La radiazione globale come fonte di vita
La radiazione solare sulla superficie terrestre, chiamata anche radiazione globale, è la fonte primaria di energia per la vita sul nostro pianeta. Controlla un gran numero di processi ambientali. Non solo fornisce direttamente l'energia che riscalda il nostro ambiente, ma svolge anche un ruolo cruciale nel ciclo globale dell'acqua, fornendo l'energia per l'evaporazione. In considerazione di questo importante ruolo, la Terra è estremamente sensibile alle fluttuazioni della radiazione globale.
Questa sensibilità è viepiù marcata anche ad esempio per coloro che dispongono di un impianto solare. È quindi importante comprendere le cause dell'andamento della radiazione globale.
Aumento della radiazione globale
Dalla metà degli anni '80 in Europa è stata osservata una tendenza positiva, ovvero un aumento della radiazione globale. La radiazione solare al di fuori dell'atmosfera varia molto di meno rispetto alla radiazione globale che raggiunge la superficie terrestre, e non può quindi spiegare le tendenze osservate. In questo senso, la causa è da ricercarsi all’interno dell’atmosfera terrestre. Più l'atmosfera è permeabile, più la radiazione raggiunge la superficie terrestre e viceversa.
La permeabilità dell'atmosfera al di sopra di un determinato luogo della superficie terrestre è direttamente correlata alla composizione dell'atmosfera sovrastante e alla presenza di nuvole. Le particelle più fini dell'atmosfera, note come aerosol, ma anche le nuvole riflettono parte della radiazione solare indietro verso lo spazio. MeteoSvizzera sviluppa da oltre 15 anni mappe della radiazione solare basate sui dati satellitari nell'ambito dell’EUMETSAT Satellite Application Facility (CM SAF). Per questo nuovo studio, abbiamo simulato la radiazione globale con e senza nuvole nonché le tendenze a lungo termine dell'aerosol. In questo modo è stato possibile separare gli effetti dell'aerosol da quelli delle nuvole e calcolare separatamente i rispettivi contributi alle tendenze della radiazione globale.
Effetti di aerosol e nuvole
La concentrazione di aerosol nell'aria è influenzata principalmente dalle emissioni umane, soprattutto di zolfo e fuliggine. Negli anni '80 e '90 sono stati compiuti sforzi significativi per ridurre le emissioni di aerosol di origine antropica. L'analisi è stata quindi suddivisa in due fasi: la prima fase è rappresentativa per la diminuzione delle particelle di aerosol e la seconda fase per concentrazioni più stabili.
Sebbene l'aumento della radiazione globale sia simile in entrambe le fasi, si notano notevoli differenze in termini di influenza degli aerosol e delle nuvole. Il grafico seguente mostra che l'effetto degli aerosol è stato dominante negli anni '80 e '90: in altre parole, l'aumento della radiazione globale è dovuto principalmente alla diminuzione delle concentrazioni di aerosol. In questo periodo, la copertura nuvolosa tendeva ad aumentare, contrastando leggermente l'effetto del calo degli aerosol. Questo risultato va di pari passo con le già citate misure di regolamentazione delle emissioni di aerosol e con il crollo dell'Unione Sovietica nel 1991, quando molti impianti industriali ad alta emissione furono chiusi. Ciò è chiaramente visibile negli effetti particolarmente forti dell'aerosol nell'Europa orientale.
Il quadro è cambiato dopo il passaggio al nuovo millennio. In questa fase l'effetto aerosol è difficilmente riconoscibile. La regolamentazione delle emissioni ha avuto un effetto. Da allora le concentrazioni di aerosol sono rimaste relativamente costanti. L'effetto della nuvolosità è in questa seconda fase il principale responsabile dell'andamento ancora positivo della radiazione globale negli ultimi 20 anni. Ciò significa che una diminuzione della copertura nuvolosa o dello spessore delle nuvole ha portato a un ulteriore aumento della radiazione globale.