Bilancio termico. Bilancio termico 16/01/ il 31% circa viene riflesso di nuovo nello spazio; 2. il 20% circa viene assorbito dell atmosfera;

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1 Bilancio termico La temperatura dell atmosfera è determinata dal riscaldamento solare, ma non direttamente. Il Sole invia sulla Terra un enorme quantità di energia, per lo più sotto forma di radiazioni a corta lunghezza d onda. L atmosfera è praticamente trasparente a queste radiazioni e quindi ne assorbe solo una minima parte. La maggior parte dell energia solare arriva sulla superficie terrestre e la riscalda. La superficie terrestre, riscaldata dal Sole, emette a sua volta calore che riscalda l atmosfera perché in questo passaggio è cambiata la lunghezza d onda delle radiazioni. Bilancio termico Di tutta l energia proveniente dal Sole: 1. il 31% circa viene riflesso di nuovo nello spazio; 2. il 20% circa viene assorbito dell atmosfera; 3. il 49% arriva sulla superficie della Terra. 1

2 Bilancio termico La differenza tra la radiazione solare in entrata e quella terrestre in uscita costituisce il bilancio termico globale. Globalmente il bilancio termico è in pari: la Terra restituisce nello spazio tanta energia quanta ne riceve dal Sole. Per intervalli di tempo limitati o per singole regioni, invece, il bilancio termico può essere positivo o negativo. Ad esempio, la zona equatoriale assorbe più calore di quanto ne perda (bilancio positivo) e le zone polari ne perdono più di quanto ne ricevano (bilancio negativo). Nonostante ciò le due zone non diventano sempre più calde o sempre più fredde, perché la circolazione dei venti e le correnti marine riequilibrano la distribuzione del calore. Effetto serra Mentre il Sole invia radiazioni a breve lunghezza d onda, la Terra restituisce l energia assorbita sotto forma di radiazioni a lunghezza d onda più elevata. A questo tipo di radiazioni l atmosfera non è completamente trasparente, di conseguenza buona parte del calore rimane intrappolato: a questo fenomeno si dà il nome di effetto serra. Effetto serra I principali responsabili dell effetto sono i gas serra tra i quali, in ordine di efficacia, il metano, il vapore acqueo e l anidride carbonica. Di per sé l effetto serra non è negativo, anzi: se non ci fosse avremmo forti escursioni termiche, sia giornaliere che annuali. In assenza dell effetto serra la temperatura media sarebbe di circa -18 C mentre il valore effettivo è di circa +14 C. 2

3 Ultimamente l effetto serra si è notevolmente incrementato e ciò ha provocato un aumento della temperatura media della Terra. Si parla quindi di riscaldamento globale. Si è osservato che dalla metà del XIX secolo, dopo un lungo periodo di freddo, è iniziata una fase di riscaldamento, interrotta da piccole oscillazioni. Negli ultimi decenni, in particolare, si è avuta un impennata delle temperature medie che viene definita hockey stick. L impennata è correlata all incremento della concentrazione di CO 2 nell atmosfera. La CO 2 è aumentata di quasi quattro volte dal 1890 ad oggi. Principalmente in conseguenza di due fenomeni: il consumo di combustibili fossili e la deforestazione, che causa un minor consumo di anidride carbonica da parte delle piante. Ogni anno l uso dei combustibili fossili immette nell atmosfera 30 miliardi di tonnellate di anidride carbonica. La deforestazione è dovuta alla necessità di spazi per l agricoltura e l allevamento del bestiame e all eccessivo consumo di carta. 3

4 Anche se a proposito del riscaldamento globale ci sono opinioni divergenti, numerosi scienziati ritengono che ai ritmi attuali l aumento della temperatura potrebbe essere tra 1,8 e 4 C entro la fine del XXI secolo. Può non sembrare un dato allarmante, ma le conseguenze potrebbero essere enormi. ritiro dei ghiacciai e scioglimento delle calotte polari probabile aumento del livello dei mari modifiche nella distribuzione e nella quantità delle piogge e aumento del numero e dell intensità degli uragani estinzione di specie vegetali ed animali (uno studio prevede che se ne estingueranno dal 18 al 35% nei prossimi 40 anni). Misurazione La temperatura atmosferica si misura ovviamente con il termometro. Per rendere uniformi le condizioni di osservazione, il termometro, insieme ad altri strumenti, viene messo in una capannina meteorologica posta riparo dai raggi solari su terreno erboso ad un altezza minima di 1,5 metri. In meteorologia si usano più frequentemente i termometri a massima e minima ed i termografi. 4

5 Misurazione Il termometro a massima e minima fornisce tre distinte indicazioni: la temperatura attuale, la minima temperatura registrata, la massima temperatura registrata. È costituito da due tubi termometrici tra loro comunicanti e contenenti due indici che indicano la minima e la massima temperatura registrate. L azzeramento dello strumento si ottiene premendo il pulsante centrale che fa abbassare gli indici. Dalla differenza tra massima e minima si ottiene l escursione termica giornaliera. Misurazione Il termografo è uno strumento elettronico che registra in continuazione su carta o su supporto magnetico la temperatura. Dal tracciato termografico si può ricavare la temperatura media giornaliera. Variazioni La temperatura dell aria non è ovviamente la stessa dappertutto. Oltre che dall altitudine la temperatura dipende da: inclinazione dei raggi solari vicinanza di grandi masse d acqua (mare, laghi o grandi fiumi) copertura vegetale 5

6 Isoterme Le isoterme sono le linee che collegano tra loro i punti che hanno gli stessi valori di temperatura media. Hanno un andamento quasi coincidente con i paralleli poiché la temperatura dipende soprattutto dall inclinazione dei raggi solari. Di particolare importanza sono le isoterme di gennaio e di luglio, che rappresentano gli estremi delle variazioni stagionali di temperatura. 6