Il fenomeno del clima e il contributo umano

Un tentativo di descrivere in modo comprensibile un fenomeno molto complesso

Cerchiamo dapprima di comprendere quali elementi influenzano la temperatura alla superficie del nostro pianeta.
Il nostro pianeta ha un interno rovente e fluido, il cui calore si diffonde verso l'esterno dove viene frenato da una sottile crosta solida molto più fredda.
Un'altra sorgente di calore ci è fornita dalla stella a cui giriamo attorno: il nostro sole.
È una enorme quantità di energia che raggiunge il nostro pianeta.
Comprensibilmente da qualche parte questa energia se ne deve andare via, altrimenti la temperatura della nostra superficie aumenterebbe a valori mortali per la vita.
Ma la terra gira su se stessa, quindi l'energia che riceviamo di giorno viene irradiata durante la notte nello spazio interplanetario.
Quanto sopra è un primo punto che va ben compreso.
Un punto molto interessante e importantissimo è il fatto che l'energia diurna arriva portata da fotoni di frequenza attorno al visibile (la "luce " come i nostri occhi la percepiscono), e questa energia fa aumentare la temperatura del suolo e dell'acqua (oceano, mari,laghi).
Durante la notte queste superfici si raffreddano emettendo il calore immagazzinato nella frequenza dell'infrarosso, che i nostri occhi "non vedono ". Ed è questo il fatto importante:
questo cambiamento di frequenza è fondamentale per capire il delicato meccanismo che mantiene l'equilibrio della temperatura sul pianeta.
Infatti sopra la superficie dei continenti e degli oceani abbiamo un sottile strato di gas (la nostra atmosfera), la cui composizione (il miscuglio di gas differenti) funziona come un filtro per l'energia che riceviamo e che irradiamo.
L'atmosfera è trasparente alla luce, quindi l'energia solare raggiunge la superficie dei continenti e degli oceani, e ne aumenta la temperatura.
Ricordo qui per inciso, che il cielo diurno ci appare azzurro perchè l'atmosfera diffonde le componenti blu della luce mentre lascia passare senza deviarle quelle tendenti verso il rosso, ragione per cui di sera i raggi che ancora raggiungono le nuvole al tramonto sono sopratutto di colore rosso.
Di notte questi corpi (oceani e superficie dei continenti) emettono l'energia nel infrarosso, ma diversi gas presenti nell'atmosfera non sono trasparenti a queste frequenze. In altre parole, questi gas bloccano l'irradiazione e funzionano come un coperchio sulla pentola (effetto serra).
Il maggior responsabile è il vapore d'acqua. Se aumenta la temperatura della superficie dell'oceano, maggior vapore d'acqua viene liberato nell'atmosfera, e meno trasparente questa diventa, impedendo di notte un raffreddamento.
Ognuno di noi ha senz'altro già sperimentato che in una notte chiara e stellata la temperature si rinfresca molto di piú che in una notte nuvolosa con il cielo grigio, quando il vapor d'acqua si è condensato formando nuvole.
Di giorno se il vapor d'acqua si condensa e forma delle nuvole, queste riflettono la luce solare (infatti abbiamo ombra al suolo), mentre se rimane come gas, cioè rimane come una componente dei gas che formano l'atmosfera, allora lascia passare la maggior parte dei raggi solari (la luce che vediamo).
Altro gas che favorisce quello che viene chiamato "l'effetto serra" è il metano, che viene prodotto da batteri presenti per esempio nell'intestino dei bovini, e che si trova in grande quantità congelato nel permafrost nelle regioni polari (Siberia per esempio) o nelle zone molto elevate (Alpi,Tibet, Himalaia, ecc.).
Se il permafrost si scongela, questo gas viene liberato e aumenterà l'effetto serra, incrementando l'aumento di temperatura del pianeta.
Un altro gas di cui si parla molto è l'anidride carbonica (CO2) prodotta durante la combustione di diverse sostanze (legno, petrolio, ecc).
