25 September 2018

Attività solare al minimo e temperature al massimo, sveliamo il mistero

Sole pulito, senza macchie. Da più parti si levano quesiti riguardo l’impatto che potrebbe avere l’attuale minimo solare sulle vicende climatiche del nostro Pianeta dove, per altro, le temperature globali sono in continua ascesa. Per chiarire ogni dubbio, la prima cosa da fare è mettere da parte le congetture, i pareri personali e i commenti di parte e dare la parola ai numeri.

Primo dato: l’energia solare che raggiunge il nostro Pianeta al top dell’atmosfera è pari a 1.368 Watt per metro quadrato (W/mq). Considerando però che il nostro Pianeta è sferico (su questo non ci sono dubbi vero…?) dobbiamo dividere questo valore per 4, perchè tale è il rapporto tra la superficie sferica della Terra e l’area del cerchio che effettivamente intercetta la radiazione solare. Da qui il valore di 342 W/mq, pari all’energia media incidente, quella che raggiunge il top dell’atmosfera. Una volta penetrata in atmosfera, questa energia viene in parte assorbita e in parte riflessa, sia dal terreno (bilancio radiativo della superficie) che dall’atmosfera (bilancio radiativo dell’atmosfera, sul quale torneremo tra poco).

Questo valore di 342 W/mq è detto “costante solare” e rappresenta il valore medio tra l’energia che raggiunge le latitudini tropicali, dove si superano anche a 370-380 W/mq e quella che raggiunge le latitudini polari, anche inferiore a 50-70 W/mq. Ma la costante solare in realtà varia in base alla distanza minima e massima della Terra dal Sole. Tra Perielio (distanza minima) e Afelio (distanza massima) la differenza di radiazione incidente è pari al 7%, quindi poco meno di 24 W/mq. Una curiosità: il Perielio avviene durante l’inverno boreale (il nostro) che quindi riceve un’irradianza maggiore del 3.5% rispetto a quella che raggiunge l’inverno australe, circa 12 W/mq

Ma la costante solare soggiace anche ad una ulteriore variabile, quella relativa ai massimi e ai minimi dell’attività maculare (macchie solari). La differenza tra massimi e minimi solari, che avviene ciclicamente ogni 11 anni (vedi figura qui a lato), è pari allo 0,1%. La differenza dell’energia che raggiunge il top dell’atmosfera tra il minimo e il massimo solare è pari a 0,34 W/mq.

Bene, ora andiamo a confrontare questi dati con il forcing derivante dal bilancio radiativo dell’atmosfera ad opera di tutti i gas che compongono l’aria. E’ stato dimostrato che dal 1750 e il 2011 l’aumento della concentrazione di questi gas, detti gas serra, ha provocato la ritenuta da parte dell’atmosfera dell’1% della radiazione solare incidente. Vale a dire che nel 2011 ogni metro quadrato del nostro Pianeta ha incamerato 3,4 W in più rispetto all’era pre-industriale, che è sensibilmente superiore (addirittura 10 volte) di quanto avviene tra minimo e massimo solare. Basti pensare ad esempio che la sola anidride carbonica ha trattenuto in atmosfera 1,68 W/mq in più rispetto al 1750. E l’attuale incremento dell’anidride carbonica deriva in gran parte dell’attività industriale o comunque antropica.

E allora, se andiamo a controllare la variazione dell’irradianza solare proprio tra il 1750 e il 2011  otteniamo la prova del nove. Si ricava infatti una differenza di 0,05 W/mq in 261 anni, un valore in entrata praticamente trascurabile rispetto ai 3,4 W/mq che non escono per azione del gas serra (e persino rispetto a 1,68 W/mq della sola CO2). Ciò dimostra che l’attuale riscaldamento climatico non dipende da quanta energia entra, ma da quanta energia non esce. I gas serra sono dunque i veri artefici del cambiamento climatico in atto.

Luca Angelini

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