Dal Fuoco all'Atomo

Effetto Serra

Di tutti i fattori che influenzano il nostro clima, l'effetto serra è di gran lunga il più importante; esso coinvolge tre sistemi: la Terra, l'atmosfera e lo spazio.
Ciascun sistema deve rimanere in equilibrio energetico, cedendo e acquisendo energia alla stessa velocità. Questo equilibrio è automatico e si autocorregge: se l'atmosfera o la Terra se ne discostano, ciascuna di esse si riscalderà o si raffredderà fino a ristabilire nuovamente l'uguaglianza fra tasso di assorbimento e tasso di emissione. L'atmosfera, composta principalmente da azoto e ossigeno, è in larga misura trasparente alla luce solare, perciò la maggior parte della radiazione che non è riflessa dalle nubi giunge direttamente sulla Terra, riscaldandola e causando l'emissione di infrarossi. L'azoto e l'ossigeno dell'atmosfera sono trasparenti anche ai raggi infrarossi, perô nell'atmosfera vi sono tracce di altri gas che non sono trasparenti agli infrarossi. Il più abbondante di questi gas è il vapore acqueo, ma ci sono anche il metano, l'anidride carbonica,l'ozono, ossidi di azoto e clorofluorocarburi. Questi vengono chiamati gas serra: assorbono la radiazione infrarossa emessa dalla superficie della Terra riscaldando il pianeta ad una temperatura più alta di quella che avremmo altrimanti.
L'effetto serra fu scoperto per la prima volta nel 1824 dallo scienziato francese

Jean-Baptiste Fourier, famoso per le sue scoperte nel campo della fisica e della matematica. Egli affermò che l'atmosfera si comporta come il vetro di una serra, ovvero lascia passare i raggi del sole, ma impedisce l'irradiamento infrarosso verso l'esterno. Ossia l'atmosfera è responsabile di un certo riscaldamento del pianeta che, in questo modo, ha una temperatura media di 14°C invece di -18°C. Questo fenomeno del tutto naturale e sussiste sempre sui corpi celesti che presentano un'atmosfera. Il problema è dato semmai dalla composizione dell'atmosfera che può aumentarne o diminuirne gli effetti.
Savante Arrhenius , grande scienziato svedese premio Nobel per la chimica nel 1903, già più di un secolo fa osservava, in un articolo pubblicato nel 1896 in "Philosophical Magazine and journal of Sciente" che CO2 associata al consumo di combustibili fossili avrebbe reso l'atmosfera terrestre meno trasparente alla radiazione infrarossa verso lo spazio ed avrebbe potuto così causare il sovrariscaldamento del pianeta
Dalle 275 parti per milione dei tempi di Arrhenius siamo passati oggi a 370 parti per milione.
Per capire come questo avvenga bisogna esaminare la relazione fra energia radiante e temperatura. Tutta la materia è fatta di elettroni e nuclei elettricamente carichi, che in ogni istante saltellano in giro con energia termica variabile; le cariche elettriche in movimento (Maxwell) emettono radiazioni alla velocità della luce, tutta la materia deve emettere in ogni istante energia su tutta la gamma di frequenze. In ogni istante ogni corpo è investito dalla radiazione proveniente da altri corpi, se la velocità con cui un corpo emette radiazione non è uguale a quella con cui la assorbe, allora si scalda o si raffredda fino a che le due
velocità non diventano uguali.