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sèrra, effètto

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Descrizione generale

Fenomeno studiato nella fisica dell'atmosfera che consiste nell'intrappolamento e nell'assorbimento, soprattutto nei bassi strati dell'atmosfera, della radiazione termica all'infrarosso che viene emessa dal terreno (suolo e vegetazione) e dagli oceani, a loro volta riscaldati dalla luce solare diretta. Tale intrappolamento è causato dalla presenza in aria di particolari molecole le quali da un lato sono “trasparenti”, cioè fanno passare indisturbata la radiazione solare incidente al suolo (radiazione a onda corta nel visibile e nel vicino ultravioletto), dall'altro sono “opache”, cioè trattengono e assorbono la radiazione termica e il calore (radiazione a onda lunga nell'infrarosso) emessi dal suolo verso l'alto. Questa azione di intrappolamento comporta un progressivo riscaldamento dell'aria, che non riesce a perdere efficacemente calore verso lo spazio extraterrestre, e quindi un effetto serra analogo a quello sfruttato appunto nelle serre, dove le pareti vetrate esplicano le stesse funzioni delle molecole sopraccitate: permettono il passaggio indisturbato dei raggi solari, ma bloccano il passaggio in direzione opposta della radiazione termica e del calore emesso dai corpi all'interno della serra. Le molecole responsabili dell'effetto serra in atmosfera fanno parte sia di alcuni composti maggioritari di cui è costituita l'aria, sia di molti dei suoi costituenti minoritari. Tra i primi, il maggior ruolo nell'effetto serra viene giocato dal vapor d'acqua atmosferico (umidità dell'aria) e in minor misura dall'ossigeno e dall'ozono troposferico. In altre parole, l'aria stessa con il suo contenuto di umidità produce un effetto serra naturale di ca. 33 ºC. Infatti, se non ci fosse l'aria sulla Terra, la temperatura media del nostro pianeta sarebbe di ben 18 ºC sotto lo zero, mentre in realtà tale valore si aggira sui 15 ºC sopra lo zero. Tra i costituenti minoritari e in traccia, il maggior ruolo viene giocato da alcuni composti specifici, che nonostante le loro basse o bassissime concentrazioni in aria rispetto al vapor d'acqua e agli altri costituenti dell'aria, sono capaci di produrre un effetto serra, aggiuntivo al precedente, abbastanza significativo. Il più importante di questi costituenti minoritari è l'anidride carbonica, ma contributi apprezzabili vengono anche da altri composti gassosi quali: il metano, il protossido di azoto e gli idrocarburi alogenati, e in particolare i meglio noti clorofluorocarburi (detti CFC) responsabili o corresponsabili, tra l'altro, anche della distruzione dell'ozono stratosferico e dell'assottigliamento della ozonosfera. Trattandosi di costituenti derivanti prevalentemente dalle attività umane, l'effetto serra aggiuntivo da essi prodotto viene considerato non naturale e ciò ha provocato grandi apprensioni negli scienziati e nell'opinione pubblica mondiale per le minacce di variazioni climatiche globali e di riscaldamento futuro del nostro pianeta. La possibilità che l'effetto serra aggiuntivo possa scatenare un futuro riscaldamento "Per approfondire Vedi Gedea Astronomia vol. 1 pp 159, 165; vol. 2 pp 183-184" "Per approfondire Vedi Gedea Astronomia vol. 1 pp 159, 165; vol. 2 pp 183-184" climatico è basata sull'osservazione che le emissioni nell'atmosfera di anidride carbonica provocate dalle attività delle industrie e dalle altre attività umane sono in continuo aumento e derivano soprattutto dall'uso crescente di combustibili fossili.

Le dimensioni del fenomeno e le polemiche nella strategia d'intervento

Si calcola che, dall'epoca della rivoluzione industriale (1800 ca.), la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera sia aumentata di quasi il 30%, e comunque a partire dal 1850 ai nostri giorni tale aumento è stato certamente del 25%. Agli inizi degli anni Novanta del Novecento, le emissioni di anidride carbonica ammontavano a più di 20 miliardi di t per anno, la maggior parte delle quali prodotte negli Stati Uniti, nei Paesi dell'Est europeo, in Cina, Germania, Giappone e Gran Bretagna. La tendenza all'aumento di anidride carbonica nell'atmosfera è ancora più marcata a causa della contemporanea massiccia distruzione, soprattutto nei Paesi della fascia intertropicale, di boschi e foreste che costituiscono la principale fonte di assorbimento e di riciclo dell'anidride carbonica; dal 1800 al 1990, contemporaneamente all'anidride carbonica, sono anche aumentati gli altri gas-serra (gas che producono effetto serra) e, in particolare, il metano è aumentato del 15%, il protossido di azoto del 15% ca. "Per i principali gas che producono effetto serra nell’atmosfera e per l’effetto serra prodotto da alcuni gas minoritari rispetto all’anidride carbonica, vedi le due tabelle alla pagina 85 del XX volume." Contemporaneamente all'aumento in aria dei vari gas-serra, si è osservato che la temperatura media globale dell'atmosfera, dopo una leggera diminuzione tra il 1800 e il 1850, ha mostrato una tendenza all'aumento, si ritiene che la temperatura media globale superficiale possa ulteriormente salire, pur con significative variazioni regionali. Il Comitato Intergovernativo sui Cambiamenti Climatici (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) ritiene infatti che, sulla base delle tendenze di emissione dei gas serra, sia possibile stimare un ulteriore aumento della temperatura terrestre tra 1,4 e 5,8°C entro il 2100. Dagli studi è emerso però che l'incremento è maggiore per quanto riguarda le temperature minime, che stanno aumentando a una velocità doppia rispetto a quelle massime, ed è inoltre maggiore nelle aree urbane, in ragione sia dell'elevato dispendio energetico di queste zone sia delle modifiche intervenute nella copertura dei terreni. Gli scienziati si sono, tuttavia, chiesti se tutti questi indizi siano sufficienti per dimostrare la possibilità di un riscaldamento climatico futuro senza riuscire a dare risposte certe. Ciò ha generato polemiche, non tanto dal punto di vista scientifico, quanto dal punto di vista politico e di strategie di intervento a livello mondiale (anche in sede ONU) da attuare per evitare i temuti mutamenti climatici, che potrebbero condurre al progressivo ridimensionamento dei ghiacci polari con il conseguente innalzamento del livello dei mari e degli oceani. In aggiunta, si teme anche il riesplodere di malattie che hanno gli insetti come vettori o sono generate da virus letali "risvegliati" dall'innalzamento della temperatura e in grado di scatenare pandemie. Nel giugno del 1992 a Rio de Janeiro, in occasione della Conferenza delle Nazioni Unite sull'ambiente e lo sviluppo, è stata firmata dai Paesi membri dell'ONU una convenzione quadro sui cambiamenti climatici, che fissa i principali obiettivi e i più importanti impegni operativi che gli Stati del mondo dovranno assumersi per la protezione del clima globale e per combattere l'effetto serra, generato dalle attività umane. La temperatura sulla Terra ha continuato, comunque, ad aumentare, rendendo necessario, nel dicembre 1997, un ulteriore provvedimento (protocollo di Kyōto).