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Si definisce clima l’insieme delle condizioni meteorologiche medie di una regione della Terra nei vari periodi dell’anno.

Il clima di una data regione del globo, può essere descritto ricorrendo ad alcune grandezze chiamate elementi del clima: temperatura media, natura delle precipitazioni, copertura del cielo, giorni di pioggia, giorni di gelo. A loro volta gli elementi del clima dipendono dai fattori del clima che agiscono su di essi influenzandone i valori medi: latitudine, altitudine, distanza dal mare, correnti marine, direzione delle catene montuose rispetto a quella dei venti dominanti, esposizione al Sole, esposizione ai venti ecc.

Per definire le condizioni climatiche di una regione occorre avere indicazioni statistiche dei vari parametri meteorologici rilevati con continuità per un periodo di circa 30 anni.

La disciplina che studia i vari fattori del clima si chiama climatologia. Il compito della climatologia è quello di studiare il clima nella sua distribuzione geografica e di individuare le cause fisiche che determinano le varie situazioni.

I fattori climatici sono di natura astronomica e geografica.

La latitudine determina differenze climatiche in quanto influisce sulla temperatura che diminuisce dall’Equatore, verso nord e verso sud. Più una regione è lontana dall’equatore più cresce l’inclinazione dei raggi solari e più si riduce la quantità di calore che la raggiunge.

L’altitudine influisce sulla temperatura, sulla pressione e sulla piovosità; la temperatura in particolare diminuisce di circa 0,6 °C per ogni 100 m di quota; l’influenza sull’umidità è dovuta al fatto che a quote elevate si formano facilmente nubi che danno pioggia.

La distanza dal mare influisce sulla temperatura e sull’umidità. L’acqua del mare, a causa della forte inerzia termica, restituisce più lentamente della terra il calore immagazzinato di giorno e nelle stagioni calde; in definitiva il mare attenua gli squilibri termici riducendo le temperature massime e abbassando le minime. L’importanza di questo fenomeno è tale da far distinguere i climi in continentali e oceanici. Sui mari l’aria è più umida perché c’è una forte evaporazione.

L’andamento delle correnti oceaniche esercita una notevole influenza sul clima delle zone costiere. Le correnti calde mitigano il clima delle regioni subpolari mentre lo rendono più caldo e umido nelle regioni tropicali e subtropicali.

L’esposizione al Sole influisce sulla temperatura. L’esposizione ai venti influisce sulla temperatura, sull’umidità e sulla piovosità.

Le catene montuose costringono le masse d’aria in movimento a scaricare sulle loro pendici gran parte dell’umidità che contengono.

La presenza di laghi con grandi masse d’acqua influenzano il clima in quanto, come i mari, anche se su scala minore agiscono da regolatori termici.

La vegetazione attraverso la traspirazione immette nell’aria vapore acqueo e inoltre rallenta l’evaporazione dell’acqua dal suolo.

Gli elementi del clima sono rappresentati da grandezze fisiche facilmente misurabili.

La temperatura in particolare è oggetto di raccolta di dati statistici che riguardano le sue variazioni nel tempo e nello spazio. Per quanto riguarda le variazioni nel tempo assumono particolare importanza le misure delle temperature minime, massime, medie e dell’escursione termica (differenza tra la massima e la minima) in periodi diversi dell’anno. Le variazioni nello spazio riguardano il confronto delle misure sopracitate effettuate in parti diverse del globo.

Le isoterme sono linee, tracciate su una carta geografica, che uniscono i punti che hanno la stessa temperatura media in un determinato periodo dell’anno. Particolarmente significative sono le isoterme di gennaio e di luglio.

Isoterme del mese di gennaio	Isoterme del mese di luglio

Un altro elemento fondamentale del clima è rappresentato dall’entità delle precipitazioni atmosferiche.

All’Equatore e a ridosso dei fronti polari, sale aria calda contenente vapore. Ad una certa quota il vapore condensa a causa del raffreddamento e dà luogo a precipitazioni che mantengono umido il suolo; le precipitazioni e il suolo umido favoriscono la crescita della vegetazione arborea, ovvero delle foreste, rispettivamente tropicali e boreali.

Lungo i tropici, dove invece l’aria discende, questa si comprime e si scalda adiabaticamente; avendo poi già perso gran parte della sua umidità nelle precipitazioni equatoriali, arriva al suolo secca; si ha quindi una fascia arida, occupata da deserti.

I limiti tra le fasce umide e secche non sono netti, ma si assiste a una transizione graduale dalle une alle altre; le zone di passaggio sono semi-aride o caratterizzate dall’alternanza di una stagione secca e una umida: in queste condizioni è favorita la vegetazione erbacea (praterie, steppe, savane). Attorno ai poli, le aree di alta pressione permanente, i deserti sono di ghiaccio; il Polo Sud è circondato dal mare, il Polo Nord da tundre, zone prive di alberi col suolo ghiacciato in permanenza o soltanto nella stagione fredda.

Perturbazioni e distorsioni fanno sì che non tutti i deserti o le foreste pluviali siano rigorosamente allineati lungo la stessa fascia zonale. Le catene montuose di direzione nord-sud, come le Montagne Rocciose e le Ande, ad esempio, contribuiscono a deviare i limiti nel senso dei meridiani.

Le precipitazioni si misurano in millimetri di pioggia caduta. Si chiamano isoiete le linee che uniscono, su una carta tutti i punti nei quali in un determinato periodo dell’anno cade la stessa quantità di precipitazione.

Temperatura ed umidità intesa come quantità e distribuzione delle precipitazioni sono i due parametri più usati per definire e classificare i diversi tipi di clima. L’importanza di questi due parametri è dovuta al fatto che essi riflettono più o meno direttamente processi quali la distribuzione dell’insolazione, i movimenti delle masse d’aria e d’acqua, la rotazione terrestre, la composizione chimica e la struttura termica dell’atmosfera e dell’idrosfera. Questi due parametri possono essere sufficienti a definire i diversi tipi di clima ma esistono descrizioni dei climi che prendono in considerazione altri parametri.

Poiché l’insolazione varia regolarmente con la latitudine, è possibile ricavare fasce climatiche perfettamente parallele, utilizzando come riferimenti le posizioni dei tropici o dei circoli polari.

Facendo riferimento alle isoterme di 10 °C e 18 °C , si possono individuare cinque zone climatiche: una calda al centro, due temperate e due fredde. I confini tra queste zone non sono segnati da linee parallele, in quanto sono influenzate da vari fattori tra i quali la distribuzione di continenti e oceani e la posizione e l’altezza dei rilievi.

Un altro parametro utilizzabile è quello delle precipitazioni: zone diverse in questo caso vengono individuate mettendo sulla carta le isoiete, cioè le linee ottenute unendo tutti i punti nei quali si ha la stessa piovosità nel corso di un mese o di un anno.

Un indicatore molto valido è rappresentato dai tipi di suolo e dalle associazioni vegetali, in particolare da quelle ampie categorie che prendono il nome di biomi. Questo indicatore è in grado di riflettere altri fattori, come l’umidità, il bilancio idrico, il suolo, la topografia.

La classificazione dei climi più seguita è quella dovuta al meteorologo russo W. Köppen (1846-1940) che fa ricorso appunto alla distribuzione dei biomi presenti sulla superficie terrestre.

Tuttavia qualsiasi classificazione deve essere considerata semplicemente come una guida di carattere generale che lascia spazio a numerose eccezioni. All'interno di ciascuna regione climatica il regime meteorologico locale può generare molteplici anomalie anche su scale di poche migliaia di metri.