Situazioni di scambio del controllo sui processi di infiltrazione ed evaporazione dall’ atmosfera al suolo e viceversa

Vengono presentate soluzioni dell’equazione unidimensionale di Richards linearizzata, con condizioni iniziali e al bordo arbitrarie. Queste soluzioni forniscono l’evoluzione temporale del contenuto d’acqua in ogni punto di un mezzo poroso non saturo approssimabile con un semispazio.La condizione iniziale può essere un qualsiasi profilo di contenuto volumetrico d’acqua misurato sperimentalmente e quindi costituito da dati discreti. La condizione al bordo superiore può essere un qualsiasi flusso (discreto) applicato alla superficie, per esempio la precipitazione misurata sperimentalmente da un pluviometro di una stazione meteorologica.Con la procedura messa a punto è possibile seguire l’evoluzione del contenuto volumetrico d’acqua nel mezzo poroso durante periodi successivi di evaporazione ed infiltrazione controllati sia dall’atmosfera che dal suolo. Quando un suolo, inizialmente non saturo, viene sottoposto ad un flusso in ingresso maggiore della capacità del terreno di assorbire acqua, dopo un certo tempo, alla superficie, viene raggiunta la saturazione e l’acqua inizia a ristagnare (ponding, runoff). Viceversa, quando un suolo, inizialmente umido, viene sottoposto dalla richiesta atmosferica ad una certa evaporazione, se il processo dura abbastanza a lungo, può essere raggiunto, alla superficie, un valore di umidità del terreno così basso (valore a cui il terreno è secco come l’atmosfera sovrastante) che il flusso in uscita scende al di sotto della richiesta dell’atmosfera. In questi casi la procedura fornisce il tempo in cui, alla superficie, è raggiunta la saturazione o il valore minimo dell’umidità e fornisce, inoltre, il valore del flusso.La sinergia idro-meteorologica è evidente. Le misure meteorologiche locali (precipitazioni, gradienti di umidità e temperatura dell’aria, etc.) possono fornire il flusso all’interfaccia aria-suolo quando questo è controllato dall’atmosfera. Viceversa, il flusso può essere fornito dalla procedura ai modelli meteorologici, quando è controllato dal suolo.