Temperatura
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Grazie ai raggi solari che arrivano sulla Terra l'atmosfera viene riscaldata per conduzione, essendo a contatto col suolo. Parliamo quindi di 'calore' utilizzato, ben diverso dalla concezione di temperatura anche se molto spesso comunemente i loro significati vengono usati impropriamente.
Il calore è lo stato energetico di un determinato corpo e si riferisce al suo stato di agitazione molecolare: più è 'caldo', più le particelle acquisteranno un elevata energia cinetica.
La temperatura è la manifestazione del livello calorico del corpo in considerazione: esprime quanto calore, quindi energia, è posseduta.
Sapere quanto è calda (o fredda) una massa d'aria ci permette di partire con un'analisi fondamentale della struttura atmosferica. Per vari motivi, sul nostro pianeta il calore non è distribuito equamente e quindi vi sono valori diversi di densità (essendo strettamente collegata alla temperatura) che produrranno dislivelli barici responsabili del movimento delle varie masse d'aria. Inoltre la temperatura condiziona senza dubbio la quantità di vapore acqueo che può contenere l'aria e i suoi passaggi di stato (condensazione, evaporazione, ecc).
Fondamentali sono anche gli scambi di calore che avvengono sulla Terra. Questi avvengono sia a grande scala sia in regioni molto piccole: andiamo dalle importantissime correnti oceaniche che influenzano zone molto estese (vedi la corrente del golfo) alle brezze di mare o di valle, dalle cellule convettive alle avvezioni in quota; tutto contribuisce a tendere ad un livello di equilibrio particolare, l'entropia, che caratterizza l'intero universo, e funge da richiamo naturale alle modifiche continue della natura stessa.
La temperatura dell'aria alla fine ha derivazioni astronomiche (l'inclinazione dei raggi solari, movimenti rotazionali terrestri) e geografiche (capacità termica, vegetazione e corsi d'acqua nelle vicinanze, attività antropiche) e, come abbiamo visto, da scambi a ampia scala (questi determinano il clima generale).
A seconda della latitudine e della stagione l'aria si riscalda diversamente e, se non consideriamo le variazioni irregolari dettate dal passaggio d sistemi perturbati, l'andamento termico segue un ciclo piuttosto regolare nella giornata, dettato dalla posizione del sole nel cielo: il minimo due ore dopo l'alba e il massimo due ore circa dopo il mezzogiorno solare (la differenza tra la massima e la minima è definita escursione termica).
Vi sono varie unità di misura legate alla temperatura:
1) il grado centigrado (Celsius), che si ottiene dividendo in 100 uguali parti l'intervallo posto tra la T del ghiaccio fondente (0°C) e la T di ebollizione dell'acqua (100°C) a pressione standard (1013,25 mb);
2) scala Fahrenheit, al contrario della scala Celsius, divide quell'intervallo in 180 parti uguali e gli estremi relativi sono 32°F (ghiaccio) e 212°F (ebollizione)
3) scala kelvin o della temperatura assoluta; stabilisce la T del ghiaccio fondente a 273,16 K ed è centigrada (0 K non è stata mai raggiunta fisicamente e corrisponderebbe a un'immobilità delle particelle del corpo in considerazione).