L'effetto di questo CO2 è minore di quello del metano e del vapore d'acqua, e tuttavia è diventato importante, perchè la nostra civilizzazione ne ha aumentato la produzione, raggiungendo livelli mai esistiti su questo pianeta.
Considerando le forze in gioco, l'effetto dell'umanità sembra ridicolo e trascurabile. Ma non è così.
Usiamo ora una similitudine per mostrare i grandi effetti di una piccola causa:
Prendiamo l'esempio di una altalena, che consiste fondamentalmente di una trave che ruota attorno ad un asse orizzontale. Se due persone dello stesso peso si siedono ai due estremi (uno a sinistra, l'altro a destra), la trave rimane orizzontale. E tale rimane se mettiamo due recipienti contenenti acqua e del medesimo peso sulla trave, a uguale distanza dal centro (dove si trova il perno). Questa situazione mostra un sistema in equilibrio. Questo equilibrio è indipendente dal valore assoluto del peso delle due persone (oppure dei due oggetti) posti alle estremità della trave.

                o                     o
                O   |==|        |==|  O
              --q----------I----------q-
                           I   
          ----------------III---------------

Immaginiamo ora che un uccellino (peso minimo e trascurabile per rapporto al peso delle due persone [o oggetti] che si trovano alle estremità della trave) venga a posarsi sulla persona a destra. Quindi l'equilibrio viene disturbato e la trave si inclina lentamente verso la destra. Ad un certo punto anche i due recipienti pieni d'acqua iniziano a scivolare verso destra, aumentando lo squilibrio del sistema e accelerando il movimento di discesa della persona a destra. A questo punto l'uccellino si spaventa e vola via, ma il sistema è oramai squilibrato a causa dello spostamento dei due recipienti e quindi anche se la causa viene eliminata, il movimento continua.
Quanto sopra descrive un esempio di catastrofe: una volta desquilibrato, il sistema non riesce più a ritornare nella sua posizione di partenza.
L'esmpio opposto di ritorno all'equilibrio è quello del pendolo, che se mosso via dal suo punto di equilibrio, vi ritorna (anche se oscillando).
L'analogia con il clima è la seguente: la person seduta a sinistra rappresentano l'energia ricevuta dal sole sulla parte del globo che si trova illuminato dal sole (quindi di giorno), mentre la persona a destra rappresenta l'energia che di notte, cioè dalla parte del globo che non riceve raggi solari, viene irradiata nello spazio.
Finché c'è equilibrio, i due recipienti pieni d'acqua non si muovono e contribuiscono all'equilibrio. Con questi due recipienti voglio simbolizzare diversi fattori, come ad esempio:

la capacità degli oceani di accumulare e anche di ridistribuire il calore (correnti marine)
L'effetto della temperatura alla superficie degli oceani (El Ninio, La Ninia)
il vapore d'acqua che sotto forma di nuvole riflette nello spazio la luce solare oppure trattiene sulla terra l'erogazione di radiazione nell'infrarosso
l'azione del permafrost che ha immagazzinato una enorme quantità di metano, che verrà rilasciato nell'atmosfera se il permafrost si sgela.
e altri fattori che contribuiscono all'equilibrio termodinamico (pulviscoli come le fulliggini dei motori diesel, polveri industriali, eccetera)

Nel passato catastrofi naturali hanno provocato gravi perturbazioni del clima.
Per esempio all'inizio del 19-mo secolo due eruzioni molto violente di vulcani nelle regioni dell'Indonesia e Borneo hanno provocato un raffreddamento globale, che ha provocato carestie anche in Europa (1815-1817).
Anche l'impatto di meteoriti può provocare un raffreddamento drastico del clima, come sembra sia successo 64 milioni di anni fa provocando l'estinzione dei dinosauri e quindi iniziando il periodo dei mammiferi.
