La radiazione solare e il bilancio termico del sistema terra

LA RADIAZIONE SOLARE E IL BILANCIO TERMICO DEL SISTEMA TERRA

Quasi tutta l' energia che l' uomo ha a disposizione proviene, direttamente o indirettamente, dal sole.

Il sole emette continuamente una radiazione intensissima, valutabile in 5,2 al minuto  ma la terra riceve solo una parte molto modesta di questa, quasi mezzo miliardesimo.

Costante solare: al limite superiore dell' atmosfera per ogni cm quadrato di superficie orientato perpendicolarmente alla radiazione arrivano due langhey al minuto.( 1 langhey: 1 caloria per cm quadrato)

Questo valore subisce delle leggere oscillazioni legate alla variazione della distanza terra-sole ed al numero delle macchie solari.

L' energia solare ci giunge sotto forma di onde elettromagnetiche con lunghezze d'onda relativamente piccole, comprese tra 0,17 e 4 m ( micrometro che corrisponde a 10 alla -3 mm.) che in meteorologia sono considerate onde corte.

La terra riceve energia dal sole, la converte in calore e di conseguenza emette anch' essa energia sotto forma di radiazioni comprese tra 4 e 80 m .( onde lunghe) .

Il bilancio termico o radioattivo è dato dalla differenza tra il valore della radiazione solare e quello della radiazione terrestre.

Soltanto il 51% della radiazione arriva alla superficie terrestre dopo aver attraversato l' involucro aeriforme : radiazione globale.

Ma a questa va sottratta il 4% circa dovuta alla rifrazione media del globo terrestre,

la radiazione effettiva si riduce quindi al 47% .

Di questo 47% :

Il 23% viene utilizzato per l' evaporazione e passa nell' atmosfera come calore latente che viene liberato con la condensazione del vapore acqueo.

Il 10% è speso per i moti convettivi dell' aria.

Il 14% forma la cosiddetta radiazione notturna.

Nel complesso il rapporto tra l' energia che viene riflessa nello spazio e l' energia totale in arrivo si può valutare attorno al 35% .

Il riscaldamento dell' atmosfera dal basso e l' effetto serra.

Il sistema terra-atmosfera dispone quindi solo del 65% della radiazione solare e che la quantità di calore assorbita e riemessa dalle terre emerse e dagli oceani è notevolmente maggiore di quella assorbita e riemessa dall' atmosfera. La gran parte del calore atmosferico deriva quindi dalla superficie terrestre. : l' atmosfera si comporta come una serra che lascia passare le radiazioni luminose ma intercetta le radiazioni termiche terrestri mantenendosi calda. Q uesto comportamento, detto effetto serra, è dovuto alla presenza del vapore acqueo e dell' anidride carbonica e si va intensificando a causa di alcuni gas dovuti alle attività umane.

I " gas serra" fanno sì che la temperatura sia superiore di 35°C a quella che si avrebbe in loro assenza. Tuttavia, se si prendono in considerazione lunghi periodi si nota che a lungo andare il sistema Terra -atmosfera restituisce la stessa quantità di energia che riceve dal sole.

Questo equilibrio termico si verifica però nel corso di un intero anno e per il globo terrestre nel suo complesso, non certo in periodi limitati di tempo o per singole regioni, nei quali il bilancio può essere positivo ( più calore di quanto viene perso) o negativo.