Il cambiamento climatico: l'influenza delle nuvole sulla temperatura.
La temperatura della superficie terrestre è aumentata di 0,8 °C dal 1750.
Quando le concentrazioni di CO2 nell'atmosfera raddoppieranno,
evento previsto prima della fine del XXI secolo,
si stima che la temperatura globale
aumenterà dai 1,5 ai 4,5 °C.
Se l'aumento tenderà al minimo, cioè 1,5 °C,
allora saremo già a metà strada, e forse ci adatteremo
al fatto che delle regioni diventeranno aride e improduttive
mentre altre diventeranno più calde, umide e produttive.
D'altra parte, un aumento di 4,5 °C avrebbe la stessa portata
del riscaldamento avvenuto durante l'ultimo massimo glaciale 22 000 anni fa,
quando il Nord America era ricoperto da una calotta di ghiaccio spessa 2 km.
Questo rappresenterebbe un drastico cambiamento climatico.
Pertanto, è vitale riuscire a predire il cambiamento termico
nel modo più accurato possibile affinché la società possa prepararsi.
L'attuale intervallo d'incertezza è troppo ampio
per sapere come affrontare al meglio il cambiamento climatico.
Ma questa stima tra 1,5 e 4,5°C dovuto al raddoppiamento di CO2
è lo stesso da 35 anni.
Perché non riusciamo a fare una stima più precisa?
La risposta risiede negli scarsi studi condotti sugli aerosol e sulle nuvole.
Ma un nuovo progetto del CERN sta affrontando il problema.
Per predire come cambierà la temperatura,
gli scienziati studiano la sensibilità climatica della Terra,
la variazione termica in risposta al forzante radiativo.
Quest'ultimo è uno squilibrio temporaneo
tra l'energia ricevuta dal Sole e quella irradiata nello spazio,
come lo squilibrio causato dall'aumento di gas serra.
Per correggere lo squilibrio, la Terra si riscalda o si raffredda.
Per determinare la sensibilità climatica
ci basiamo sull'esperimento condotto nell'era industriale a partire dal 1750.
Il valore ottenuto serve a determinare l'aumento di temperatura
in relazione ai forzanti radiativi previsti per il XXI secolo.
Per riuscirci, dobbiamo conoscere due dati.
Il primo è l'aumento termico globale a partire dal 1750.
Il secondo è il forzante radiativo del clima attuale
riferito al clima pre-industriale.
Dei forzanti radiativi, sappiamo che le attività umane
hanno aumentato i gas serra, i quali hanno riscaldato il pianeta.
Contemporaneamente, le attività umane hanno aumentato
la quantità di aerosol nelle nuvole. Ciò ha raffreddato la Terra.
La concentrazione di gas serra pre-industriali si misura analizzando
la bolle nelle carote di ghiaccio estratte in Groenlandia e nell'Antartico.
Per cui i forzanti dei gas serra sono noti.
Ma non possiamo misurare direttamente quanto fosse nuvoloso nel 1750.
È questa la principale incertezza sulla sensibilità climatica terrestre.
La nuvolosità dell'era pre-industriale si determina usando modelli computerizzati
che simulano i processi di formazione degli aerosol.
Ora, per la maggior parte di voi, gli aerosol sono degli spray
ma quello è solo un tipo di aerosol.
Gli aerosol atmosferici sono particelle liquide e sospese nell'aria.
Gli aerosol primari derivano da polvere, sale marino o combustione di biomassa.
Quelli secondari si formano tramite conversione gas-particella,
detta anche nucleazione delle particelle.
Gli aerosol sono ovunque nell'atmosfera.
Possono bloccare i raggi solari in zone urbane inquinate,
o creare la foschia che ricopre le montagne.
Inoltre, gli aerosol costiuiscono il "seme" delle nuvole.
Quindi, senza di loro non esisterebbero le nuvole.
Senza nuvole non ci sarebbe acqua potabile.
Il clima sarebbe molto più caldo, e non ci sarebbe vita.
Quindi dobbiamo la nostra esistenza agli aerosol.
Tuttavia, nonostante la loro importanza, sappiamo poco su come si formano
e la loro influenza sulle nuvole.
Anche i vapori che generano degli aerosol non sono molto noti
perché sono presenti in piccole quantità.
Il rapporto è di uno a milioni di molecole d'aria.
La mancanza di dati è la ragione principale
dell'incertezza sulla sensibilità climatica.
Per questo esistono tante speculazioni sul futuro del clima.
Tuttavia, si sta facendo un esperimento al CERN, chiamato, non a caso, "Cloud".
Viene usato un contenitore di metallo a basso rischio di contaminazione.
Così si può misurare per la prima volta la formazione di aerosol
in laboratorio sotto condizioni atmosferiche controllate.
Nei primi cinque anni, i ricercatori di Cloud hanno identificato
i vapori responsabili della formazione degli aerosol.
Sono l'acido solforico, l'ammoniaca, le ammine,
e i vapori biogenici degli alberi.
Usando un fascio di particelle ionizzate del Proton Synchrotron del CERN,
i ricercatori di Cloud stanno investigando se i raggi cosmici galattici.
potrebbero facilitare la formazione degli aerosol.
Si pensa che possa essere un naturale forzante del clima
poiché i raggi che arrivano all'atmosfera variano a seconda dell'attività solare.
Quindi Cloud deve rispondere a due domande.
La prima: qual era il livello di nuvolosità nell'era pre-industriale?
E quindi, quanto sono cambiate le nuvole a causa dell'attività umane?
Questi dati affineranno le previsioni per il clima nel XXI secolo.
La seconda: la variabilità del clima solare nell'era pre-industrale
è causata dall'azione dei raggi galattici solari sulle nuvole?
Sono obiettivi ambiziosi ma realistici quando si ha testa tra le nuvole.