Abstract

La presente ricerca è volta a indagare le proprietà idrotermodinamiche dei laghi alpini, con particolare riferimento al caso del lago di Tovel (Trentino, Italia). Tale lago era noto a livello internazionale a causa di unospettacolare fenomeno di arrossamento che si verificava ogni anno fino al 1964, quando il fenomeno è improvvisamente cessato. Parte del presente lavoro è stato sviluppato nell'ambito del progetto di ricerca "SALTO" finanziato dalla "Provincia Autonoma di Trento", orientato allo studio dei diversi aspetti ecologici, biologici e fisici del lago, insieme al suo sviluppo storico. La presente tesi è divisa in tre parti. Nella prima parte si riassumono i processi fondamentali che caratterizzano l' idrotermodinamica dei laghi e di tutti quei specifici aspetti che sono poi stati indagati anche sperimentalmente. Nella seconda parte si riporta una dettagliata descrizione della campagna di misure effettuata nel 2003 sul lago di Tovel. In particolare vengono illustrate le tecniche sperimentali e le procedure di post-processing dei dati. L'analisi dei dati di temperatura misurati dalle catene di termistori e dei dati di velocità raccolti attraverso profilatori e correntometri fornisce un significativo contributo alla comprensione delle principali circolazioni che possono svilupparsi nel lago. La terza parte è dedicata alla modellazione numerica: vengono riportati i risultati di un 1-D modello verticale e un modello 3-D. Il primo modello (DYRESM), sviluppato in Western Australia University, è stato utilizzato per studiare l'evoluzione stagionale del lago mentre il secondo modello 3-D è stato specificamente sviluppato nel quadro di questo progetto per studiare il comportamento idrodinamica su scala temporale breve. I risultati della simulazione mostrano notevole accordo con i dati della campagna di misura. [ENGLISH ABSTRACT] The present research is aimed at investigating the hydrothermodynamic properties of small alpine lakes, with specific reference to the case of lake Tovel (Trentino, Italy). The lake was subject to a spectacular reddening which had been occurring each year until 1964, when the phenomenon suddenly ceased. The work has been developed within the framework of the multidisciplinary research project "SALTO", funded by "Provincia Autonoma di Trento" which is oriented to the study of different ecological, biological and physical aspects of lake Tovel, along with his historical development. The present thesis is divided in three parts. In the first part we summarize the fundamental processes which characterize the physical limnology, which specific reference to those aspects that we have also investigated through field easurements. In the second part a detailed report is given on the procedures and results of the field campaign performed during the year 2003 on lake Tovel. In particular, the experimental techniques are illustrated along with the data post-processing procedures. The temperature data measured by thermistor chains and velocity data collected through current meter and profiler are then analysed to provide a quantitative estimate of the main circulations that may develop within the lake, due to different meteorological conditions. Finally, the third part is devoted to numerical modelling. Results of a 1-D vertical model and of a 3-D model are discussed. The former model (DYRESM), developed in Western Australia University, has been used to study the seasonal evolution of the lake; the latter has been specifically developed in the framework of this project to investigate the hydrodynamic behaviour of small lakes on short time scale.