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La meteorologia, la scienza che studia i processi dell’atmosfera, nasce dall’esigenza dell’essere umano di comprendere e prevedere fenomeni strettamente legati alla vita. Vedremo di seguito la storia di 10 persone che hanno dato contributi rilevanti alla meteorologia , o che oggi contribuiscono allo sviluppo di questa disciplina.
Gabriele Fahrenheit
Il cognome Fahrenheit è ben noto in Inghilterra e nei paesi che ne hanno ricevuto l’influenza culturale diretta, come gli Stati Uniti, poiché hanno adottato la scala di temperatura proposta da Gabriel Fahrenheit, sebbene non sia quella adottata dal sistema internazionale di unità né dalla maggior parte dei paesi, che hanno preferito la scala di temperatura proposta da Anders Celsius, quella centigrada. Il sistema internazionale di unità di misura (SI) ha tra le sue unità di base la temperatura assoluta misurata in Kelvin, scala proposta da William Thomson, 1° Barone di Kelvin, e che si sovrappone alla scala Celsius.
Gabriel Fahrenheit nacque nel maggio 1686 a Danzica, in Polonia, e morì nel settembre 1736 a L’Aia, nei Paesi Bassi. Fu ingegnere e fisico, oltre che soffiatore di vetro, tecnica artigianale per la fabbricazione di elementi in vetro che vengono utilizzati nella costruzione di strumenti di misura.
I genitori di Gabriel Fahrenheit sono morti quando era piccolo e Gabriel ha dovuto imparare a guadagnarsi da vivere da solo. Mentre lavorava come commerciante ad Amsterdam, canalizzò il suo interesse per le scienze naturali studiando e sperimentando nel tempo libero. Dopo essersi stabilito a L’Aia, ha lavorato come soffiatore di vetro fabbricando altimetri, termometri e barometri.
Contemporaneamente alle sue attività scientifiche, Gabriel Fahrenheit ha continuato a lavorare allo sviluppo di strumenti meteorologici ed è accreditato per la progettazione e la produzione di termometri ad alta precisione. Questi termometri sfruttavano la proprietà dei liquidi di variare il proprio volume con la temperatura, e quando si espandevano si muovevano attraverso un tubo capillare graduato che indicava la temperatura associata a quel volume. I primi termometri da lui ideati utilizzavano l’alcool, liquido che in seguito sostituì il mercurio, poiché detto metallo liquido garantiva determinazioni più precise. Per registrare le temperature era necessario graduare e calibrare il termometro, per il quale si doveva definire una scala di valori di temperatura. Per fare questo prese le temperature di due processi fisici che erano costanti e che potevano essere facilmente misurate; il punto di fusione di una miscela di acqua e cloruro di ammonio in parti uguali, a cui ha assegnato il valore 0, e la temperatura del corpo umano, a cui è stato assegnato il valore 96, dividendo l’intervallo tra le due temperature in parti uguali. In questo modo viene definita la scala Fahrenheit, la cui unità è il grado Fahrenheit,o F. La temperatura di fusione dell’acqua pura corrisponde a 32 o F, ea sua volta è lo zero della scala Celsius ( o C). La conversione tra le due scale si ottiene con la seguente formula: o C = ( o F – 32)×5/9.
Anders Celcius
Anders Celsius era un fisico e astronomo svedese nato nel novembre 1701 e morto di tubercolosi nell’aprile 1744. Era professore all’Università di Uppsala, periodo in cui viaggiava spesso visitando osservatori astronomici in Italia, Germania e Francia. Sebbene fosse meglio conosciuto per il suo lavoro in astronomia, ha dato un contributo estremamente importante al campo della meteorologia. Nel 1742 propose all’Accademia Svedese delle Scienze una scala per misurare le temperature alternativa alla scala Fahrenheit. Questa nuova scala, la scala Celsius o centigrada, fu definita dividendo l’intervallo di temperatura tra quelli corrispondenti al punto di fusione dell’acqua e il punto di ebollizione dell’acqua in 100 parti uguali, che furono chiamate gradi Celsius, oC. E assegnava il valore 0 al punto di ebollizione e il valore 100 al punto di fusione, quindi era una scala i cui valori diminuivano con l’aumentare della temperatura. Nel 1745 Carolus Linnaeus propose di mantenere il modo di definire la scala ma invertendo gli estremi, ponendo 0 o C per il punto di fusione dell’acqua pura al livello del mare, e il valore 100 o C per il punto di ebollizione dell’acqua al livello del mare. stesse condizioni.
