effetto serra

La Terra è riscaldata dalla radiazione solare incidente e raffreddata dalla radiazione infrarossa che ritorna nello spazio. La temperatura della superficie terrestre dipende quindi dalla quantità di radiazione solare incidente, dal potere riflettente del pianeta (albedo) e dall'effetto serra della sua atmosfera.
Alcuni gas presenti nell'atmosfera, detti gas serra, assorbono la radiazione infrarossa in uscita verso lo spazio e la irradiano nuovamente verso la superficie; se ciò non avvenisse, la temperatura media del pianeta sarebbe ben oltre la temperatura di congelamento e non vi sarebbero condizioni adatte alla vita. Sia l'effetto serra che la radiazione solare incidente, sono influenzate dalla presenza di nubi: la loro altitudine e il loro spessore ne determina, a seconda dei casi, il potere riscaldante o raffreddante. Anche il vapore acqueo atmosferico, che è un potente gas serra, l'estensione delle aree innevate e dei ghiacci, sono aspetti fondamentali del sistema climatico in quanto svolgono importati funzioni di feedback climatici.
La terra si trova in queste ottimali condizioni favorevoli alla vita, grazie giusta distanza dal Sole e alla presenza di acqua allo stato liquido, mancante negli altri pianeti del Sistema Solare. Tuttavia senza l'effetto serra la temperatura terrestre sarebbe di circa 33 ° più fredda degli attuali 15°, sarebbe quindi un deserto ghiacciato

Alla base dei dibattiti sui cambiamenti climatici vi è quindi il concetto di "Effetto Serra"; se non si comprende bene il suo funzionamento, può spingere alcuni a ritenere che tale effetto non esiste perché in contrasto le leggi della termodinamica: in pratica ci si chiede come può la terra scaldarsi prendendo calore dall'atmosfera, che è più fredda

Forse il tutto nasce dal termine infelice "effetto serra", meglio sarebbe chiamarlo "effetto coperta". Se sono aletto, ho freddo e mi metto una coperta che ha una temperatura molto più bassa del mio corpo, essa mi scalda ugualmente e se me ne metto due mi scaldo ancora di più, il loro compito è di intercettare le radiazioni emesse dal mio corpo; in parte, queste radiazioni saranno riemesse all'indietro verso di me e in parte verso l'esterno. Più coperte mi metto maggiore e l'effetto; il mio corpo interagisce direttamente soltanto con la prima coperta, mentre l'ultima irradia verso l'esterno. La coperta più vicina ha "saturato" l'assorbimento di radiazioni, ma se ne aggiungo altri starò comunque più caldo.
L'effetto serra avviene in modo simile: uno strato di gas serra è paragonabile a una coperta, essa assorbe le radiazioni emesse dalla superficie terrestre e le riemette sia verso l'esterno che verso la superficie stessa; uno strato sufficientemente spesso di gas serra assorbe tutta la radiazione emessa dal suolo, come fa la coperta, la differenza è questo avviene solo su certe lunghezze d'onda.
Quindi è vero che la CO2 va incontro a saturazione, anzi la bassa atmosfera è satura, ma negli strati superiori, no; qui la CO2 può irradiare verso lo spazio esterno.
In pratica, aumentando la concentrazione di CO2, la zona non satura si sposta verso l'alto, è' sempre l'ultimo strato, (come l'ultima coperta), che fa il possibile per equilibrarsi con la bassa temperatura esterna. L'effetto sulla superficie terrestre, è un maggior riscaldamento per via del maggior spessore di "coperte", ciò è anche una delle spiegazioni del perché fa più freddo in montagna che in pianura, dove lo spessore delle "coperte" è maggiore.
Sulla Terra, siamo pertanto ancora ben lontani dalla saturazione dell'effetto della CO2, se ci fossimo arrivati, saremmo probabilmente in condizioni simili a quelle di Venere con temperature medie di alcune centinaia di gradi, nonostante la distanza dal sole.
In realtà tutto è più complesso ( altri gas serra, saturazione che è logaritmica e non lineare, feedback ecc) un buon libro di fisica dell'atmosfera può chiarire tante cose in più, qui intanto un primo approfondimento:
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/06/a-saturated-gassy-argument/

Marco Pifferetti luglio 2012