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L'effetto
Serra
Da milioni di
anni la
Terra è costantemente irraggiata dalle
radiazioni elettromagnetiche provenienti dal
Sole, scaldano il nostro pianeta e danno
origine alla
vita. Quello che citiamo spesso come "il problema
dell'effetto serra" è in realtà un fenomeno naturale da
sempre presente sulla terra. Dall'effetto serra deriva
la temperatura terrestre. Senza l'effetto serra la
temperatura del globo sarebbe in media 30 gradi più
fredda, ovvero oscillerebbe intorno ad una temperatura
di -18° C
Perché si parla di effetto serra ? Il problema è
causato dall'eccessiva presenza di questi gas nell'atmosfera
tale da causare l'aumento della temperatura terrestre. I
principali gas serra sono l'anidride
carbonica, il
metano e il
vapore acqueo.
Questi gas svolgono due importanti funzioni:
- Filtrano le radiazioni provenienti dal sole, evitando
in tal modo di far giungere fino alla superficie
terrestre quelle più nocive per la vita.
- Ostacolano l'uscita delle radiazioni infrarosse. I
raggi solari rimbalzano sul suolo terrestre dirigendosi
nuovamente verso l'alto. I gas serra presenti
nell'atmosfera impediscono la loro completa dispersione
nello spazio, facendoli nuovamente cadere verso il
basso. Come una gigantesca serra.
Le responsabilità dell'uomo.
Le emissioni di anidride carbonica sono il principale
nemico da combattere.
L'80% delle emissioni di anidride carbonica proviene
dalla combustione del
petrolio, del
metano e del
carbone. Un inquinamento cresciuto
esponenzialmente con l'industrializzazione
delle attività umane.
Nel novecento, il livello di CO2 in atmosfera è
aumentato del 40% rispetto al secolo precedente come
conseguenza dello sviluppo dei trasporti (in particolare
l'invenzione dell'automobile come bene di massa).
Il problema dell'effetto serra si aggrava ulteriormente
considerando la terra come "sistema complesso".
La CO2 ha una durata media in atmosfera di circa 100
anni. Se pure smettessimo oggi di produrre emissioni di
CO2 non riusciremmo comunque a ridurre in breve tempo la
presenza di anidride carbonica nell'atmosfera. Le
reazioni dell'ambiente sono quindi discontinue e
irreversibili e non mostrano immediatamente i loro reali
effetti o conseguenze. Si accentuano i fenomeni meteo
estremi come gli uragani, le tempeste e le inondazioni.
Nessuno però può dire con certezza quali siano le reali
conseguenze a livello planetario. Un motivo in più per
affrontare con estrema urgenza il problema.
Questo processo è sempre avvenuto naturalmente e fa sì
che la temperatura della Terra sia circa 33°C più calda
di quanto lo sarebbe senza la presenza di questi gas.
Ora, comunque, si ritiene che il clima della Terra sia
destinato a cambiare perché le attività umane stanno
alterando la composizione chimica dell’atmosfera. Le
enormi emissioni antropogeniche di gas serra stanno
causando un aumento della temperatura terrestre
determinando, di conseguenza, dei profondi mutamenti a
carico del clima sia a livello planetario che locale.
Prima della Rivoluzione Industriale, l’uomo rilasciava
ben pochi gas in atmosfera, ma ora la crescita della
popolazione, l’utilizzo dei combustibili fossili e la
deforestazione contribuiscono non poco al cambiamento
nella composizione atmosferica.
Tratto in parte da: ecoage.it
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L'effetto serra ? C'è anche
su Marte -
Su Newton una ricerca sui cambiamenti degli altri pianeti
- Feb. 2002
Temperature in crescita anche su Giove e
Saturno, uragani e sconvolgimenti climatici: tutta colpa
del Sole.
Su Marte non si trovano certo grandi metropoli
asfissiate dallo smog e brulicanti di gente. E
difficilmente individueremo raffinerie di petrolio
quando ci spingeremo a esplorare i gelidi Plutone e
Tritone, luna ghiacciata di Nettuno. Neanche è
immaginabile aspettarsi su Giove autostrade affollate di
vetture avvolte nei fumi dei tubi di scappamento.
Eppure questi pianeti, come la Terra, si stanno
surriscaldando! Le ultime immagini di Giove scattate dal
telescopio Hubble nel maggio 2006 hanno difatti
testimoniato la crescita sulla superficie del gigante
gassoso di una nuova macchia rossa, simile alla tanto
celebre Grande Macchia Rossa, e ribattezzata perciò
Giovane Macchia Rossa (Red Spot Jr.). Fu osservata per
la prima volta nel 2000, ma negli ultimi 6 anni le sue
dimensioni sono notevolmente aumentate.
