Lo spettacolo osservato sulla Terra durante un’eclissi solare è unico: altrove nel Sistema Solare nessuna luna di un pianeta blocca così perfettamente la luce del Sole. L’oscurità veloce e fugace di questi eventi influenza molte cose sulla Terra, compreso il comportamento degli animali e la ionosfera. I ricercatori hanno ora scoperto che la copertura nuvolosa cumuliforme è diminuita di più di un fattore di 4, in media, mentre l’ombra della Luna passava sulla Terra durante una recente eclissi anulare. Questo aspetto delle eclissi solari è ancora poco studiato, e sarà uno spunto interessante da considerare durante l’evento dell’8 aprile.
Studiare le nuvole durante un’eclissi solare
Le eclissi solari si verificano da 2 a 5 volte all’anno, e questi eventi offrono opportunità interessanti per indagini scientifiche, ha affermato Victor J. H. Trees, dell’Università Tecnica di Delft nei Paesi Bassi. “Le eclissi solari sono esperimenti unici“, in quanto consentono ai ricercatori di studiare cosa succede quando la luce solare viene rapidamente oscurata, ha detto. “È qualcosa di molto diverso dal normale ciclo giorno-notte“.
Come riporta un approfondimento pubblicato su Eos.org, Trees e i suoi colleghi hanno recentemente analizzato i dati sulla copertura nuvolosa ottenuti durante un’eclissi anulare del 2005, visibile in alcune parti d’Europa e dell’Africa. Hanno esaminato immagini visibili e infrarosse raccolte da 2 satelliti geostazionari EUMETSAT. Andare nello Spazio è stato fondamentale, ha sottolineato Trees. “Se si vuole quantificare davvero come si comportano le nuvole e come reagiscono a un’eclissi solare, aiuta studiare un’ampia area. Ecco perché vogliamo guardare dallo Spazio“.
I ricercatori si sono concentrati su una regione quadrata che si estendeva per 5° sia in latitudine che in longitudine, centrata sopra il Sud Sudan. Con la prospettiva dall’alto, hanno seguito l’evoluzione delle nuvole per diverse ore prima dell’eclissi, durante l’eclissi e per diverse ore dopo.
Addio Sole, addio nuvole
Le nuvole cumuliformi a bassa quota, che tendono a raggiungere altitudini di circa 2 km, sono state fortemente influenzate dal grado di oscuramento solare. La copertura nuvolosa ha iniziato a diminuire quando circa il 15% della faccia del Sole era coperta, circa 30 minuti dopo l’inizio dell’eclissi. Le nuvole hanno iniziato a tornare solo circa 50 minuti dopo il massimo oscuramento. Inoltre, mentre la copertura nuvolosa tipica si aggirava intorno al 40% in condizioni di non-eclissi, meno del 10% del cielo era coperto di nuvole durante il massimo oscuramento, ha osservato il team. “A livello globale, le nuvole cumuliformi hanno iniziato a scomparire,” ha detto Trees.
Per approfondire la fisica dietro le loro osservazioni, Trees e i suoi colleghi hanno raccolto misurazioni della temperatura della superficie terrestre dagli stessi 2 satelliti geostazionari. La temperatura del terreno è importante quando si tratta di nuvole cumuliformi, ha spiegato Trees, perché sono abbastanza basse da essere significativamente influenzate da ciò che accade sulla superficie terrestre.
Ovviamente, le temperature della superficie terrestre sono diminuite man mano che la Luna bloccava sempre più la luce del Sole. “Sapevamo che anche piccoli cambiamenti nella radiazione solare hanno un effetto sulla temperatura della superficie terrestre,” ha sottolineato Virendra Ghate, scienziato atmosferico presso il Argonne National Laboratory, non coinvolto nella ricerca.
I ricercatori hanno stimato un cambiamento massimo nella temperatura della superficie terrestre di quasi 6°C per l’eclissi del 2005. Hanno anche scoperto che la temperatura superficiale è diminuita di pari passo con la frazione di oscuramento, senza alcun significativo ritardo temporale. Ciò è coerente con le osservazioni condotte durante altre eclissi solari.
Seguire il calore
La pronunciata diminuzione della temperatura della superficie terrestre durante un’eclissi solare è ciò che determina i cambiamenti nella copertura nuvolosa cumuliforme, hanno concluso i ricercatori. Ciò è logico, ha spiegato Ghate, perché le nuvole cumuliformi si formano quando aria relativamente calda e umida si alza dalla superficie terrestre, si raffredda e alla fine si condensa in goccioline di nuvole. Quando le temperature della superficie terrestre diminuiscono, c’è un gradiente di temperatura più ridotto vicino alla superficie terrestre e quindi una forza minore che spinge l’aria formante le nuvole verso l’alto, ha evidenziato.
I ritardi che Trees e i suoi colleghi hanno osservato – tra l’inizio dell’eclissi e quando le nuvole hanno iniziato a dissolversi e anche tra il momento del massimo oscuramento e quando le nuvole hanno iniziato a ricomparire – rivelano anche qualcosa riguardo alla cosiddetta zona limite, il livello più basso dell’atmosfera terrestre. Ciascuno di quei ritardi ha un significato fisico, ha detto Trees: “Ci dice quanto velocemente l’aria si sta alzando“.
Le implicazioni per la geoingegneria
Oltre a fare luce sulla fisica della dissoluzione delle nuvole durante le eclissi solari, queste nuove scoperte hanno anche implicazioni per la geoingegneria, hanno suggerito Trees e i suoi collaboratori. Le discussioni sono in corso per mitigare gli effetti del cambiamento climatico, ad esempio portando aerosol nell’atmosfera o lanciando riflettori solari nello Spazio per impedire a parte della luce solare di raggiungere la Terra. Tale geoingegneria promette di raffreddare il nostro pianeta, concordano i ricercatori, ma le sue ripercussioni sono in gran parte inesplorate e potrebbero essere diffuse e irreversibili.
Questi nuovi risultati suggeriscono che la copertura nuvolosa potrebbe diminuire con le tecniche di geoingegneria che coinvolgono l’oscuramento solare. Inoltre, poiché le nuvole riflettono la luce solare, l’efficacia di ogni sforzo potrebbe diminuire di conseguenza, ha detto Trees. Si tratta di un effetto che deve essere preso in considerazione quando si valutano diverse opzioni, hanno concluso i ricercatori.
