Effetto atmosferico
Da MeteoWiki.
Un argomento così complicato merita l'attenzione e una ricercatezza raffinata per trovare delle definizioni soddisfacenti. Queste devono essere guidate dal ragionamento fisico più che dal "sentito dire"; proveremo ad effettuare delle considerazioni di natura fisica per capire il perchè effettivamente la temperatura media mondiale sia tale da permettere la vita a numerose specie viventi.
Immagine da www.wikipedia.it con licenza d'uso
Cosa avviene in una serra? L'energia solare arriva al suolo sottoforma di onde elettromagnetiche (radiazioni) che si presentano a diverse lunghezze d'onda; tuttavia solamente le onde del Visibile (lunghezza d'onda corta; alta energia) riescono ad arrivare con una minima percentuale d'assorbimento atmosferico.
Il vetro si comporta come l'atmosfera e si presenta quindi "trasparente" alle onde corte , le quali quindi arrivano a terra, vengono assorbite e subito dopo vengono riemesse verso l'alto con una lunghezza d'onda minore, ovvero siamo nell'Infrarosso.
Quello che erroneamente si sente in giro è che il vetro sia successivamente il responsabile dell'intrappolamento delle "onde lunghe" nella serra, concetto che permetterebbe di spiegare perchè all'interno delle serre il calore non viene scambiato con l'esterno se non in minima parte. In realtà il vetro ha la proprietà di assorbire la radiazione infrarossa (naturalmente anche di riemetterla ma questo solo in bassissime percentuali), di conseguenza ciò che riscalda l'aria della serra non è la radiazione infrarossa "che si pensa dovrebbe rientrare", bensì moti dell'aria di natura convettiva: la superficie terrestre, infatti, riscalda per conduzione il primo strato atmosferico subito adiacente e questo scatenerà i moti convettivi che in seguito tenderanno a riscaldare tutta la serra. Quindi, infine, esiste una barriera artificiale (il tetto) che permette la distribuzione del calore all'interno della serra.
Cosa avviene, invece, in atmosfera? Nell'atmosfera abbiamo dei fenomeni che fanno soltanto lontanamente pensare ad una serra però il meccanismo d'innesco è ben diverso.
Inizialmente anche in questo caso vi è l'arrivo delle onde corte che vengono trasformate dalla terra in onde lunghe e la radiazione viene riemessa verso l'atmosfera. A questo punto, sapendo che i gas presenti (CO2 e vapore acqueo su tutti più altri) assorbono e riemettono energia proveniente dall'infrarosso, accade che l'energia viene redistribuita (diffusa) nuovamente anche verso gli strati bassi, cosa che invece nella serra non avviene.
Non deve lasciar trarre in inganno il fatto che anche nell'atmosfera vi sono dei fenomeni legati alla dinamica che lascerebbero pensare al meccanismo della serra, sia a microscala che a macroscala (si pensi alla turbolenza nei bassi strati e alle celle di Hadley e Ferrel): difatti sarebbe improprio parlare di un "tetto", a questo punto persino di una serra, dato che abbiamo visto quanto il fenomeno sia visibilmente diverso. Di questa via, al massimo, sarebbe opportuno chiamare "effetto serra" quello legato alla dinamica delle celle su citate; anche questa ipotesi però cadrebbe, visto che la tropopausa non è paragonabile chimicamente al vetro della serra (abbiamo detto che l'aria non è trasparente all'infrarosso). Morale della favola: forse sarebbe più opportuno chiamare l'effetto serra comune come "effetto atmosferico".
Questo articolo vuole soltanto essere uno strumento "pignolo" per poter gettare le basi circa una discussione seria sui cambiamenti climatici a causa dell'aumento di CO2 nell'atmosfera e molti studiosi sono tuttora protagonisti di vivi dibattiti sull'argomento da noi presentato. Tuttavia abbiamo cercato di spiegare abbastanza chiaramente che i due meccanismi presentano una fisica diversa con alcune nozioni relative alla fisica dell'atmosfera. Siete comunque invitati a discuterne con noi sul nostro forum.
Fonte: Appunti di Lezioni di Fisica dell'Atmosfera, Dott. Travaglioni
