Dettagli: Categoria: Cambiamenti climatici. Quali sono le evidenze? Come si misurano?; Ultima modifica: 12 Marzo 2026

L'effetto serra è un fenomeno naturale che si verifica nell'atmosfera terrestre.

Che cos’è l’effetto serra?

Rappresentazione dell'effetto serra (RDM-AI08_25)

L’effetto serra è naturale: la luce entra, il calore resta. Troppi gas serra però trattengono troppo calore e riscaldano il pianeta, causando gravi impatti

L'effetto serra è un fenomeno naturale indispensabile per la vita, che funziona in modo simile a una serra da giardino. L'atmosfera permette alla luce solare di entrare e riscaldare la superficie, ma alcuni gas specifici — i gas serra come l'anidride carbonica (CO₂) — trattengono parte della radiazione infrarossa (calore) emessa dalla Terra, impedendo che si disperda interamente nello spazio. Sebbene questo equilibrio sia vitale, un'eccessiva concentrazione di questi gas sta portando a un surriscaldamento globale con gravi conseguenze, tra cui l'innalzamento del livello del mare e minacce per le popolazioni costiere.

#EffettoSerra, #CambiamentiClimatici

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Alcuni gas, i gas serra, hanno la capacità di assorbire il calore

Vivere in una serra: capiamo l’Effetto Serra

L’atmosfera terreste si comporta come una serra

I gas serra

Alcuni gas, i gas serra, hanno la capacità di assorbire il calore

Sono chiamati gas serra quei gas presenti nell'atmosfera che riescono a trattenere la radiazione solare che colpisce la Terra ed è emessa dalla superficie terrestre, dall'atmosfera e dalle nuvole. Tale proprietà causa il fenomeno noto come "effetto serra".

Il gas serra più famoso è l’anidride carbonica (CO₂).

L’aumento della temperatura terrestre, causato dalla elevata concentrazione dei gas serra, sta provocando, ad esempio, l’aumento della temperatura degli oceani con conseguente aumento del livello del mare. L’aumento del livello del mare può provocare l’esodo delle popolazioni costiere.

Vivere in una serra: capiamo l’Effetto Serra

L’Effetto Serra è un fenomeno naturale fondamentale per la vita sulla Terra. Senza di esso, il nostro pianeta sarebbe molto più freddo. Per capire come funziona, possiamo partire da qualcosa che conosciamo bene: una serra.

Una serra è una casa di vetro dove le piante possono crescere anche d’inverno. La luce del Sole entra facilmente attraverso il vetro e riscalda l’aria e gli oggetti all’interno.

Quando questi oggetti si scaldano, emettono radiazione infrarossa (calore). Il vetro lascia entrare la luce, ma non lascia uscire tutto il calore, che rimane intrappolato. Per questo, anche quando fuori fa freddo, dentro la serra fa caldo.

👉 Approfondisci: Effetto serra: come funziona

L’atmosfera terrestre funziona allo stesso modo

L’atmosfera della Terra si comporta un po’ come il vetro di una serra:

· la luce del Sole entra e riscalda la superficie terrestre;
· la Terra emette radiazione infrarossa;
· alcuni gas presenti nell’atmosfera trattengono parte di questo calore.

Questi gas sono chiamati gas serra.

👉 Collegamento utile: Il termometro del pianeta

Rapprentazione dell'effetto serra

Rapprentazione dell'effetto serra (RDM-AI09_25)

L’atmosfera terreste si comporta come una serra.

Come una serra, la terra riceve energia dal sole. L'atmosfera è come una lastra di vetro trasparente e la maggior parte della luce la attraversa senza essere assorbita.

