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Equilibrio energetico della Terra
Le componenti dell’equilibrio energetico della Terra, cioè l’atmosfera, gli oceani, la geosfera e la biosfera si scambiano continuamente flussi di calore, di energia e di materia.
L’atmosfera trasferisce calore dall’equatore ai poli; essa, quindi, è interessata da movimenti delle masse d’aria al suo interno e da variabilità della sua composizione: ad esempio la concentrazione dei cosiddetti “gas serra” modifica la capacità dell’atmosfera di trattenere il calore. Anche gli oceani trasportano calore dall’equatore ai poli; questa corrente calda dall’equatore si sposta ai poli dove cede calore all’aria. La geosfera è legata all’equilibrio energetico della Terra in quanto il clima sul lungo periodo è legato alla deriva dei continenti, mentre nel breve periodo è legato all’attività vulcanica. La biosfera attraverso i processi di fotosintesi sottrae anidride carbonica all’atmosfera e la trasforma in biomassa.
L’età della Terra è stimata intorno ai 5 miliardi di anni, durante i quali il clima si è alternato tra periodi freddi e periodi caldi o temperati. La ricostruzione dei climi del passato è approssimativa, ma degli ultimi millenni si hanno informazioni più precise, come le piogge che hanno interessato il Sahara intorno al 6000 a.C. e che terminarono nel 3000 a.C. quando il Sahara diventò una regione arida ed inospitale. In epoca romana le oscillazioni del clima, che nel caso delle ere glaciali duravano anche milioni di anni, divennero più frequenti e meno ampie. Dal 900 a.C. il clima divenne fresco e umido, si tratta di un periodo contraddistinto da prosperità agricola, con lo sviluppo della civiltà greca, etrusca e romana. Il medioevo fu particolarmente caldo, infatti si produceva vino ben 500 km più a nord dell’attuale limite. Nel XIII secolo le temperature tendono ad abbassarsi dando luogo alla piccola era glaciale terminata nel 1816, l’anno senza estate per i climatologi, anno in cui è iniziata una fase calda presente ancora oggi.
Questa breve panoramica delle oscillazioni del clima sul pianeta Terra è di fondamentale importanza nell’interazione tra l’uomo ed il pianeta Terra in quanto le attività umane sono state sempre influenzate dagli eventi meteorologici. E’ interessante analizzare come gli uomini nel corso della storia si sono interessati di studiare il clima e le condizioni meteorologiche
[I1].
E’ da premettere che esiste una differenza fondamentale tra clima e condizioni meteorologiche, in quanto, le condizioni meteorologiche indicano lo stato dell’atmosfera in un dato istante, mentre il clima si riferisce allo stato dell’atmosfera su lunghi periodi, di almeno qualche decina di anni.
Fin dall’antichità gli uomini scrutavano il cielo per capire “Che tempo farà domani?”, così già nel 1300 a.C. con i cinesi ed i babilonesi si ebbero delle regolari osservazioni meteorologiche. I greci si interessarono molto di meteorologia e si fecero passi in avanti con Aristotele che scrisse “Meteorologia” e con i romani. Come per tutte le scienze il medioevo rappresentò un periodo buio in cui si ebbe un periodo di stallo dello sviluppo di nuove conoscenze e di progresso. Con il rinascimento, intorno al XVII secolo, si fecero notevoli passi in avanti con la costruzione di strumenti di misura come il termometro a mercurio, il barometro ed un importante strumento che Fourier utilizzò per misurare l’effetto serra: l’eliotermometro. Nel 1824 Fourier definisce l’atmosfera come una serra che causa l’aumento della temperatura della Terra.
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