto con le piante, lesoglie critiche d’umidità sono: umidità di saturazione,capacità di campo (CC), punto di appassimento(PA).La capacità di campo esprime il contenuto diumidità <strong>nel</strong> suolo corrispondente al limite superioredell’acqua disponibile o limite superiore di drenaggio.Corrisponde approssimativamente a unpotenziale matriciale di -30 kPa (-0,3 bar) <strong>nel</strong>lamaggioranza dei suoli e a -10 kPa (-0,1 bar) insuoli sabbiosi.Il punto di appassimento è il contenuto di umiditàa un potenziale matriciale di -1,500 kPa (-15bar). Corrisponde approssimativamente al limiteinferiore dell’acqua disponibile. Questo valore èespresso in peso, come grammi di acqua/grammidi suolo.La differenza tra CC e PA rappresenta l’acquadisponibile (AD). Questo valore è espresso comegrammi di acqua/grammi di suolo, o come millimetridi acqua/metro di suolo. In tab. 2 sono riportatii valori caratteristici di questi parametri peri tre principali tipi di terreno.L’umidità del terreno varia in funzione dellamorfologia e della natura del terreno, che hannoeffetti sui processi d’infiltrazione, di percolazioneprofonda e di ruscellamento superficiale. Durantel’anno le variazioni di umidità dipendono dalle
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