L'uccellino rappresenta l'aumento del percento di anidride carbonica nell'atmosfera dovuto alle azioni degli esseri umani. Esso ha messo in moto tutta una serie di meccanismi che conducono ad un aumento globale della temperatura, con le conseguenze che sappiamo.
Bisogna ancora ricordarsi, che l'unica possibilità di intervenire in questi meccanismi troppo grandi per noi è soltanto quella di ridurre la produzione di anidride carbonica (CO2): non abbiamo niente d'altro per influire sul clima, se non si vuole considerare cose su scala planetaria, come satelliti con enormi specchi che deviano la luce solare, fanno cioè "ombra" sulla terra.
Certamente non vanno dimenticate altre fonti di squilibrio dell'equilibrio termodinamico, come l'eruzione di vulcani, le variazioni dell'intensità dell'irradiazione solare, l'effetto delle zone aride e quello dei venti.
Da quel poco descritto sopra ci rendiamo conto della complessità dei meccanismi in atto sul nostro pianeta.
Per nostra fortuna il nostro sole è in una fase di debole attività e con ciò non aggrava la situazione. Ma il sole ha diversi cicli di attività e prima o poi (nei prossimi decenni) auemnterà l'energia emessa verso la terra. Per cui dobbiamo prendere provvedimenti ora, anticipando quello che avverrà prossimamente.
Nelle notizie quotidiane e sui diversi media dell'Internet sono state suggerite molte cose sbagliate che non hanno fondamento nella fisica. Vi sono delle persone che per ragioni differenti si lasciano fuorioviare da cosidetti scienziati che pur di farsi notare portano avanti tesi errate e ignorano le leggi della fisica.
Una delle tante baggianate la prendo come esempio, perché essendo geograficamente vicina a noi (le nostre Alpi) può essere controllata da noi stessi. Come prova della falsità delle previsioni di un riscaldamento climatico venne portata l'osservazione che la lingua (= la fine) di alcuni ghiacciai nelle Alpi si era estesa verso il basso (cioè il ghiacciaio era diventato più lungo).
Purtroppo invece questo dimostra che il ghiacciaio si stava sgelando velocemente: infatti se il ghiaccio sulla superficie del ghiacciaio si scioglie, l'acqua (più calda del ghiaccio) si scava (scioglie) una via fino alla base (sulla roccia) del ghiacciaio, e li forma uno strato scivoloso anche fangoso, sul quale il ghiacciaio scivola più facilmente (=velocemente) verso valle. Basta andare a vedere come il volume (questo è quello che conta!) di tutti i ghiacciai nelle Alpi è enormemente diminuito.
Un'altra posizione per me incomprensibile è quella di coloro che si limitano a confrontare le energie in giuoco nella natura con quelle prodotte dalle azioni dell'umanità. Ma a questo ho già risposto con l'esempio dell'altalena.
I geologi ci mostrano che nel passato il clima della terra ha spesso subito delle variazioni enormi. Circa 500 milioni di anni fa la terra era una palla di ghiaccio! Periodi di alta temperatura vennero iniziati da altre cause che quella del CO2.
Quello che contrasta con il fenomeno odierno è la velocità del cambiamento di oggi, le cui variazioni di temperatura vengono percepite già durante la vita di una persona, cosa che in termini geologici equivale ad un battere di ciglia. Ma se i cambiamenti sono veloci, i vegetali e gli animali fanno fatica ad adattarsi e rischiano l'estinzione.
Ci sono molti esempi nelle nostre Alpi che mostrano come il livello massimo di altitudine al quale una certa specie può ancora sopravvivere si sta innalzando, e allo stesso modo il livello di altitudine minimo a cui una specie si è adattata si sta alzando e quindi si formano delle "isole" separate da valli che riducono gli spazi abitabili per queste creature.
Questo vale sia per animali che per vegetali.