Le evidenti anomalie cromatiche visibili su Giove sono
in realtà dei giganteschi vortici atmosferici che si
spingono fin oltre la copertura nuvolosa che avvolge il
pianeta. Secondo ricercatori dell’Università della
California il veloce e abnorme sviluppo della Giovane
Macchia Rossa è indizio di grandi sconvolgimenti
climatici in atto su Giove, associati negli ultimi anni
a un rapido e intenso riscaldamento, anche di 5 °C, di
alcune regioni del pianeta.
Ma c’è anche un altro spettacolare vortice che di
recente ha attirato l’attenzione degli astronomi.
Su Saturno la sonda Cassini ha fotografato in prossimità
del Polo Sud un enorme e insolito uragano, con venti a
oltre 550 chilometri orari e un diametro di circa 8000
chilometri, cioè più della distanza che separa Roma e
Pechino, mentre il muro di nubi che ruota attorno
all’occhio del ciclone si innalza all’interno
dell’atmosfera fino a oltre 70 chilometri di quota.
COME DA NOI: PIU' CALDO, URAGANI PIù VIOLENTI Le
caratteristiche di questa tempesta, secondo studiosi del
California Institute of Technology di Pasadena,
potrebbero indicare uno sviluppo simile a quello dei
cicloni tropicali sulla Terra: sarebbe cioè la grande
disponibilità di calore (nel caso del gelido Saturno,
temperature sensibilmente meno fredde rispetto al
normale) ad alimentare l’uragano. Del resto sia il
telescopio Keck di Mauna Kea sia la sonda Cassini
avevano recentemente registrato un riscaldamento di
circa 2 °C proprio nella regione del Polo Sud di
Saturno.
Il surriscaldamento planetario però non si è fermato ai
corpi celesti relativamente più vicini a noi, ma sembra
aver raggiunto anche quelli più lontani, perennemente
avvolti nel gelo siderale. Come testimoniato da ricerche
del Massachusetts Institute of Technology, su Plutone
dalla fine degli anni ’80 a oggi la pressione
atmosferica è più che triplicata, a causa del graduale
innalzamento delle temperature (circa 2 °C) che ha
spinto parte dell’azoto surgelato in superficie a
evaporare e passare in atmosfera. Su Tritone, invece, il
fenomeno è stato ancora più marcato: dal 1989, anno del
passaggio della sonda Voyager, la temperatura è passata
da circa 200 a 193 gradi sotto zero, tanto che anche la
sua atmosfera sta diventando di anno in anno sempre più
densa.
Se nel caso di Plutone l’aumento delle temperature si
può in parte spiegare con la sua lunga orbita di
rivoluzione, che lo porta a fare un giro intero attorno
al Sole nel corso di 248 anni terrestri e che proprio
nell’ultimo decennio lo ha spinto nel punto più vicino
alla nostra stella, più difficile è invece trovare una
spiegazione al surriscaldamento della luna di Nettuno.
E come se non bastasse, ora è giunta notizia che su
Marte, dopo le voragini osservate nelle calotte polari,
indizio di un recente scioglimento, la sonda Mars Global
Surveyor ha fotografato tracce di erosione del suolo che
potrebbero essere prova dell’occasionale scorrimento di
acqua. Insomma stiamo assistendo a un riscaldamento che
sembra interessare tutto il Sistema Solare.
IL RESPONSABILE ? IL SOLE, MA IN MODO INSOLITO
Ma se l’uomo, almeno in questo caso, non ha colpe, chi è
il responsabile del riscaldamento interplanetario?
Il maggior indiziato sembra essere il Sole. In effetti
siamo spesso erroneamente portati a credere che
l’attività della nostra stella sia costante nel tempo, o
almeno che subisca variazioni solo su tempi assai
lunghi, mentre in realtà l’energia che essa emette verso
lo spazio in tutte le direzioni subisce nell’arco di
anni e decenni variazioni periodiche percentualmente
assai piccole ma comunque in grado di influenzare il
clima della Terra.
