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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-09252024-190348


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
GUASTELLA, SARA
URN
etd-09252024-190348
Titolo
Interazioni suolo-vegetazione-atmosfera in ecosistemi semi-aridi
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE AMBIENTALI
Relatori
relatore Provenzale, Antonello
correlatore Magnani, Marta
correlatore Porporato, Amilcare
Parole chiave
  • ecohydrology
  • ecoidrologia
  • ecosistemi semi-aridi
  • modellistica numerica
  • numerical modeling
  • semi-arid ecosystems
Data inizio appello
18/10/2024
Consultabilità
Completa
Riassunto
In questa tesi è stato analizzato il sistema suolo-atmosfera-vegetazione durante la stagione estiva, in ambienti caratterizzati da bassa disponibilità idrica. Attraverso un semplice box-model è stata evidenziata l’esistenza di un feedback positivo tra umidità del suolo e precipitazioni, che contribuisce al mantenimento di due stati di equilibrio stabili: secco/caldo e umido/fresco. I fattori determinanti per il raggiungimento di uno di questi stati di equilibrio sono l’umidità del suolo e la copertura vegetale. Elevati valori di umidità del suolo e copertura vegetale all’inizio dell’estate sono indice di una stagione umida e fresca. Negli ambienti aridi e semi-aridi, la vegetazione favorisce il riciclo di acqua piovana, riducendone la perdita dal sistema. Una copertura vegetale insufficiente impedisce l’ingresso del sistema nello stato umido/fresco.
È stata sviluppata una versione modificata del modello originale, nella quale è stato incluso l'effetto serra dello Strato Limite Planetario, questo ha portato a una descrizione più realistica del flusso di calore sensibile, che ora corrisponde ai valori misurati.


The present work investigates the soil-atmosphere-vegetation system during the summer season in water-limited environments. Using a simple box model, we show the existence of a positive feedback between soil moisture and precipitation that contributes to the maintenance of two stable equilibrium states: dry/warm and wet/cool. Soil moisture and vegetation cover are the determining factors in achieving one of these equilibria. A wet and cool season is indicated by high soil moisture and vegetation cover in early summer. In arid and semi-arid environments, vegetation promotes the recycling of rainwater, reducing its loss from the system. Insufficient vegetation cover prevents the system from entering the wet\fresh state.
A modified version of the original model is developed, including the greenhouse effect of the Planetary Boundary Layer and leading to a more realistic description of the sensible heat flux, which now matches the measured values.
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