Aggiungo che l'enumerazione dei fattori che contribuiscono a determinare il clima sulla terra è molto più lunga di quanto accennato qua sopra. Si pensi per esempio alla relazione tra la quantità di CO2 assorbita dal plankton negli oceani e la presenza di sostanze nutritive nella zona in cui ancora penetra la luce verso la superficie dove il plankton vive. Anche la quantità di plankton presente dipende per esempio dalla presenza di balene che scendono nelle profondità per cibarsi e poi scaricano sostanze nutritive (una specie di letame per il mare) con le loro feci e quindi incrementano la presenza di plankton.
Ma se l'aumento di anidride carbonica fa aumentare l'acidità degli oceani, il plankton non riesce più a fissare il CO2 e quindi non lo estrae più dall'atmosfera. Solitamente lo scheletro calcare scende e si deposita sul fondo marino una volta che l'animale muore.
Va qui aggiunto un altro fattore che gioca molto nel equilibrio climatico. Lo si può leggere su Wikipedia:
The carbon dioxide solubility in seawater is also affected by temperature and by the carbonate buffer. The decrease of solubility of carbon dioxide in seawater when temperature increases is also an important retroaction factor (positive feedback) exacerbating past and future climate changes as observed in ice cores from the Vostok site in Antarctica. At the geological time scale, because of the Milankovich cycles, when the astronomical parameters of the Earth orbit and its rotation axis progressively change and modify the solar irradiance at the Earth surface, temperature starts to increase. When a deglaciation period is initiated, the progressive warming of the oceans releases CO2 in the atmosphere because of its lower solubility in warmer sea water. On its turn, higher levels of CO2 in the atmosphere increase the greenhouse effect and carbon dioxide acts as an amplifier of the general warming.
E a riguardfo del vapore d'acqua:
Water vapor is a greenhouse gas in the Earth's atmosphere, responsible for 70% of the known absorption of incoming sunlight, particularly in the infrared region, and about 60% of the atmospheric absorption of thermal radiation by the Earth known as the greenhouse effect
Carbon dioxide absorption bands occur around 1400, 1600 and 2000 nm,but its presence in the Earth's atmosphere accounts for just 26% of the greenhouse effect. Carbon dioxide gas absorbs energy in some small segments of the thermal infrared spectrum that water vapor misses. This extra absorption within the atmosphere causes the air to warm just a bit more and the warmer the atmosphere the greater its capacity to hold more water vapor. This extra water vapor absorption further enhances the Earth's greenhouse effect.
In the atmospheric window between approximately 8000 and 14000 nm, in the far-infrared spectrum, carbon dioxide and water absorption is weak. This window allows most of the thermal radiation in this band to be radiated out to space directly from the Earth's surface.
Liquid water and ice emit radiation at a higher rate than water vapour. Water at the top of the troposphere, particularly in liquid and solid states, cools as it emits net photons to space. Neighboring gas molecules other than water (e.g. Nitrogen) are cooled by passing their heat kinetically to the water. This is why temperatures at the top of the troposphere (known as the tropopause) are about -50 degrees Celsius.

Conclusione

L'umanità interferisce negli equilibri naturali, e ne sta oggi già soffrendo le conseguenze. È nostro dovere cercare di limitare i danni, e purtroppo l'unico parametro su cui oggi possiamo agire è la concentrazione dell'anidride carbonica nell'atmosfera.
Non c'è tempo per tergiversare: già oggi abbiamo un sistema distabilizzato e già oggi ne subiamo le conseguenze.
Spero che grazie a questa descrizione semplificata dei meccanismi che contribuiscono al clima della terra, sia riuscito a far capire l'importanza e la necessità di agire per limitare i danni, che purtroppo già si fanno sentire.
Avvertenza: di proposito non ho accennato a come un nuovo equilibrio pu&oaigu; stabilirsi, una volta che la temperatura &eaigu; salita.
Lo faccio apposta perchè mi serve per stimare le conoscenze di fisica che hanno le persone che discutono con me.