I venti e tutti i principali fenomeni atmosferici si
alimentano attraverso il calore che, sotto forma di
radiazione elettromagnetica, arriva dal Sole: una
quantità di energia che, nel punto in cui raggiunge la
nostra atmosfera, è mediamente quantificabile in circa
1367 Watt per metro quadro.
E sono proprio le cicliche variazioni dell’energia
emessa dal Sole che, tra il quattordicesimo e il
quindicesimo secolo, hanno spinto l’Europa e il Nord
America verso un periodo estremamente freddo, noto come
Piccola Era Glaciale e culminato tra il 1645 e il 1710
in una fase caratterizzata dall’assenza di macchie
solari (nota come Minimo di Maunder) durante la quale il
calore che giungeva sulla superficie terrestre era
inferiore rispetto a oggi di una quantità tra lo 0,2 e
lo 0,7 per cento. Nel corso dell’ultimo secolo invece
l’attività del Sole è andata progressivamente crescendo
e ha così contribuito all’aumento delle temperature
sulla Terra. E mai negli ultimi 1150 anni il Sole ha
emesso tanta energia come ai giorni nostri. In
particolare ricercatori dell’Earth Institute della
Columbia University americana, analizzando i dati
raccolti da 6 diversi esperimenti con satelliti di NASA,
NOAA ed ESA, hanno recentemente evidenziato un aumento
dell’ordine di circa 0,05 per cento per decennio, a
partire dal 1978, della TSI, sigla che corrisponde alla
Total Solar Irradiance, ovvero l’energia
elettromagnetica che la Terra riceve dal Sole su tutte
le lunghezze d’onda.
Ma può bastare il Sole per spiegare un così evidente
aumento di temperatura anche nei pianeti ai confini del
Sistema Solare? Forse sì, soprattutto alla luce di una
recente ricerca di Adriano Mazzarella, responsabile
dell’Osservatorio Meteorologico dell’Università di
Napoli Federico II. Secondo questa ricerca, oltre alla
radiazione elettromagnetica, cioè luce e calore, anche
le particelle cariche emesse dal Sole assumono un ruolo
importante nell’influenzare il clima terrestre. I gas a
temperature altissime della parte più esterna
dell’atmosfera solare, la corona, fuggono in parte verso
lo spazio, dando origine al vento solare: getti
turbolenti di particelle cariche, per lo più protoni,
elettroni e nuclei di elio che si propagano a gran
velocità in tutte le direzioni. Questo flusso,
interagendo con il campo magnetico terrestre, dà origine
non solo a fenomeni spettacolari quali le aurore polari,
ma è anche causa di serie difficoltà nelle
comunicazioni: il 29 ottobre 2003, per esempio, il Sole
sparò miliardi di tonnellate di particelle
elettricamente cariche verso la Terra a una velocità di
oltre sei milioni di chilometri l’ora.
L’impatto di questa grandinata di particelle sul campo
magnetico terrestre diede origine alla più grande
tempesta geomagnetica mai misurata sulla Terra,
responsabile tra l’altro di un black out della rete Gps
che durò diverse ore.
TRE FENOMENI PER L’EFFETTO SERRA TERRESTRE
La ricerca di Adriano Mazzarella ha ora evidenziato una
serie di cicli ricorrenti, lunghi 60 anni, in una serie
di parametri atmosferici e geofisici, utilizzando i dati
dal 1868 a oggi: la turbolenza del vento solare, la
durata del giorno misurata tramite la differenza tra la
durata teorica del giorno, 86.400 secondi, e quella
calcolata astronomicamente, la temperatura dell’aria
dell’emisfero settentrionale e l’intensità delle
correnti occidentali, misurata tramite il dislivello di
pressione atmosferica tra le latitudini di 35° Nord e
55° Nord.
Ma come si legano fra loro questi parametri? L’analisi
del ricercatore ha prodotto una spiegazione basata su
fenomeni a cascata. Un graduale aumento della turbolenza
del vento solare, attraverso perturbazioni del campo
geomagnetico, potrebbe influenzare i movimenti
all’interno del nucleo terrestre, dove si originano le
linee di flusso del campo magnetico. A causa delle
interazioni tra nucleo esterno, che è fluido, e mantello
terrestre, che circonda il nucleo esterno ed è solido,
ciò potrebbe riflettersi in una diminuzione della
velocità di rotazione della Terra.
Se la Terra ruota più lentamente aumenta però la durata
del giorno, sia pure di decimi di millisecondo, e questo
processo è a sua volta in grado di causare
un’accelerazione delle correnti atmosferiche che
fluiscono prevalentemente lungo i paralleli, dette
correnti zonali.
Poiché l’energia cinetica del sistema Terra–atmosfera
nel suo complesso deve rimanere costante, se il Pianeta
rallenta il suo moto di rotazione le masse d’aria devono
quindi muoversi più velocemente.
Correnti zonali più intense rendono però più difficili
gli scambi di masse d’aria dalle basse verso le alte
latitudini e viceversa, e quindi viene rallentata anche
la propagazione del calore accumulato nella fascia
tropicale verso i poli: il risultato è una diminuzione
della temperatura media del Pianeta. Viceversa, nei
periodi in cui la turbolenza solare tende a diminuire,
la velocità di rotazione aumenta, la durata del giorno
diminuisce, le correnti zonali si fanno più deboli e,
grazie a una più efficace distribuzione del calore, le
temperature medie del Pianeta crescono.
Ma allora, se negli ultimi anni la turbolenza solare è
aumentata, perché la Terra non si raffredda ?
