La propagazione del calore nel terreno studiata da tirocinanti in ARPA FVG

L’energia proveniente dal sole viene assorbita dalla parte superficiale del terreno, che si riscalda durante il giorno e si raffredda nella notte, seguendo un ciclo giornaliero molto simile a quello della temperatura dell’aria.

Nel corso dei mesi che dall’inverno portano all’estate, con l’aumentare dell’altezza del sole sull’orizzonte, l’apporto energetico superficiale diurno cresce eccedendo la perdita notturna; questo eccesso di energia si propaga dagli strati superficiali del terreno, in profondità. Ad iniziare dall’autunno ed andando verso l’inverno il processo si inverte con il calore che fluisce dagli strati più interni del suolo verso quelli superficiali.

Comprendere le modalità con cui avvengono questi processi e descriverli tramite modelli matematici è molto importante anche per migliorare le simulazioni dell’evoluzione degli strati più bassi dell’atmosfera .

Il Centro Regionale di Modellistica Ambientale (CRMA) di ARPA FVG ha eseguito misure di temperatura nel terreno a diverse profondità per un anno intero, con lo scopo di acquisire maggiore consapevolezza dei processi di propagazione del calore nel terreno.

Nell’analisi dei dati raccolti sono stati coinvolti anche degli studenti, durante lo svolgimento del loro tirocinio universitario , con il quali i tecnici del CRMA hanno sviluppato dei modelli matematici di evoluzione delle temperature nel terreno, che sono stati validati tramite misure.

I risultati ottenuti sono particolarmente interessanti e mostrano che le temperature nel terreno seguono la modulazione stagionale e diurna rilevata in superficie, ma con sfasature che dipendono dalla profondità e con un’ampiezza che decresce esponenzialmente allontanandosi dalla superficie.

Bibliografia e sitografia

Equazione del calore