	Il clima del pianeta e gli esseri umani Ray Ballisti Last update 22th October 2017
	Il fenomeno del clima e il contributo umano Un tentativo di descrivere in modo comprensibile un fenomeno molto complesso Cerchiamo dapprima di comprendere quali elementi influenzano la temperatura alla superficie del nostro pianeta. Il nostro pianeta ha un interno rovente e fluido, il cui calore si diffonde verso l'esterno dove viene frenato da una sottile crosta solida molto più fredda. Un'altra sorgente di calore ci è fornita dalla stella a cui giriamo attorno: il nostro sole. È una enorme quantità di energia che raggiunge il nostro pianeta. Comprensibilmente da qualche parte questa energia se ne deve andare via, altrimenti la temperatura della nostra superficie aumenterebbe a valori mortali per la vita. Ma la terra gira su se stessa, quindi l'energia che riceviamo di giorno viene irradiata durante la notte nello spazio interplanetario. Quanto sopra è un primo punto che va ben compreso. Un punto molto interessante e importantissimo è il fatto che l'energia diurna arriva portata da fotoni di frequenza attorno al visibile (la "luce " come i nostri occhi la percepiscono), e questa energia fa aumentare la temperatura del suolo e dell'acqua (oceano, mari,laghi). Durante la notte queste superfici si raffreddano emettendo il calore immagazzinato nella frequenza dell'infrarosso, che i nostri occhi "non vedono ". Ed è questo il fatto importante: questo cambiamento di frequenza è fondamentale per capire il delicato meccanismo che mantiene l'equilibrio della temperatura sul pianeta. Infatti sopra la superficie dei continenti e degli oceani abbiamo un sottile strato di gas (la nostra atmosfera), la cui composizione (il miscuglio di gas differenti) funziona come un filtro per l'energia che riceviamo e che irradiamo. L'atmosfera è trasparente alla luce, quindi l'energia solare raggiunge la superficie dei continenti e degli oceani, e ne aumenta la temperatura. Ricordo qui per inciso, che il cielo diurno ci appare azzurro perchè l'atmosfera diffonde le componenti blu della luce mentre lascia passare senza deviarle quelle tendenti verso il rosso, ragione per cui di sera i raggi che ancora raggiungono le nuvole al tramonto sono sopratutto di colore rosso. Di notte questi corpi (oceani e superficie dei continenti) emettono l'energia nel infrarosso, ma diversi gas presenti nell'atmosfera non sono trasparenti a queste frequenze. In altre parole, questi gas bloccano l'irradiazione e funzionano come un coperchio sulla pentola (effetto serra). Il maggior responsabile è il vapore d'acqua. Se aumenta la temperatura della superficie dell'oceano, maggior vapore d'acqua viene liberato nell'atmosfera, e meno trasparente questa diventa, impedendo di notte un raffreddamento. Ognuno di noi ha senz'altro già sperimentato che in una notte chiara e stellata la temperature si rinfresca molto di piú che in una notte nuvolosa con il cielo grigio, quando il vapor d'acqua si è condensato formando nuvole. Di giorno se il vapor d'acqua si condensa e forma delle nuvole, queste riflettono la luce solare (infatti abbiamo ombra al suolo), mentre se rimane come gas, cioè rimane come una componente dei gas che formano l'atmosfera, allora lascia passare la maggior parte dei raggi solari (la luce che vediamo). Altro gas che favorisce quello che viene chiamato "l'effetto serra" è il metano, che viene prodotto da batteri presenti per esempio nell'intestino dei bovini, e che si trova in grande quantità congelato nel permafrost nelle regioni polari (Siberia per esempio) o nelle zone molto elevate (Alpi,Tibet, Himalaia, ecc.). Se il permafrost si scongela, questo gas viene liberato e aumenterà l'effetto serra, incrementando l'aumento di temperatura del pianeta. Un altro gas di cui si parla molto è l'anidride carbonica (CO2) prodotta durante la combustione di diverse sostanze (legno, petrolio, ecc). L'effetto di questo CO2 è minore