In realtà tra aumento o diminuzione della turbolenza
solare e conseguenti variazioni della durata del giorno
c’è uno sfasamento di qualche anno e lo stesso avviene
nel passaggio che porta all’aumento o diminuzione delle
temperature. Considerando tali ritardi, un graduale
aumento della turbolenza del vento solare diviene
responsabile di una diminuzione della temperatura
dell’aria a livello planetario dell’ordine di circa 0,2
°C ma con un ritardo di 25–30 anni, seguita poi nei
25–30 successivi da una diminuzione delle temperature
pressoché eguale.
Queste variazioni però si sommano al costante
riscaldamento del nostro Pianeta imposto sia
dall’effetto serra di origine umana, sia dall’aumento di
calore emesso dal Sole: ci sono quindi periodi in cui la
turbolenza del vento solare contribuisce ad accelerare
il riscaldamento del Pianeta, e altri in cui invece
tende a frenarlo.
In particolare, poiché la diminuzione della turbolenza
solare dei decenni passati ha fatto sì che negli ultimi
anni la durata del giorno sia andata diminuendo, con un
conseguente indebolimento dell’intensità media delle
correnti zonali, nel prossimo futuro ci attendono
probabilmente altre annate di caldo record.
UN 2007 ROVENTE ANCHE IN ITALIA
Agli inizi di gennaio l’ufficio meteorologico inglese ha
lanciato l’allarme: il 2007 sarà l’anno più caldo di
sempre! Secondo i ricercatori inglesi c’è il 60 per
cento di probabilità che le temperature medie del nostro
Pianeta quest’anno risultino eguali o superiori a quelle
delle annate record del 2005 e 1998. In effetti due
fenomeni, su tutti, potrebbero spingere il 2007 verso
picchi di caldo mai toccati prima: il riscaldamento
globale ed El Niño.
Il primo fenomeno, causato sia dalla maggior attività
del Sole (negli ultimi 1000 anni mai così «caldo» come
ai giorni nostri) sia dalle emissioni di CO2, ha subito
un’accelerazione proprio nell’ultimo trentennio: il
ritmo di riscaldamento della Terra durante il XX secolo
è stato di circa 0,06 °C per decade ma negli ultimi
25–30 anni è bruscamente balzato a circa 0,18 °C per
decade. Una tendenza testimoniata dal fatto che dal 1880
a oggi le cinque annate più calde di sempre sono tutte
concentrate nell’ultimo decennio.
Il surriscaldamento si è fatto sentire soprattutto alle
medio–alte latitudini, Italia compresa: dall’analisi del
Centro Epson Meteo in base ai dati registrati in 62
località italiane risulta difatti che le temperature
medie di questi primi anni del nuovo millennio sono più
di un grado superiori a quelle tipiche della prima metà
degli anni ’80.
Insomma, la tendenza al forte surriscaldamento
dell’ultimo decennio lascia pensare che il 2007 sarà
comunque un anno molto caldo, mentre la spinta
necessaria a battere il record potrebbe arrivare dal
Niño, ovvero dall’anomalo riscaldamento di gran parte
dell’Oceano Pacifico Tropicale. Già da qualche mese è in
atto un moderato episodio di Niño che, secondo il centro
di previsioni climatiche dell’ente americano per
l’atmosfera e oceani (NOAA), dovrebbe raggiungere
l’apice proprio in questo febbraio, per poi cominciare
lentamente a indebolirsi.
Tuttavia, tutti i maggiori centri di ricerca americani
ed europei concordano nel prevedere che almeno fino a
maggio le temperature superficiali del maggiore dei
nostri oceani rimarranno più calde del normale: in tal
modo però trasmetteranno calore anche agli strati
atmosferici di una regione molto vasta che, dalla Nuova
Guinea alle coste dell’Ecuador, si estende per più di
10.000 chilometri!
In Italia invece El Niño farà sentire i suoi effetti
soprattutto durante la prossima estate: i profondi
sconvolgimenti della circolazione generale
dell’atmosfera che lo accompagnano difatti durante la
stagione estiva solitamente spingono con maggior
frequenza e insistenza (come già accaduto nelle estati
caldissime del 1994, 1998 e, soprattutto, 2003) sulla
nostra Penisola il rovente anticiclone africano che,
oltre alla calura, porta anche forte siccità. Inoltre
quest’anno ad aiutare l’avanzata dell’alta pressione
africana contribuirà anche la periodica inversione della
direzione dei venti stratosferici tropicali: i venti
quest’estate soffieranno difatti da Est verso Ovest,
indebolendo le correnti occidentali che, negli strati
più bassi dell’atmosfera, spingono le perturbazioni
atlantiche verso l’Europa e contrastano la risalita
dell’anticiclone africano verso l’Europa.
By Andrea e Mario Giuliacci - 03 febbraio 2007
Tratto da:
corriere.it:80
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