Bilancio Radiativo Terrestre: Processi Atmosferici e Interazione Energetica

Bilancio Radiativo Terrestre

Di seguito è riportato un dettaglio che compone la radiazione solare, che ci aiuterà a comprendere la media ricevuta sulla superficie terrestre, oltre a capire l'uso di queste informazioni per i vari aspetti della vita quotidiana. L'importanza di questo concetto risiede nella sua applicazione per la calibrazione dei vari strumenti utilizzati per misurare efficacemente i diversi parametri di radiazione solare e applicarli a interpretazioni diverse, a seconda della base di studio che vogliamo affrontare.

Il motore che determina la dinamica dei processi atmosferici e del clima è l'energia solare. Il Sole emette energia principalmente sotto forma di radiazione a onda corta. Dopo il passaggio attraverso l'atmosfera, dove subisce un processo di indebolimento (per diffusione e riflessione nelle nuvole) e assorbimento (da parte di molecole di gas e particelle in sospensione), la radiazione solare raggiunge la superficie terrestre (mare o continente), che la riflette o la assorbe. La quantità di radiazione assorbita dalla superficie viene restituita verso lo spazio esterno come radiazione a onda lunga, trasmettendo così calore verso l'atmosfera. Il clima della Terra dipende dall'equilibrio radiativo, ovvero tra ciò che viene ricevuto e ciò che viene restituito.

Interazione dell'atmosfera con la radiazione elettromagnetica

L'atmosfera è un fattore importante se si considerano i flussi di radiazione tra il Sole e la superficie terrestre e tra questa e i satelliti. Nello spazio esterno non ci sono perdite di radiazioni a causa di interferenze con mezzi materiali, seguendo solo la legge di attenuazione del quadrato della distanza. I gas e gli aerosol che compongono l'atmosfera hanno un triplice effetto sulle radiazioni:

• Assorbimento di energia in determinate bande dello spettro.
• Scattering (diffusione) di radiazione in alcune bande spettrali.
• Emissione termica, che presenta un massimo nell'infrarosso termico.

Radiazione termica terrestre

La Terra, come ogni corpo, emette radiazione termica, ma poiché la sua temperatura è molto inferiore a quella del Sole, emette radiazione infrarossa di lunghezza d'onda molto più lunga rispetto a quella incidente, interagendo con i gas serra presenti nell'atmosfera. Oltre il 75% del calore catturato dall'atmosfera può essere attribuito all'azione dei gas serra. L'atmosfera ridistribuisce l'energia ricevuta, sia verso lo spazio (37,5%) che verso la superficie terrestre (62,5%); l'ammontare trasferito in ogni direzione dipende dalla struttura e dalla densità dell'atmosfera.

Caratteristiche della conoscenza scientifica

La conoscenza scientifica è caratterizzata da una serie di proprietà che possono essere riassunte come segue:

• Parte dai fatti e torna sempre ad essi.
• Trascende i fatti.
• È analitica e specializzata.
• È chiara e precisa.
• È trasmissibile e verificabile.
• È metodica e sistematica.
• È generale e legale (basata su leggi).
• È esplicativa e predittiva.
• È aperta e utile.