di quello del metano e del vapore d'acqua, e tuttavia è diventato importante, perchè la nostra civilizzazione ne ha aumentato la produzione, raggiungendo livelli mai esistiti su questo pianeta. Considerando le forze in gioco, l'effetto dell'umanità sembra ridicolo e trascurabile. Ma non è così. Usiamo ora una similitudine per mostrare i grandi effetti di una piccola causa: Prendiamo l'esempio di una altalena, che consiste fondamentalmente di una trave che ruota attorno ad un asse orizzontale. Se due persone dello stesso peso si siedono ai due estremi (uno a sinistra, l'altro a destra), la trave rimane orizzontale. E tale rimane se mettiamo due recipienti contenenti acqua e del medesimo peso sulla trave, a uguale distanza dal centro (dove si trova il perno). Questa situazione mostra un sistema in equilibrio. Questo equilibrio è indipendente dal valore assoluto del peso delle due persone (oppure dei due oggetti) posti alle estremità della trave. o o O \|==\| \|==\| O --q----------I----------q- I ----------------III--------------- Immaginiamo ora che un uccellino (peso minimo e trascurabile per rapporto al peso delle due persone [o oggetti] che si trovano alle estremità della trave) venga a posarsi sulla persona a destra. Quindi l'equilibrio viene disturbato e la trave si inclina lentamente verso la destra. Ad un certo punto anche i due recipienti pieni d'acqua iniziano a scivolare verso destra, aumentando lo squilibrio del sistema e accelerando il movimento di discesa della persona a destra. A questo punto l'uccellino si spaventa e vola via, ma il sistema è oramai squilibrato a causa dello spostamento dei due recipienti e quindi anche se la causa viene eliminata, il movimento continua. Quanto sopra descrive un esempio di catastrofe: una volta desquilibrato, il sistema non riesce più a ritornare nella sua posizione di partenza. L'esmpio opposto di ritorno all'equilibrio è quello del pendolo, che se mosso via dal suo punto di equilibrio, vi ritorna (anche se oscillando). L'analogia con il clima è la seguente: la person seduta a sinistra rappresentano l'energia ricevuta dal sole sulla parte del globo che si trova illuminato dal sole (quindi di giorno), mentre la persona a destra rappresenta l'energia che di notte, cioè dalla parte del globo che non riceve raggi solari, viene irradiata nello spazio. Finché c'è equilibrio, i due recipienti pieni d'acqua non si muovono e contribuiscono all'equilibrio. Con questi due recipienti voglio simbolizzare diversi fattori, come ad esempio: la capacità degli oceani di accumulare e anche di ridistribuire il calore (correnti marine) L'effetto della temperatura alla superficie degli oceani (El Ninio, La Ninia) il vapore d'acqua che sotto forma di nuvole riflette nello spazio la luce solare oppure trattiene sulla terra l'erogazione di radiazione nell'infrarosso l'azione del permafrost che ha immagazzinato una enorme quantità di metano, che verrà rilasciato nell'atmosfera se il permafrost si sgela. e altri fattori che contribuiscono all'equilibrio termodinamico (pulviscoli come le fulliggini dei motori diesel, polveri industriali, eccetera) Nel passato catastrofi naturali hanno provocato gravi perturbazioni del clima. Per esempio all'inizio del 19-mo secolo due eruzioni molto violente di vulcani nelle regioni dell'Indonesia e Borneo hanno provocato un raffreddamento globale, che ha provocato carestie anche in Europa (1815-1817). Anche l'impatto di meteoriti può provocare un raffreddamento drastico del clima, come sembra sia successo 64 milioni di anni fa provocando l'estinzione dei dinosauri e quindi iniziando il periodo dei mammiferi. L'uccellino rappresenta l'aumento del percento di anidride carbonica nell'atmosfera dovuto alle azioni degli esseri umani. Esso ha messo in moto tutta una serie di meccanismi che conducono ad un aumento globale della temperatura, con le conseguenze che sappiamo. Bisogna ancora ricordarsi, che l'unica