Anders Celsius ha condotto molti esperimenti sulla misurazione precisa della temperatura. In definitiva, ha voluto gettare le basi scientifiche per definire una scala di temperatura unificata a livello internazionale, che desse ovunque lo stesso valore di temperatura. Per supportare questo aspetto della sua scala, ha mostrato che il punto di fusione dell’acqua non cambia quando la pressione atmosferica e la latitudine del luogo in cui viene effettuata la misurazione cambiano. Ma sono sorte domande in relazione al punto di ebollizione dell’acqua, poiché si credeva che cambiasse con la latitudine e la pressione atmosferica. Pertanto una scala internazionale unica per misurare la temperatura non era possibile con questo riferimento. Ma dalle sue esperienze,
John Dalton
John DaltonEra uno scienziato pioniere nello studio del clima. Nacque in Inghilterra nel 1766. Svolse la sua attività scientifica in vari campi: fisica, chimica e matematica. Studiò il comportamento dei gas, aspetto fondamentale per comprendere i processi dell’atmosfera, che è una miscela di gas, e postulò una legge sul loro comportamento. La legge di Dalton dice che in una miscela di gas che occupano un certo volume, se la temperatura non cambia, la pressione esercitata da ciascuno dei gas della miscela è quella che eserciterebbe se occupasse l’intero volume. Sviluppò una teoria sulla composizione della materia, la teoria atomica di Dalton, che postulava che la materia fosse costituita da piccole particelle, che in seguito sarebbero state chiamate atomi, tutte uguali per lo stesso elemento e di peso diverso per elementi diversi,
John Dalton ha incontrato Elihu Robinson in gioventù, un meteorologo e costruttore di strumenti, che gli è valso la sua introduzione alla meteorologia. Nel 1787 iniziò la stesura di registrazioni meteorologiche, in cui furono accumulate più di 200.000 osservazioni in 57 anni. Anche utilizzando strumenti semplici, John Dalton ha studiato l’umidità, la temperatura e la pressione dell’atmosfera, così come il vento; i riferimenti attuali ai primi record meteorologici in Inghilterra si riferiscono ai record di Dalton. La prima pubblicazione scientifica di John Dalton risale al 1793: Meteorological Observations and Essays .
William Ferrell
Il meteorologo americano William Ferrel nacque nel 1817 e morì nel 1891. Il suo principale contributo alla meteorologia è quello che viene chiamato la cellula di Ferrel. Questa cella è una zona dell’atmosfera situata tra la cella polare e la cella di Hadley. Tuttavia, alcuni meteorologi sostengono che la cella di Ferrel in realtà non esiste poiché la circolazione nell’atmosfera è molto più complessa di quanto mostrano le mappe zonali. Il modello semplificato di questi fenomeni descritto dalla cellula di Ferrel sarebbe allora inadeguato.
William Ferrel ha lavorato allo sviluppo di teorie che spiegherebbero in dettaglio la circolazione atmosferica nella zona di media latitudine. Si è concentrato sulla modellazione delle proprietà dell’aria calda e delle sue dinamiche, applicando l’effetto Coriolis per spiegare la sua rotazione mentre l’aria sale. La teoria meteorologica con cui lavorava Ferrel era stata originariamente proposta da Hadley, ma non aveva tenuto conto di un fenomeno che Ferrel includeva nel modello, la forza di Coriolis. Ferrel ha collegato il movimento della Terra al movimento delle masse d’aria dell’atmosfera e ha mostrato che la forza centrifuga del movimento della Terra ha agito su di esse. L’atmosfera, quindi, non può essere mantenuta in equilibrio poiché la forza dipende dalla direzione in cui si muovono le masse d’aria rispetto alla superficie terrestre.
Hadley aveva concluso erroneamente che la quantità di moto lineare era conservata. Tuttavia, Ferrel ha dimostrato che ciò non era corretto, poiché è il momento angolare che deve essere preso in considerazione. Per questo si deve studiare non solo il movimento dell’aria, ma anche detto movimento dell’aria in relazione a quello della Terra. Se l’interazione tra i due non viene studiata, non è possibile ottenere un modello coerente.
