Il cambiamento climatico: l'influenza delle nuvole sulla temperatura terrestre - Jasper Kirkby

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Poiché la temperatura della superficie terrestre sta gradualmente aumentando, è di vitale importanza riuscire a predire tale tasso d'incremento nella maniera più accurata possibile. Pertanto, gli scienziati stanno studiando gli aerosol e le nuvole. Jasper Kirkby ci illustra un esperimento del CERN che ha proprio questo obiettivo.

Lezione di Jasper Kirkby, animazioni di Cedric Richer.

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.