possibilità di intervenire in questi meccanismi troppo grandi per noi è soltanto quella di ridurre la produzione di anidride carbonica (CO2): non abbiamo niente d'altro per influire sul clima, se non si vuole considerare cose su scala planetaria, come satelliti con enormi specchi che deviano la luce solare, fanno cioè "ombra" sulla terra. Certamente non vanno dimenticate altre fonti di squilibrio dell'equilibrio termodinamico, come l'eruzione di vulcani, le variazioni dell'intensità dell'irradiazione solare, l'effetto delle zone aride e quello dei venti. Da quel poco descritto sopra ci rendiamo conto della complessità dei meccanismi in atto sul nostro pianeta. Per nostra fortuna il nostro sole è in una fase di debole attività e con ciò non aggrava la situazione. Ma il sole ha diversi cicli di attività e prima o poi (nei prossimi decenni) auemnterà l'energia emessa verso la terra. Per cui dobbiamo prendere provvedimenti ora, anticipando quello che avverrà prossimamente. Nelle notizie quotidiane e sui diversi media dell'Internet sono state suggerite molte cose sbagliate che non hanno fondamento nella fisica. Vi sono delle persone che per ragioni differenti si lasciano fuorioviare da cosidetti scienziati che pur di farsi notare portano avanti tesi errate e ignorano le leggi della fisica. Una delle tante baggianate la prendo come esempio, perché essendo geograficamente vicina a noi (le nostre Alpi) può essere controllata da noi stessi. Come prova della falsità delle previsioni di un riscaldamento climatico venne portata l'osservazione che la lingua (= la fine) di alcuni ghiacciai nelle Alpi si era estesa verso il basso (cioè il ghiacciaio era diventato più lungo). Purtroppo invece questo dimostra che il ghiacciaio si stava sgelando velocemente: infatti se il ghiaccio sulla superficie del ghiacciaio si scioglie, l'acqua (più calda del ghiaccio) si scava (scioglie) una via fino alla base (sulla roccia) del ghiacciaio, e li forma uno strato scivoloso anche fangoso, sul quale il ghiacciaio scivola più facilmente (=velocemente) verso valle. Basta andare a vedere come il volume (questo è quello che conta!) di tutti i ghiacciai nelle Alpi è enormemente diminuito. Un'altra posizione per me incomprensibile è quella di coloro che si limitano a confrontare le energie in giuoco nella natura con quelle prodotte dalle azioni dell'umanità. Ma a questo ho già risposto con l'esempio dell'altalena. I geologi ci mostrano che nel passato il clima della terra ha spesso subito delle variazioni enormi. Circa 500 milioni di anni fa la terra era una palla di ghiaccio! Periodi di alta temperatura vennero iniziati da altre cause che quella del CO2. Quello che contrasta con il fenomeno odierno è la velocità del cambiamento di oggi, le cui variazioni di temperatura vengono percepite già durante la vita di una persona, cosa che in termini geologici equivale ad un battere di ciglia. Ma se i cambiamenti sono veloci, i vegetali e gli animali fanno fatica ad adattarsi e rischiano l'estinzione. Ci sono molti esempi nelle nostre Alpi che mostrano come il livello massimo di altitudine al quale una certa specie può ancora sopravvivere si sta innalzando, e allo stesso modo il livello di altitudine minimo a cui una specie si è adattata si sta alzando e quindi si formano delle "isole" separate da valli che riducono gli spazi abitabili per queste creature. Questo vale sia per animali che per vegetali. Aggiungo che l'enumerazione dei fattori che contribuiscono a determinare il clima sulla terra è molto più lunga di quanto accennato qua sopra. Si pensi per esempio alla relazione tra la quantità di CO2 assorbita dal plankton negli oceani e la presenza di sostanze nutritive nella zona in cui ancora penetra la luce verso la superficie dove il plankton vive. Anche la quantità di plankton presente dipende per esempio dalla presenza di balene che scendono nelle profondità per cibarsi e poi scaricano sostanze