Nei libri di storia della scienza si riporta che l’effetto serra è stato teorizzato per la prima volta nel 1822 da Jean Baptiste Joseph Fourier, matematico e fisico francese, nella pubblicazione “Teoria analitica del calore”.
Tutto è iniziato quando Fourier si chiese come mai il pianeta non diventasse sempre più caldo fino a raggiungere la stessa temperatura del Sole, nonostante i raggi solari colpissero la superficie delle Terra ogni giorno riscaldandola. La risposta che si diede è la seguente: il calore assorbito deve essere successivamente disperso verso lo spazio per mezzo di alcune radiazioni invisibili, i raggi infrarossi. Per calcolare questo effetto di raffreddamento Fourier si servì della matematica, sviluppando la teoria di diffusione del calore attraverso le radiazioni. Il risultato ottenuto fu che la temperatura prevista sulla superficie della Terra avrebbe dovuto essere molto inferiore rispetto a quella reale. Fu così che Fourier ipotizzò che doveva esserci qualcosa che tratteneva il calore sulla superficie terrestre e l’unica possibile era l’atmosfera.

Siamo quindi a conoscenza dell’effetto serra da circa 200 anni, anche se la sua formulazione fisica risale a molti anni dopo. La storia per decenni ci ha infatti narrato che l’effetto serra è stato dimostrato sperimentalmente per la prima volta nel 1859 dal fisico irlandese John Tyndall.
In realtà il merito della scoperta dell’effetto serra spetta a una donna, Eunice Newton Foote. È stata lei infatti a suggerire che l’anidride carbonica influenzasse la temperatura dell’atmosfera. Questa scoperta restò nel dimenticatoio per più di 150 anni perché il suo autore era una donna.

Affascinata dalla scienza, intraprende una serie di esperimenti sull’interazione della radiazione solare con i diversi gas atmosferici. A tal fine, prende due grandi cilindri di vetro dotati ciascuno di un termometro. Comprime l’aria in uno dei cilindri e crea il vuoto nell’altro, quindi li espone ai raggi del Sole. Scopre che il tubo pieno di aria si riscalda più velocemente di quello privo di aria. Riesce così a dimostrare che l’aria ha la capacità di trattenere l’energia derivante dalla radiazione solare.

A quel punto si chiese se tutti i gas producessero esattamente lo stesso effetto. Decise così di prendere i suoi due cilindri e di riempirli ogni volta con un gas diverso (ossigeno, idrogeno, anidride carbonica, ecc) e in differenti condizioni di umidità. Di tutti i gas testati, Eunice Newton Foote osservò che la CO₂ intrappolava la maggior quantità di calore. Concluse il suo lavoro con l’affermazione:
Un’atmosfera di questo gas darebbe alla nostra Terra una temperatura elevata; e se, come qualcuno suppone, in un periodo della sua storia, l’aria ha contenuto una percentuale maggiore di quella attuale, deve necessariamente aver determinato una temperatura più alta […]

Eunice Newton aveva appena descritto quello che oggi conosciamo come effetto serra.
I risultati di Eunice Newton Foote furono presentati all’8° meeting annuale dell’Associazione Americana per l’Avanzamento della Scienza (AAAS) l’8 agosto del 1856. Ma poiché era una donna non le fu permesso parlare davanti all’assemblea e per questo non è mai comparsa in alcun atto del convegno.

Gli esperimenti di Eunice Newton Foote precedettero di tre anni quelli di John Tyndall, considerato fino al 2011 come il primo scienziato ad aver studiato il riscaldamento causato da alcuni gas atmosferici e il loro possibile ruolo nelle variazioni del clima del nostro pianeta. Sembra che, quando iniziò i suoi esperimenti, Tyndall non fosse a conoscenza dei risultati del lavoro di Eunice.

Il fisico britannico John Tyndall, lavorando nel 1860, studiò l'assorbimento della luce da parte di diversi gas, tra cui gas di carbone, anidride carbonica e vapore acqueo. Tyndall dimostrò che la luce visibile passa abbastanza bene attraverso l'anidride carbonica, ma che la luce infrarossa veniva assorbita intuendo che questo effetto era causa del cambiamento climatico.

I due gas che costituiscono la maggior parte della nostra atmosfera, ossigeno e azoto, non assorbono molta luce né nel visibile né nell'infrarosso. L'anidride carbonica e altri gas che assorbono gli infrarossi lasciano passare la luce visibile ma intrappolano la luce infrarossa provocando un aumento della temperatura della atmosfera terrestre.

