Cosa è l’effetto serra?

Vi sono alcuni strani fenomeni che rendono possibile la vita sulla terra e ne fanno – forse – un Unicum nell’Universo.

Tanto per citarne alcuni: il magnetismo terrestre, che arresta le letali radiazioni cosmiche. La presenza della Luna, che stabilizza il movimento del’ asse terrestre e impedisce che oscilli come quello di una trottola che si sta fermando. La forte attività vulcanica che ha impedito che la Terra fosse una massa di ghiaccio.  E, non ultimo, l’effetto serra.

L’effetto serra fa sì che l’atmosfera terrestre non sia ghiacciata ma abbia quella confortevole temperatura che ci permette di vivere. E’ basato su uno strano fenomeno. I raggi del sole che portano energia sulla terra, hanno frequenze, come tutti possiamo vedere e sentire sulla pelle, nel campo dell’ ultravioletto e del visibile. A tali frequenze i raggi non vengono assorbiti dall’atmosfera: passano inalterati e trasmettono la loro energia solo al suolo sotto forma di calore (il 30% viene però riflesso e torna semplicemente indietro).

Il calore assorbito dalla Terra viene in buona parte riemesso sotto forma di radiazione infrarossa, cioè una radiazione ad una frequenza molto più bassa di quella delle radiazione solare. Ma la radiazione infrarossa viene assorbita dal vapore acqueo, dal CO2, dal metano , oltre che da altri gas meno comuni.

Quindi  l’energia calorica passa indenne attraverso l’atmosfera, ma quando viene riemessa dalla terra e torna indietro è diversa e viene assorbita dai gas serra. Ed è questo assorbimento a far si che l’atmosfera non abbia una temperatura di 18 gradi sotto lo zero ma una , molto più gradevole, temperatura media di ca. 20 C sopra lo zero. Il fenomeno è dovuto per la massima parte al vapore acqueo che è contenuto nell’aria in proporzioni da 3.000 a 4.000 parti per milione.

Il vapore d’acqua assorbe i raggi infrarossi emessi dalla Terra, scalda l’aria, che diventa più leggera e si alza. Però alzandosi, si espande, si raffredda e il vapore in esso contenuto diventa pioggia e ricade sulla terra. L’aria, priva di vapore acqueo si raffredda, poi, per effetto della evaporazione dei mari, il ciclo si ripete. E’ una regolazione automatica della temperatura dell’atmosfera ed è responsabile di alcuni fenomeni apparentemente strani: per esempio, l’effetto di avere una atmosfera più fredda a cielo sereno, quando quindi c’è poco vapore acqueo nell’aria, e una atmosfera più calda se il cielo è nuvoloso. In realtà il clima è influenzato da tutta una serie di fenomeni estremamente complessi: la rotazione terrestre, l’alternarsi delle stagioni, le correnti oceaniche, la presenza di suolo o di mare.

Comunque, sostanzialmente, l’effetto serra effettua una regolazione della temperatura della terra, per noi assolutamente necessaria.

Cosa c’entra il CO2 con l’effetto serra?

Il CO2 è presente nella atmosfera in una quantità che è 10 volte minore di quella del vapore d’acqua. Inoltre anche il suo assorbimento della radiazione infrarossa è, in confronto a quella dell’acqua, molto limitata come si vede in fig.1.  Sembrerebbe quindi che il suo effetto sia trascurabile. Non sembra che sia del tutto  così: vi è infatti un effetto moltiplicativo.

Fig. 1 Assorbimento della radiazione infrarossa nell’acqua e nel CO2

Un aumento del CO2 non provoca infatti solo l’aumento di temperatura dovuto alla sua presenza. Quell’aumento di temperatura provoca  un aumento della evaporazione della acqua e quindi un effetto maggiorato di parecchie volte. Il CO2 permane inoltre molto più a lungo del vapor d’acqua nell’atmosfera e sembra quindi che abbia influenza sulle variazioni lente. Che l’attuale aumento di CO2 sia provocato dall’uomo è sicuro: carotando i ghiacci dell’Antartide si vede che in questi ultimi 100 anni vi e’ stato un aumento del CO2 assolutamente anomalo come non si vedeva da 800.000 anni (vedere articolo relativo).

