L'effetto serra naturale

Che valore otterremmo se facessimo una media delle temperature per tutte le località della Terra, minime e massime, per tutti i giorni dell'anno? Semplicissimo... 15°, l'optimum per vivere. Questo risultato può destare qualche sorpresa se si pensa che, seguendo la legge di Stefan_Boltzmann, in ogni minuto sulla superficie terrestre giungono dal sole circa 260 (seguito da 16 zeri) calorie e ne vengono perse per irraggiamento circa 300 (con i soliti 16 zeri) calorie! I conti non tornano, infatti, per arrivare ad un punto di equilibrio, supponendo che tutta l'energia in arrivo giunga sulla superficie, sia trattenuta per un po' e poi venga irradiata, si arriverebbe a soli 4° di media, davvero pochi. Se poi pensiamo a ciò che avviene nella realtà, ossia che le nubi, i ghiacci e le nevi riflettono immediatamente circa un 30% della radiazione, ecco spuntare una gelida media di -23°! La Terra sarebbe una palla di ghiaccio fredda e inospitale per quasi ogni forma di vita. Come mai il nostro Pianeta non congela? Questo deficit viene bilanciato con un meccanismo a dir poco geniale, una buona parte dell'energia irraggiata, viene catturata nuovamente prima di sfuggire nello spazio. La presenza di gas come l'ossigeno e l'ozono giustifica una piccola parte di questo riassorbimento, limitato solo alla banda dell'ultravioletto (quella in buona parte visibile). Chi fa la parte del leone è il vapor acqueo: una singola goccia d'acqua di 50 micron di diametro oppure uno strato d'acqua di appena 100 micron si comportano come un oggetto nero nei confronti della radiazione infrarossa (il calore appunto), mentre sono opachi per quella visibile. Se pensiamo che il 70% della superficie terrestre è ricoperto d'acqua... E l'anidride carbonica tanto citata? Cattura solamente il 15% della radiazione infrarossa che assorbe il vapor acqueo. Tutta l'atmosfera dunque, con i suoi gas, non è altro che una gigantesca serra che lascia entrare luce e calore ma trattiene una buona parte di quest'ultimo, portando la temperatura media su un confortevole +15°. In particolare, è negli strati più vicini al suolo che la serra è più efficace: nei primi 200m si assorbe quasi il 75% dell'infrarosso totale e, nei primi 800m, il 95%. Queste percentuali oscillano in base alla quantità di vapore presente nell'aria: con cielo sereno e limpido si scende fino ad un 70%, mentre con cielo nuvoloso si può arrivare ad un 95% già a quote inferiori alle precedenti. Ecco infatti spiegato perché alle nostre latitudini (in cui d'inverno si è spesso in bilico intorno allo zero) gela prevalentemente nelle notti più stellate. Questo meccanismo funziona con efficacia da quando esiste la vita sulla Terra: è l'effetto serra naturale.