Nel 1896, il chimico svedese vincitore del premio Nobel Svante Arrhenius rivolse la sua attenzione alla comprensione di cosa potesse aver causato le ere glaciali che si sono succedute nel passato geologico della terra. Basandosi sulle scoperte di Tyndall e Fourier, Arrhenius propose che l'anidride carbonica rilasciata dagli antichi vulcani facesse aumentare la temperatura della terra di 20–30°C a causa dell'effetto serra. Teorizzò che la diminuzione dell'anidride carbonica nell'atmosfera tra i periodi di attività vulcanica provocarono i periodi di raffreddamento che portarono alle ere glaciali.

Arrhenius stimò che dimezzando la quantità di anidride carbonica (e tenendo conto della riduzione del vapore acqueo nell'aria a quella temperatura più bassa) causerebbe un calo delle temperature globali di 4-5°C. Allo stesso modo, raddoppiando il livello di anidride carbonica aumenterebbe la temperatura della terra di 5-6°C.

Rispetto ai modelli climatici più sofisticati utilizzati oggi, le stime di Arrhenius sono un po' al di là delle proiezioni più pessimistiche di oggi.

Arrenhius riuscì a identificare la relazione tra anidride carbonica e riscaldamento globale che è alla base di quello che viene chiamato effetto serra.

Sebbene non fosse corretto nel fornire una spiegazione per la causa delle ere glaciali, gettò le basi per lo sviluppo di un modello quantitativo per determinare come un cambiamento nella concentrazione di anidride carbonica potesse influenzare la temperatura atmosferica.

Nel 1938, Guy Stewart Callendar, un ingegnere britannico del carbone, analizzò le misurazioni della temperatura prese dalle stazioni meteorologiche e concluse che la temperatura media dell'atmosfera stava aumentando, attribuendo questo aumento all'accumulo di anidride carbonica nell'atmosfera a causa della combustione di combustibili fossili.

I gas serra

Che cos’è l’effetto serra?

Rappresentazione della capacità dell’atmosfera terrestre di trattenere una parte del calore proveniente dal Sole (RDM-AI09_25)

I gas nell'atmosfera, quali l’anidride carbonica, si comportano da tetto. Durante il giorno, il sole splende attraverso l'atmosfera. La superficie terrestre si riscalda al sole. Di notte, la superficie della Terra si raffredda, rilasciando il calore nuovamente dentro l'aria. Ma una parte del calore viene intrappolato dai gas serra nell'atmosfera. Questo è ciò che mantiene la nostra Terra un ambiente caldo e accogliente.

Quindi l’effetto serra è un fenomeno naturale grazie al quale l'atmosfera trattiene l'energia dal Sole.

Il punto è, se l'effetto serra è troppo forte, la Terra diventa più calda. Questo è ciò che sta accadendo ora. Nell’atmosfera c’è troppa anidride carbonica e altri gas serra che provocano un aumento dell’effetto serra.

Quello di cui tanto sentiamo parlare e che tanto ci preoccupa è provocato dai gas di scarico che escono dalle ciminiere delle industrie, dai camini delle case, dai tubi di scappamento delle automobili, dal processo di digestione degli animali. Questi gas rimangono nell’atmosfera terrestre e formano una specie di cappa che agisce come il vetro di una serra, impedendo al calore di uscire. Tutto ciò porta ad un aumento delle temperature terrestri, il cosiddetto riscaldamento globale.

Tutto questo calore che resta intrappolato ha diversi effetti negativi. Per esempio fa sciogliere i ghiacciai e tutta quell’acqua fa innalzare il livello del mare, con il rischio che spariscano isole e città come Venezia e New York. Poi, altera il clima, con zone sempre più colpite dalla siccità e altre dalle alluvioni.

Insomma, questo effetto serra, preoccupa parecchio. E l’unica strada per combatterlo è ridurre le emissioni gas inquinanti, salvaguardare le foreste, rispettare la Terra.

Effetto serra: la vera storia della sua scoperta

Global Warming And Climate Change Demystified Jerry Silver(Mcgraw-Hill 2008 306S)

Pubblicato da Roberta Di Monte

Coautrice di 34 pubblicazioni e 5 brevetti su catalisi e nanomateriali. Premio Innovazione 2007. Chimica, PhD in Ingegneria dei materiali. Attualmente gestisce il sito biosost.com

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