Fin dagli anni cinquanta, gli scienziati hanno avuto modo di osservare che la relazione tra la temperatura superficiale della Terra e il calore che quest’ultima emana è sorprendentemente diretta e lineare. Uno studio realizzato dal Massachusetts Institute of Technology ha creato un modello che è in grado di spiegare il motivo di questo rapporto così diretto. La Terra – spiega Global Science – emette calore nello spazio proveniente dalla sua superficie e dalla sua atmosfera. Poiché entrambe si riscaldano anche per la presenza di anidride carbonica, l’aria trattiene più vapore acqueo, che a sua volta agisce per intrappolare più calore nell’atmosfera. Questo rafforzamento dell’effetto serra della Terra è noto come feedback da vapore acqueo e i ricercatori hanno scoperto che questo fenomeno è sufficiente per annullare la velocità con cui l’atmosfera più calda emette più calore nello spazio.
Questa scoperta può essere d’aiuto anche per spiegare i processi che hanno interessato l’effetto serra nel passato del nostro pianeta. Il team di scienziati ha ideato un modello dell’emissione del calore, detto codice di radiazione terrestre nello spazio. In questo modello la Terra è rappresentata come una colonna verticale composta da vari livelli dalla superficie fino ad arrivare allo spazio. I ricercatori possono inserire la temperatura superficiale nella colonna e il modello calcola la quantità di radiazione che fuoriesce attraverso l’intera colonna e nello spazio. La temperatura può essere variata per determinare quali sono i diversi effetti sul calore in uscita. Una volta completato l’esperimento, gli scienziati hanno osservato una relazione lineare tra temperatura superficiale e calore in uscita, un dato già evidenziato da studi precedenti, tracciato su un intervallo di 60 kelvin (108 gradi Fahrenheit).
Le conclusioni dello studio hanno portato i ricercatori ad evidenziare che quando la temperatura della superficie della Terra diventa più calda aumenta il calore emesso nello spazio. Allo stesso tempo il vapore acqueo si accumula e agisce per assorbire e intrappolare il calore a determinate lunghezze d’onda, creando un effetto serra che impedisce a una frazione di calore di fuoriuscire. I ricercatori sono concordi nell’affermare che questo effetto serra è in grado di spiegare il motivo per cui il calore che si immette nello spazio è direttamente correlato alla temperatura superficiale: l’aumento di calore emesso dall’atmosfera viene annullato dall’aumento dell’assorbimento dal vapore acqueo.
Il team ha inoltre scoperto che questa relazione si interrompe quando le temperature superficiali medie globali superano i 26 gradi. In uno scenario del genere sarebbe molto più di difficile emettere calore alla stessa velocità con cui la superficie si riscalda
Il team ha scoperto che questa relazione lineare si rompe quando le temperature superficiali medie globali della Terra superano di gran lunga i 300 K, o 80 F. In uno scenario del genere, sarebbe molto più difficile per la Terra emettere calore all’incirca alla stessa velocità con cui la superficie si scalda. Se la Terra dovesse diventare più calda potremmo trovarci ad avere a che fare con misure diverse, non più lineari, in un mondo con caratteristiche simili a quelle di Venere. Un effetto serra simile a quello di Venere non sarebbe possibile sulla Terra, o almeno non potrebbe essere provocato solo dal riscaldamento globale. Con molta probabilità solo una correlazione di eventi quali l’evoluzione del Sole associato a grandi cambiamenti climatici potrebbe spingere la Terra verso questo limite. I risultati dello studio verranno utilizzati per migliorare i modelli sui cambiamenti climatici e per aumentare le conoscenze sul clima presente nel passato del nostro pianeta.
