MODELLAZIONE DISTRIBUITA DEL BILANCIO ENERGETICO E DELL�ABLAZIONE DI UN GHIACCIAIO ALPINO:IL GHIACCIAIO DEI FORNI
Creators: name: SENESE, ANTONELLA
Publisher: name: Universit� degli Studi di Milano
Year: 2014

description: Scopo di questo lavoro � stata la modellazione distribuita della fusione della neve e/o del ghiaccio sulla superficie di un ghiacciaio alpino (il Ghiacciaio dei Forni, Italia). A questo scopo sono stati applicati diversi metodi partendo dal pi� semplice (che dipende solo dalla temperatura dell?aria) a quelli pi� sofisticati (basati sul bilancio energetico). Sono stati applicati e testati, quindi, alcuni modelli per stimare e spazializzare i parametri meteorologici e i flussi energetici. Per ogni variabile analizzata, sono stati confrontati i valori modellizzati con quelli effettivamente misurati: in questo modo � stato possibile investigare l?affidabilit� degli approcci scelti. Tutte le elaborazioni per la distribuzione dei parametri in ingresso che permettono la quantificazione del bilancio energetico superficiale sono state applicate a tutte le celle di un modello di elevazione digitale (DEM) con maglia 20 m x 20 m che descrive la superficie del Ghiacciaio dei Forni (Alpi Italiane). In questo modo � stato possibile i) valutare le condizioni distribuite spazialmente e temporalmente di temperatura dell?aria e di pressione di vapore; ii) predire in determinati intervalli di tempo la distribuzione spaziale sia dell?ombreggiamento dovuto alla topografia circostante che della radiazione solare potenziale e globale; iii) modellare la radiazione infrarossa in arrivo dall?atmosfera; iv) definire i flussi turbolenti distribuiti; v) investigare le variazioni sia spaziali che temporali dei componenti del bilancio energetico; vi) quantificare i tassi di fusione anche nelle porzioni coperte da detrito; e vii) predisporre tutti i dati input necessari per calcolare le variazioni distribuite ad alta risoluzione temporale del bilancio energetico di tutta un?area glacializzata. Il primo passaggio � consistito nel definire a livello puntuale il modello di bilancio energetico e, quindi, di massa a partire sia da dati misurati (attraverso una stazione meteorologica automatica supraglaciale installata sulla lingua del Ghiacciaio dei Forni, AWS1 Forni) sia da valori stimati. Una volta che sono stati ben definiti a livello puntuale i processi fisici coinvolti nella fusione, si � passati alla distribuzione degli stessi. Si � partiti dal modello di ablazione pi� semplice (T-index o degree-day) focalizzando lo studio sulla scelta della soglia di temperatura media giornaliera dell?aria che testimonia la presenza di fusione. Infatti tali condizioni possono verificarsi anche con temperature medie giornaliere inferiori a 273.15 K, in quanto � il bilancio energetico che governa i processi di fusione. Successivamente sono stati testati diversi modelli di T-index che includono anche la componente radiativa (e non solo la temperatura dell?aria). In particolare � stato introdotto un nuovo approccio che considera anche la radiazione infrarossa netta. Inoltre sono stati applicati alcuni metodi per distribuire gli input meteorologici a questi modelli di T-index. In questo modo si � cercata una maggiore e pi� ampia applicazione di questi approcci anche su quei ghiacciai che non dispongono di stazioni meteorologiche o in particolare di un radiometro netto, necessario per le misure dirette della radiazione infrarossa. Inoltre sono stati considerati i parametri che possono influenzare la variabilit� dell?albedo superficiale: il detrito fine e sparso e l?acqua meteorica. In particolare si � proposto un metodo per investigare le caratteristiche del detrito fino e sparso che ricopre la superficie della lingua d?ablazione e le sue relazioni con l?albedo del ghiaccio. Infatti nonostante l?abbondante letteratura riguardante la deposizione delle polveri e del black carbon nelle zone di accumulo dei ghiacciai, sono disponibili pochi studi che descrivono questi fenomeni sulla superficie d?ablazione. Quindi � stato sviluppato un protocollo per i) campionare il detrito fine e sparso supraglaciale; ii) quantificare la sua copertura superficiale; iii) descrivere la sua composizione e le sue propriet� sedimentologiche; iv) misurare l?albedo; e v) identificare le relazioni tra l?albedo e la copertura detritica fine. Si � passati poi ad analizzare la distribuzione dei flussi turbolenti. Lo scopo principale � stato quello di distribuire la pressione di vapore e di definire i coefficienti di scambio turbolento sia catabatico che di back-ground. Infine sono state investigate le condizioni di fusione e il tasso di ablazione anche nelle porzioni del ghiacciaio coperte da detrito (ovvero le morene mediane nel caso del Ghiacciaio dei Forni). A questo scopo � stato applicato un modello semplice basato sul fatto che il flusso di calore conduttivo dipende dal gradiente di temperatura fra la superficie e il ghiaccio.