Christoph Hendrik Diederik compra il ballottaggio
Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot nacque nell’ottobre 1817 nei Paesi Bassi e morì nel febbraio 1890 nella città di Utrecht, sempre nei Paesi Bassi. Era un chimico e meteorologo; Ha conseguito il dottorato nel 1844 presso l’Università di Utrecht. Ha poi insegnato geologia, mineralogia, chimica, matematica e fisica, fino a quando si ritirò nel 1867.
I suoi primi lavori sperimentali consistevano nello studio delle onde sonore e dell’effetto Doppler, ma i suoi contributi alla meteorologia furono più rilevanti. Uno dei suoi principali risultati è stato determinare la direzione del flusso d’aria all’interno di un grande sistema meteorologico.
Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot ha fondato il Royal Dutch Meteorological Institute e ne è stato il direttore fino alla sua morte. Fu una delle prime persone nella comunità meteorologica a vedere l’importanza della cooperazione a livello internazionale, lavorando duramente per questo scopo, e i frutti del suo lavoro sono validi ancora oggi. Nel 1873 Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot divenne presidente del Comitato meteorologico internazionale, che in seguito sarebbe stato chiamato Organizzazione meteorologica mondiale.
William Morris Davis
William Morris Davis nacque a Filadelfia, negli Stati Uniti, nel 1850 e morì nel 1934 a Pasadena, in California. Era un geografo e geologo con una profonda passione per la natura, ed è chiamato “il padre della geografia americana”. Ha conseguito una laurea presso l’Università di Harvard e poi un master in ingegneria. Per tre anni fece osservazioni astronomiche e geografiche all’Observatorio Nacional Argentino di Córdoba, in Argentina, e poi tornò come professore all’Università di Harvard, dove continuò a insegnare fino al suo pensionamento nel 1912.
William Morris Davis ha studiato i fenomeni meteorologici includendo aspetti geologici e geografici, un’integrazione interdisciplinare che ha notevolmente rivalutato il suo lavoro. In questo modo ha messo in relazione gli eventi meteorologici avvenuti in un determinato luogo con i loro effetti sulla geologia e sulla geografia, arricchendo le informazioni che ha generato attraverso questa integrazione multidisciplinare.
L’approccio al lavoro sia in meteorologia che in geologia, disciplina in cui era professore all’Università di Harvard, era basato sull’osservazione della natura. Nel 1884 propose un modello per il ciclo dell’erosione e descrisse il modo in cui i fiumi generano le forme del terreno. Questo modello è stato un contributo molto prezioso all’epoca, anche se in seguito è stato considerato troppo semplificato. Il modello di erosione proposto da William Davis ha mostrato come si formano i fiumi, nelle loro diverse sezioni e caratteristiche, accoppiando al modello le precipitazioni, e quindi l’incidenza della meteorologia, poiché il deflusso dai bacini è determinante nella formazione dei fiumi, dei canali e di tutti i corpi di acqua fresca.
William Morris Davis Davis ha collaborato con la National Geographic Society degli Stati Uniti scrivendo diversi articoli per la sua rivista. Ha anche contribuito a fondare l’American Association of Geographers nel 1904. Si è spento a Pasadena, in California, all’età di 83 anni.
Alfred Wegener
Alfred Wegener era un geofisico e meteorologo tedesco; Nacque a Berlino nel novembre 1880 e morì in Groenlandia nel novembre 1930. È uno scienziato di statura enorme, al livello di uno dei più importanti nella storia della scienza, riconosciuto per la sua teoria sulla deriva dei continenti, è quello è lo spostamento dei continenti sulla superficie della Terra. All’inizio della sua carriera di scienziato studiò astronomia e fece la sua tesi di dottorato in quel campo, che difese all’Università di Berlino nel 1904. Ma in seguito rimase affascinato dalla meteorologia, un campo di ricerca relativamente nuovo all’epoca.
Alfred Wegener era interessato al volo in mongolfiera e creò i primi palloni meteorologici utilizzati per effettuare studi climatologici monitorando le masse d’aria. Ha tenuto una serie di conferenze sulla meteorologia che sono state raccolte in un libro intitolato The Thermodynamics of the Atmosphere , un libro di riferimento nella formazione dei meteorologi. Per studiare la circolazione delle masse d’aria polari, Alfred Wegener fece parte di diverse spedizioni che effettuarono vari studi in Groenlandia. In una di quelle spedizioni, mentre stavano studiando un controverso processo di movimento dell’aria, scomparve insieme a un altro membro della spedizione. La sua scomparsa avvenne nel novembre 1930, ma il suo corpo poté essere recuperato nel maggio 1931.
