Qualsiasi modifica al sistema climatico terrestre influisce sulla quantità di energia che entra o esce dal sistema
Qualsiasi modifica al sistema climatico terrestre influisce sulla quantità di energia che entra o esce dal sistema alterando l'equilibrio radiativo della Terra e può forzare l'aumento o la diminuzione delle temperature.
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Argomenti trattati
L’effetto serra e il riscaldamento globale
Cosa sono i forzanti climatici
L’inerzia termica del sistema Terra
Cosa sono i forzanti climatici?
Qualsiasi modifica al sistema climatico terrestre che influisce sulla quantità di energia che entra o esce dal sistema altera l'equilibrio radiativo della Terra e può forzare l'aumento o la diminuzione delle temperature. Queste influenze destabilizzanti sono chiamate forzanti climatici.
I forzanti climatici possono essere di natura esogena (con cause esterne al sistema Terra), oppure endogena (con cause interne). Le forzanti esogene sono tutte di origine naturale e sono riconducibili ad esempio alla radiazione emessa dal Sole, alle variazioni dei parametri dell’orbita della Terra intorno al Sole e all’impatto degli asteroidi. Le forzanti endogene, invece, possono essere di origine naturale o antropica. Sono forzanti naturali le eruzioni vulcaniche e i processi geologici di deriva dei continenti o di orogenesi, mentre le forzanti antropiche sono riconducibili a modifiche della composizione dell’atmosfera e a cambiamenti nell’uso del suolo.
Secondo l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), i cambiamenti climatici osservati negli ultimi 150 anni sono il risultato di forzanti endogene di natura antropica, più precisamente sono la conseguenza dell’aumento della concentrazione di gas serra, dovuto alle emissioni di natura antropica, che alterano il bilancio radiativo terrestre, incrementando l’effetto serra e portando a un aumento della temperatura terrestre.
L'anidride carbonica ha la capacità di forzare il bilancio energetico della Terra assorbendo l'energia termica infrarossa (calore) irradiata dalla superficie.
L’anidride carbonica è in grado di assorbire l'energia termica infrarossa con lunghezze d'onda in una parte dello spettro energetico che altri gas, come il vapore acqueo, non fanno. Sebbene il vapore acqueo sia un potente assorbitore di molte lunghezze d'onda dell'energia termica infrarossa, è quasi trasparente agli altri. La trasparenza a quelle lunghezze d'onda è come una finestra che l'atmosfera lascia aperta per il raffreddamento radiativo della superficie terrestre.
Tutti i gas atmosferici hanno un modello unico di assorbimento di energia: assorbono alcune lunghezze d'onda di energia ma sono trasparenti ad altre. I modelli di assorbimento del vapore acqueo (picchi blu) e dell'anidride carbonica (picchi rosa) si sovrappongono in alcune lunghezze d'onda. L'anidride carbonica non è un gas serra così forte come il vapore acqueo, ma assorbe energia in lunghezze d'onda (12-15 mm) che il vapore acqueo non assorbe, chiudendo parzialmente la "finestra" attraverso la quale il calore irradiato dalla superficie normalmente fuoriuscirebbe nello spazio. (Credit: EarthObservatory)
L’inerzia termica del sistema Terra
Quando una forzatura, come l'aumento delle concentrazioni di gas serra, sbilancia il bilancio energetico l’effetto non è istantaneo. Potrebbero volerci anni o addirittura decenni prima che si avverta il pieno impatto di una forzatura. Questo ritardo tra il momento in cui si verifica uno squilibrio e il momento in cui l'impatto sulla temperatura superficiale diventa pienamente evidente è principalmente dovuto all'immensa capacità termica dell'oceano globale. La capacità termica degli oceani conferisce al clima un'inerzia termica che può rendere più graduale il riscaldamento o il raffreddamento della superficie, ma non può impedire che si verifichi un cambiamento.
I cambiamenti climatici osservati finora sono solo una parte della risposta completa che possiamo aspettarci dall'attuale squilibrio energetico |
La temperatura superficiale media globale è aumentata tra 0,6 e 0,9°C nel secolo scorso e probabilmente aumenterà di almeno 0,6°C in risposta allo squilibrio energetico esistente.
All'aumentare della temperatura della superficie terrestre, la quantità di calore irradiata aumenterà rapidamente. Se la concentrazione di gas serra si stabilizza, il clima terrestre tornerà nuovamente in equilibrio, anche se con una temperatura superficiale media globale più alta rispetto a prima della rivoluzione industriale.
Tuttavia, finché le concentrazioni di gas serra continuano ad aumentare, la quantità di energia solare assorbita continuerà a superare la quantità di energia termica infrarossa che può fuoriuscire nello spazio. Lo squilibrio energetico continuerà a crescere e le temperature superficiali continueranno a salire.
Bibliografia
Effetto serra: la vera storia della sua scoperta
Global Warming And Climate Change Demystified Jerry Silver(Mcgraw-Hill 2008 306S)
Treccani, effetto serra
Rebecca Lindsay, Climate and Earth’s Energy Budget
Global Warming And Climate Change Demystified Jerry Silver(Mcgraw-Hill 2008 306S)
ACS, Greenhouse Gases
ARPAE, Cambiamento climatico
 I gas serra come assorbono la luce e il calore? |
Gli impatti del cambiamento climatico |
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