Fig. 2 Variazioni di temperatura negli ultimi 2.000 anni e negli ultimi 100 anni. Tali variazioni sono maggiori dove maggiore è l’attività industriale

E, come si vede, l’aumento di CO2 e della temperatura media vanno di pari passo in maniera preoccupante.   Tra l’altro il CO2 nell’atmosfera e nei mari è dato solo dalla attività vulcanica o da quella umana. Non essendoci state attività vulcaniche di rilievo in questi ultimi due secoli, la causa è sicuramente l’uomo. La permanenza del CO2 nell’atmosfera provoca sicuramente un piccolo aumento della temperatura media sulla terra. La diatriba degli scienziati verte sul quanto.     Va però anche tenuto presente che tutta l’energia che ogni anno consumiamo va in definitiva ad alzare la temperatura dell’atmosfera. Non c’è bisogno di pensare che l’aumento di temperatura che riscontriamo – e che non è sicuramente naturale –  sia dovuto al CO2. Può essere dovuto,  in massima parte,  al nostro sempre crescente consumo di energia. Energia che va, in definitiva, a riscaldare l’atmosfera.  Specialmente quella, a livello del suolo o quasi,   dove noi respiriamo

Comunque se la temperatura della terra si alzasse,   come sostengono molti scienziati, di 2 Gradi entro il 2050 il risultato sarebbe catastrofico. Probabilmente ci ridurremmo ad un quinto o poco più.

Attenzione il riscaldamento della terra e’ un riscaldamento medio. Lo si vede , per esempio, dallo scomparire dei ghiacciai delle montagne e dell’Artico. Lo si vede dal crescere dei fenomeni estremi: uragani e tempeste che non si erano mai visti alle nostre latitudini. Ed é ovvio: maggior temperatura significa una maggior energia nell’atmosfera e quindi fenomeni molto più forti. Ma a livello locale si possono avere invece diminuzioni di temperatura. E quando c’e’ una ondata di freddo, ci sono sempre gli imbecilli, come Trump qualche tempo fa, che commentano che il riscaldamento globale  non esiste. In realta’ e’ pressochè impossibile prevedere a livello locale cosa succederà.

Per esempio si teme che la Corrente del Golfo – la grande corrente marina che va dal Golfo del Messico all’Europa del Nord – stia morendo. Ma questo significa che il clima relativamente mite e piovoso dell’Inghilterra e dei paesi scandinavi diventerà come quello di New York, che è alla sua stessa latitudine: un freddo estremo di inverno con neve e ghiaccio ed un caldo notevole in estate. E una diminuzione della pioggia: probabilmente l’Inghilterra diventerà molto più arida e perderà quel verde per cui era famosa.

Un altro interessante dato è espresso  in fig. 3: l’aumento di temperatura non è sicuramente dovuto all’attività solare

Fig.3

Come ultimo elemento di conoscenza  va detto che vi è un gruppo di rilevazioni in controtendenza che fanno pensare  che il CO2  non sia responsabile dell’aumento di temperatura terrestre. Se ci fosse un aumento di temperatura dovuto al CO2 questo si vedrebbe in una ridotta emissione di energia da parte della troposfera: più energia viene assorbita nell’atmosfera, meno energia raggiunge i satelliti posti intorno alla terra.  Questo non si riesce ad evidenziare.   Però sono misurazioni delicate con calcoli molto complessi. E comunque il dato sarebbe compatibile col fatto che la temperatura della terra si alza semplicemente per il fatto che la scaldiamo.    Infine  è forse opportuno stare anche a quello che l’evidenza ci fa vedere: l’aumento di temperatura sembra proprio troppo rapido per essere naturale.   Per quanto riguarda il CO2, anche se non  è la causa principale del riscaldamento terrestre, non fa sicuramente bene: abbiamo bisogno di ossigeno, non di CO2.  In Cina stanno costruendo, per non morire di inquinamento, 26 centrali nucleari che devono sostituire le centrali al carbone.   Le centrali a carbone sono le maggiori produttrici di CO2 sulla terra.

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