Francesco Denza nacque a Napoli nel 1834. Studente molto dotato per le materie scientifiche e molto precoce (licenza liceale a 14 anni) conciliò la vocazione scientifica con quella religiosa entrando sedicenne, dopo aver conseguito il diploma di "ingegnere di ponti e strade", nell'ordine dei Padri Barnabiti, noto per i vasti interessi culturali. Nel triennio di studi teologici a Roma, conobbe e frequentò il gesuita padre Angelo Secchi, celebre astronomo, che lo avviò agli studi di astronomia e meteorologia. Assegnato quale insegnante di matematica al Real Collegio di Moncalieri, per trentacinque anni la sua sede, si trasferì in Piemonte dove, nel 1857, conseguì la laurea in Fisica e, l'anno successivo, fu ordinato sacerdote.
Nel 1859 ottenne che venisse costruito l'Osservatorio del Real Collegio e contemporaneamente maturò il progetto di realizzare una rete meteorologica estesa a tutta l'Italia, operante con omogeneità di metodi e strumenti e facente capo ad un'unica direzione. Nel giro di venticinque anni l'Associazione da lui ideata assumeva il nome di Società Meteorologica Italiana e pubblicava un importante Bollettino mensile che riportava le tavole di quanto osservato giornalmente a Moncalieri (temperatura min. e max., venti, nubi, ozono) insieme a notizie degli oltre 2OO osservatori ad esso collegati e a note informative riguardanti eventi naturali di vario genere.
Realizzato il progetto della rete meteorologica, padre Denza fu chiamato a Roma dove gli venne affidato un nuovo incarico: riorganizzare la Specola Vaticana. All'antico osservatorio romano, attrezzato per l'astronomia, la meteorologia, la sismologia e il geomagnetismo, dedicò gli ultimi anni della sua vita. A Roma morì nel 1894.
Più che uno scienziato, padre Denza si può definire un organizzatore scientifico. Se sfogliamo la sua vasta bibliografia, dal genere stesso delle pubblicazioni (note, memorie, relazioni, testi divulgativi) e dalla varietà degli argomenti trattati (fenomeni atmosferici, terremoti, eclissi, macchie solari, magnetismo terrestre, altimetria ecc.), ci rendiamo conto che la sua opera non si colloca nel campo teorico della speculazione solitaria ma nel campo pratico dell'osservazione, della divulgazione e dell'organizzazione, a livello locale, nazionale e internazionale. Il suo interesse scientifico era infatti rivolto verso un insieme di fenomeni naturali di meteorologia, geografia fisica, geomagnetismo e astronomia, fra loro interconnessi, per cui occorreva impostare un ampio e sistematico lavoro di osservazione, di raccolta e di confronto dei dati.
In questa direzione egli operò, affidandosi al metodo dell'indagine statistica del fenomeno, ideando e perfezionando apparecchiature strumentali (anemografi, pluviografi) e organizzando un moderno lavoro di squadra, con collaboratori e corrispondenti in tre continenti.
Straordinario risultato della sua attività fu la realizzazione di una vera e propria rete informativa, cioè di un sistema di lettura di dati meteorologici provenienti da 254 punti di osservazione sparsi sull'intero globo terrestre, che facevano capo all'Osservatorio Meteorologico moncalierese.
Fu questa una grande intuizione. I dati raccolti da un singolo osservatorio ci danno infatti un'idea abbastanza attendibile della situazione meteorologica a livello regionale. Non possiamo però spingerci oltre perché non esistono formule matematiche in grado di calcolare temperatura, pressione e umidità in funzione della distanza. Bisogna inoltre tener conto del fatto che il clima di ogni regione è fortemente influenzato dall'esposizione topografica (latitudine, altitudine, distanza dal mare o da grandi laghi, disposizione dei rilievi e vegetazione). E' quindi importante che la raccolta dei dati avvenga in tutto il mondo e con unità di metodo, in modo da creare uno schema del tempo della terra in un determinato istante: questo è il punto di partenza per ogni indagine climatologica.

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2. L'Osservatorio di Moncalieri.

Sede dell'Osservatorio fondato nel 1859 da Padre Denza è l'Istituto Real Collegio Carlo Alberto di Moncalieri, in via Real Collegio 3O ( coordinate: latitudine 44°59'52" N; longitudine 7°41'43" E Greenwich; altitudine soglia 247,78 m.sul livello del mare).
Gli strumenti di cui l'Osservatorio è dotato, alcuni dei quali ideati dallo stesso padre Denza (anemojetografo Denza), sono:

- barometro (misurazione della pressione atmosferica);

- barografo (registrazione della pressione atmosferica);

- termometro (misurazione della temperatura);

- termografo (registrazione della temperatura);

- psicrometro (misurazione dell'umidità assoluta e relativa);

- igrografo (registrazione dell'umidità);

- anemopluviografo o anemojetografo (registrazione della velocità del vento e della quantità di precipitazioni);

- eliofanografo (registrazione delle ore di sole);

- termoigrografo (registrazione della temperatura e dell'umidità);

- nefoscopio (misurazione della direzione e della velocità del vento in quota);

- altimetro (misurazione dell'altitudine).