nutritive (una specie di letame per il mare) con le loro feci e quindi incrementano la presenza di plankton. Ma se l'aumento di anidride carbonica fa aumentare l'acidità degli oceani, il plankton non riesce più a fissare il CO2 e quindi non lo estrae più dall'atmosfera. Solitamente lo scheletro calcare scende e si deposita sul fondo marino una volta che l'animale muore. Va qui aggiunto un altro fattore che gioca molto nel equilibrio climatico. Lo si può leggere su Wikipedia: The carbon dioxide solubility in seawater is also affected by temperature and by the carbonate buffer. The decrease of solubility of carbon dioxide in seawater when temperature increases is also an important retroaction factor (positive feedback) exacerbating past and future climate changes as observed in ice cores from the Vostok site in Antarctica. At the geological time scale, because of the Milankovich cycles, when the astronomical parameters of the Earth orbit and its rotation axis progressively change and modify the solar irradiance at the Earth surface, temperature starts to increase. When a deglaciation period is initiated, the progressive warming of the oceans releases CO2 in the atmosphere because of its lower solubility in warmer sea water. On its turn, higher levels of CO2 in the atmosphere increase the greenhouse effect and carbon dioxide acts as an amplifier of the general warming. E a riguardfo del vapore d'acqua: Water vapor is a greenhouse gas in the Earth's atmosphere, responsible for 70% of the known absorption of incoming sunlight, particularly in the infrared region, and about 60% of the atmospheric absorption of thermal radiation by the Earth known as the greenhouse effect Carbon dioxide absorption bands occur around 1400, 1600 and 2000 nm,but its presence in the Earth's atmosphere accounts for just 26% of the greenhouse effect. Carbon dioxide gas absorbs energy in some small segments of the thermal infrared spectrum that water vapor misses. This extra absorption within the atmosphere causes the air to warm just a bit more and the warmer the atmosphere the greater its capacity to hold more water vapor. This extra water vapor absorption further enhances the Earth's greenhouse effect. In the atmospheric window between approximately 8000 and 14000 nm, in the far-infrared spectrum, carbon dioxide and water absorption is weak. This window allows most of the thermal radiation in this band to be radiated out to space directly from the Earth's surface. Liquid water and ice emit radiation at a higher rate than water vapour. Water at the top of the troposphere, particularly in liquid and solid states, cools as it emits net photons to space. Neighboring gas molecules other than water (e.g. Nitrogen) are cooled by passing their heat kinetically to the water. This is why temperatures at the top of the troposphere (known as the tropopause) are about -50 degrees Celsius. Conclusione L'umanità interferisce negli equilibri naturali, e ne sta oggi già soffrendo le conseguenze. È nostro dovere cercare di limitare i danni, e purtroppo l'unico parametro su cui oggi possiamo agire è la concentrazione dell'anidride carbonica nell'atmosfera. Non c'è tempo per tergiversare: già oggi abbiamo un sistema distabilizzato e già oggi ne subiamo le conseguenze. Spero che grazie a questa descrizione semplificata dei meccanismi che contribuiscono al clima della terra, sia riuscito a far capire l'importanza e la necessità di agire per limitare i danni, che purtroppo già si fanno sentire. Avvertenza: di proposito non ho accennato a come un nuovo equilibrio pu&oaigu; stabilirsi, una volta che la temperatura &eaigu; salita. Lo faccio apposta perchè mi serve per stimare le conoscenze di fisica che hanno le persone che discutono con me.

Il clima del pianeta e gli esseri umani

Il fenomeno del clima e il contributo umano

Un tentativo di descrivere in modo comprensibile un fenomeno molto complesso

Conclusione