L'effetto serra è un fenomeno atmosferico-climatico che indica la capacità di un pianeta di trattenere nella propria atmosfera parte dell'energia solare proveniente dal Sole. Esso fa parte dei complessi meccanismi di regolazione dell'equilibrio termico di un pianeta. Importanza dell’energia assorbita dalla superficie terrestre.

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Da milioni di anni la terra è costantemente irraggiata dalle radiazioni elettromagnetiche provenienti dal sole, scaldano il nostro pianeta e danno origine alla vita. Quello che citiamo spesso come "il problema dell'effetto serra" è in realtà un fenomeno naturale da sempre presente sulla terra. Dall'effetto serra deriva la temperatura terrestre. Senza l'effetto serra la temperatura del globo sarebbe in media 30 gradi più fredda, ovvero oscillerebbe intorno ad una temperatura di -18°C.

Quasi il 90% dell'energia ricevuta dal sole va negli oceani. Può sembrare strano che con tutto quel calore, la temperatura degli oceani sia aumentata solo di 0,1°C negli ultimi decenni ma ci vuole un'enorme quantità di calore per cambiare la temperatura dell'oceano. Non solo il volume dell'acqua di mare è grande, ma l'acqua richiede anche più calore di molti altri materiali presenti sulla superficie della terra. Meno del 3% dell'energia in entrata va nel ghiaccio che si scioglie nei ghiacciai, nelle calotte glaciali della Groenlandia e nell'Antartico e nel ghiaccio marino artico.

Ripartizione dell'energia del Sole assorbita dalla Terra.

La capacità termica dei materiali

Si definisce capacità termica di un corpo (o più in generale di un qualunque sistema) il rapporto fra il calore scambiato tra il corpo e l'ambiente e la variazione di temperatura che ne consegue. Ossia indica la quantità di calore necessaria per innalzarne la temperatura di un kelvin (K) di una sostanza.

In base ai valori di capacità termica, è necessaria più energia termica per cambiare la temperatura di una data massa d'acqua che per cambiare la temperatura della roccia o dell'aria. L'energia luminosa assorbita dall'acqua cambierà la temperatura di quell'acqua di un numero inferiore di gradi rispetto a quella che cambierà la temperatura dell'aria. Con quasi il 70% della superficie terrestre coperta da oceani e laghi, l'acqua ha un'influenza moderata sulla temperatura.

Senza le vaste distese di oceani e laghi che coprono la superficie terrestre, l'aumento della temperatura dovuto all'effetto serra sarebbe molto più grave.

Il calore latente

L'energia termica può anche essere incorporata nella materia in modo da non modificarne la temperatura. Questa forma di trasferimento di calore è chiamata calore latente. Nel caso del ghiaccio, è la quantità di calore necessaria per fondere una data massa di materiale. Quando il ghiaccio o qualsiasi altro materiale si scioglie, assorbe il calore senza cambiare temperatura. Ciò significa che nella misura in cui il ghiaccio si scioglie, non vi è alcun aumento netto della temperatura anche se la terra assorbe più calore.

L’acqua, le calotte glaciali e i ghiacciai hanno un effetto moderatore sulla velocità con cui aumenta la temperatura della terra.

Se l'assorbimento della radiazione solare da parte della terra provoca lo scioglimento del ghiaccio, l'impatto completo sulla temperatura globale media della terra sarà ritardato fino allo scioglimento del ghiaccio.

Mentre una calotta glaciale si scioglie, il ghiaccio, l'acqua e l'aria immediatamente circostanti mantengono un equilibrio vicino al punto di fusione del ghiaccio, che è 0°C. Una volta che il ghiaccio si scioglie, l'energia termica in entrata non è più legata al calore latente del ghiaccio che si scioglie. A quel punto, qualsiasi ulteriore energia termica va a riscaldare l'acqua e l'aria.

Assorbimento della luce ultravioletta

La terra riceve anche della luce ultravioletta. Una parte, ma non tutta, di questa luce viene assorbita nella stratosfera dallo strato di ozono. Ciò si traduce in un assorbimento termico nella stratosfera che viene prontamente reirradiato nello spazio.

L'assorbimento della radiazione luminosa nella stratosfera ha un effetto di raffreddamento complessivo sulla superficie terrestre poiché meno energia penetra a quel livello.

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