Tali strumenti sono posti in una capannina meteorologica installata sulla balaustra del balcone esposta a nord-ovest, a circa 2O m. dal suolo e a 267,5O m. sul livello del mare. Il pluviografo è posto invece in una cabina di alluminio con imbuto, a 26 m. dal suolo e ad una quota di 274 m. sul livello del mare. Alcuni di questi strumenti rivestono una particolare importanza storica, poiché costituiscono campioni di riferimento per barometri e termometri di gran parte degli osservatori italiani.
In questo osservatorio quotidianamente venivano prelevati sei volte al giorno ( alle 6, 9, 12a.m., 3, 6, 9p.m.) i dati riguardanti temperatura e umidità dell'aria, velocità e direzione del vento, pioggia, neve, pressione atmosferica, presenza d'ozono, stato del cielo e fenomeni.
Verso la metà del nostro secolo l'attività si è limitata alle osservazioni giornaliere della temperatura max. e min. e delle precipitazioni; dagli Anni Ottanta i dati sono stati trasferiti su supporto magnetico. L'Osservatorio è ancora oggi in funzione.

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3. Il monitoraggio meteorologico

Oggi il monitoraggio meteorologico, grazie alle sue dettagliate serie di informazioni, costituisce uno strumento di lavoro indispensabile a persone che operano in settori diversi e con diverse finalità: dal responsabile dei servizi meteorologici al tecnico della protezione civile, dallo scienziato allo storico.
L'indagine su serie storiche di dati climatici, come quelle fornite dall'Osservatorio di Moncalieri, consentirà ad esempio di mettere in evidenza la correlazione tra eventi climatici ed avvenimenti storico-sociali (migrazioni, carestie, epidemie),o di studiare cambiamenti climatici di grande portata oppure di ricostruire la distribuzione naturale dell'ozono nel periodo pre-industriale.
L'analisi di dati climatici odierni ha invece applicazioni pratiche e immediate: dal controllo del grado di inquinamento dell'aria (rilevando ad esempio la quantità di ozono o il grado di acidità dell'acqua) al contenimento degli effetti di gravi calamità naturali (inondazioni, valanghe, cicloni) o dei danni di normali eventi atmosferici (nebbia, gelo, venti).
Innanzitutto la previsione meteorologica è indispensabile nel campo della prevenzione, dove conoscere in anticipo l'approssimarsi di condizioni che preludono a una calamità naturale (inondazione, frana ecc.) consente di attivare opportuni sistemi di preallarme finalizzati alla protezione civile e ad una efficiente gestione del territorio.
Inoltre, poiché molte delle nostre attività lavorative, dall'agricoltura al turismo, dal traffico terrestre alla navigazione aerea e marittima, sono condizionate dai fenomeni atmosferici, prevedere il tempo è di grande aiuto. In campo agricolo permette di organizzare il lavoro secondo le condizioni previste o di ridurre i danni delle eccessive precipitazioni, del gelo o della siccità con interventi mirati; nel campo delle comunicazioni fornisce le indicazioni riguardanti ad esempio venti di alta quota o venti di superficie, fondamentali per i piloti e per i naviganti.

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4. La previsione del tempo

La previsione del tempo, cioè la conoscenza in termini di probabilità dell'evoluzione a cui vanno incontro i fattori meteorologici (venti, precipitazioni ecc.) di una regione più o meno ampia, viene formulata sulla base dei dati forniti dal monitoraggio meteorologico e può essere di due tipi: a lungo termine o a breve termine.
Per una previsione a lungo termine, per esempio l'andamento di una stagione, occorre confrontare i dati ottenuti dal monitoraggio meteo degli ultimi decenni, in quanto il tempo si ripete all'incirca con le stesse modalità.
Per una previsione a breve termine (con un anticipo di sei sette giorni max.) si usa il metodo della previsione numerica. Punto di partenza sono la moltitudine di rilevamenti riguardanti i valori assunti contemporaneamente dalla temperatura in due masse d'aria contigue a diverse quote, la variazione di pressione e la velocità di tale variazione e, per la conoscenza della situazione del vento, la maggiore o minore vicinanza delle isobare.
Questi dati, che servono allo studio dello sviluppo di cicloni e anticicloni, responsabili del mutamento dei fattori meteo, vengono elaborati matematicamente applicando le leggi fisiche della termodinamica e della meccanica dei fluidi che l'aria, essendo un fluido, rispetta.