Wladimir Peter Koppen
Wladimir Köppen (1846-1940) nacque in Russia, sebbene fosse di origine tedesca. Oltre che meteorologo, fu anche botanico, geografo e climatologo. I suoi contributi scientifici furono diversi, ma spicca il suo sistema di classificazione climatica, il sistema di Köppen. Sebbene siano state incluse alcune modifiche, il sistema è ancora utilizzato oggi.
Wladimir Köppen è stato uno degli ultimi studiosi in grado di dare contributi scientifici significativi a più di un ramo della scienza. Ha lavorato prima per il servizio meteorologico russo e poi si è trasferito in Germania, dove è diventato il capo della divisione di meteorologia marina dell’Osservatorio navale tedesco. Durante quel ruolo, ha istituito un servizio di previsioni meteorologiche per la Germania nordoccidentale e il mare adiacente.
Dopo quattro anni in quella posizione, l’ha lasciata per dedicarsi alla ricerca. Usando palloni meteorologici per raccogliere dati, Wladimir Köppen è stato in grado di studiare gli strati superiori dell’atmosfera. Nel 1884 pubblicò una carta climatica che mostrava le escursioni termiche nella sequenza stagionale annuale. Con questa mappa ha sviluppato il suo sistema di classificazione climatica nel 1900.
Il sistema di classificazione climatica era un work in progress, che Wladimir Köppen ha continuato a migliorare per tutta la vita, adattandolo e introducendo cambiamenti man mano che la conoscenza del clima progrediva. La prima versione fu completata nel 1918, ma furono apportate numerose modifiche fino alla sua pubblicazione definitiva nel 1936.
Contemporaneamente allo sviluppo del sistema di classificazione climatica, Wladimir Köppen svolgeva altre attività come il lavoro sulla paleoclimatologia. Insieme a suo genero, Alfred Wegener, ha pubblicato un articolo intitolato The Climates of the Geological Past . Questo articolo è stato molto importante per sostenere la teoria di Milankovitch, che spiega i cambiamenti climatici sulla Terra mettendoli in relazione con i cambiamenti nell’orbita terrestre attorno al Sole.
Steve Lione
Steve Lyons, che lavora per il canale televisivo The Weather Channel , è uno dei meteorologi attuali più famosi negli Stati Uniti. Steve Lyons è stato l’esperto di condizioni meteorologiche estreme presso The Weather Channel per 12 anni. Era anche un esperto di clima tropicale, prevenendo tempeste tropicali e uragani. Steve Lyons ha conseguito un dottorato di ricerca in meteorologia nel 1981 e, prima di entrare a far parte di The Weather Channel, ha lavorato presso il National Hurricane Center negli Stati Uniti.
In qualità di esperto di meteorologia tropicale e marina, Steve Lyons ha partecipato a più di 50 conferenze meteorologiche. Ogni primavera tiene conferenze per preparare il popolo degli Stati Uniti alla stagione degli uragani, che si estende da New York al Texas. Ha anche tenuto corsi di formazione dell’Organizzazione meteorologica mondiale sulla meteorologia tropicale, la previsione delle onde oceaniche e la meteorologia marina. Steve Lyons ha anche lavorato per aziende private e ha viaggiato per il mondo riportando in esotiche località tropicali. È membro dell’American Meteorological Society e ha pubblicato più di 20 articoli su riviste scientifiche. Inoltre, ha prodotto più di 40 rapporti tecnici sia per l’esercito degli Stati Uniti che per il servizio meteorologico nazionale degli Stati Uniti.Il canale meteorologico degli Stati Uniti .
Jim Cantore
StormTracker Jim Cantore è un meteorologo contemporaneo, uno dei più noti negli Stati Uniti. I fan, e sembra, l’obiettivo vitale di Jim Cantore è quello di essere nel luogo dove ci sarà una tempesta molto intensa. Sebbene sia noto per i suoi reportage televisivi, è stato anche coinvolto in altre attività di divulgazione meteorologica. È stato responsabile di The Fall Foliage Report negli Stati Uniti e ha presentato documentari per The Weather Channel .
Fonti
Wallace, JM, Hobbs, PV Scienza dell’atmosfera: un’indagine introduttiva. Seconda edizione. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2006.
Koch, PS William Morris Davis Breve vita di un geomorfologo pionieristico: 1850-1934. Rivista di Harvard , 2018.
