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Bilancio di massa di una calotta glaciale: cos’è e come si calcola

Le principali componenti che contribuiscono al calcolo annuale del bilancio di massa della calotta groenlandese e antartica

Il bilancio di massa di una calotta glaciale è semplicemente il guadagno e la perdita di ghiaccio durante un anno glaciologico, che va dal 1° ottobre di un anno al 30 settembre dell’anno successivo per la calotta groenlandese.

Per ricostruire il cambiamento di massa della calotta durante un anno glaciologico è di fondamentale importanza scomporre e comprendere i processi fisici che governano questo sistema.

Innanzitutto, il bilancio di massa della calotta glaciale (MB) espresso in Giga tonnellate/anno (miliardi di tonnellate/anno) è controllato dalla differenza tra il guadagno di massa (o la perdita) in superficie tramite il bilancio di massa superficiale (SMB) e la massa persa attraverso il distaccamento di iceberg e fusione dovuta alle correnti marine (D) laddove i ghiacciai terminano nel mare.

 MB=SMB-D

Le precipitazioni liquide e solide (P) contribuiscono ad un aumento della massa superficiale della calotta mentre erosione (ER) del vento, sublimazione (SU) e acqua di deflusso detta anche runoff (RU) sono processi che sottraggono massa.

SMB=P-SU-ER-RU

A sua volta la quantità di acqua di deflusso (RU) dipende da alcuni fattori. Essa viene alimentata dalla pioggia (RA), dalla condensazione (CO) del vapore acqueo sulla superficie e dalla fusione, mentre è ostacolata dalla ritenzione (RT) e ricongelamento (RF) negli strati di neve e ghiaccio sottostanti.

RU=RA+CO+ME-RT-RF

Infine, la fusione (ME) varia in funzione del bilancio energetico superficiale (SEB) dove si considera il contributo di tutti i flussi di energia diretti e provenienti dalla calotta glaciale (M). Solo se il bilancio è positivo e cioè si ha energia diretta verso la superficie allora si ha la fusione. Tale energia è data dalla somma algebrica di vari flussi che sono rispettivamente: onde corte provenienti dai raggi solari dirette verso la superficie (SW_in), onde corte riflesse dalla neve (SW_out), onde lunghe emesse dall’atmosfera (LW_in) e dalla superficie (LW_out), calore sensibile e latente di fusione (SHF e LHF) determinati principalmente dalla differenza tra la temperatura e l’umidità della superficie e dell’aria oltre che da altri fattori come vento e turbolenze atmosferiche e calore proveniente dal terreno (GF).

M=SW(in)+SW(out)+LW(in)+LW(out)+SHF+LHF+GF 

Luca Maffezzoni

Nato a Brescia nel 1989, fin dalla giovane età mostra una passione innata verso le tematiche climatiche e ambientali. Dopo aver ottenuto il diploma di Liceo Scientifico consegue prima la laurea triennale in scienze ambientali attraverso la discussione di una tesi riguardante le ondate di calore estive sulla penisola italiana nell’ultimo ventennio. Successivamente, grazie una tesi sperimentale volta allo studio della risposta dei ghiacciai alpini al Global Warming, ottiene la laurea magistrale in scienze e tecnologie ambientali con indirizzo climatico presso il DISAT dell’Università Bicocca di Milano nel Novembre 2015. Dopo una breve esperienza come insegnate di matematica e scienze presso una scuola secondaria di primo grado, ottiene un assegno di ricerca presso L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) della durata di un anno dove si occupa dello sviluppo e mantenimento dell’Archivio Storico Macrosismico Italiano (ASMI). In fine, nel novembre del 2017 si traferisce all’università LJMU di Liverpool dove inizia un dottorato di ricerca volto a studiare gli effetti dei cicloni extratropicali sulla calotta glaciale Groenlandese. Tale esperienza è accompagnata da costante attività di insegnamento all’interno dell’università dove si occupa di fornire agli studenti le basi di statistica, programmazione e utilizzo di Geographic Information System (GIS) necessari per poter lavorare e gestire dati meteorologici, climatici e ambientali.

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