Tempo e clima
Il tempo (meteorologico) è lo stato dell'aria in un luogo e in un momento: caldo, pioggia, vento. Cambia di ora in ora. Il clima è il tempo medio di un luogo su un periodo lungo, di solito 30 anni o più.
Il sistema climatico comprende l'aria (atmosfera), gli oceani, i ghiacci, la terraferma e gli esseri viventi. Tutti si scambiano calore e acqua. Il clima di un luogo dipende da: distanza dall'equatore (latitudine), altezza sul mare, vicinanza al mare, venti e correnti oceaniche.
Il cambiamento climatico è un cambiamento duraturo di queste medie. Il clima della Terra è già cambiato in modo naturale in passato (le ere glaciali), ma il cambiamento di oggi è rapido e dovuto soprattutto agli esseri umani.
L'effetto serra
- La luce del Sole attraversa l'aria e scalda terra e mare.
- La superficie calda emette calore sotto forma di radiazione infrarossa.
- I gas serra assorbono una parte di questi raggi infrarossi e ne rimandano una parte verso il basso.
I principali gas serra sono il vapore acqueo, l'anidride carbonica (CO₂), il metano (CH₄), il protossido di azoto (N₂O) e alcuni gas artificiali (CFC, HFC). Azoto e ossigeno, che formano la maggior parte dell'aria, non sono gas serra.
L'effetto serra naturale è un bene: senza di esso la temperatura media della Terra sarebbe di circa −18 °C. Il problema è l'effetto serra potenziato, causato dai gas in più.
Cause umane e prove
- Bruciare combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) per energia, fabbriche e trasporti libera CO₂.
- Deforestazione: meno alberi assorbono CO₂, e bruciare le foreste la libera.
- Agricoltura e allevamento: bovini e risaie emettono metano; i fertilizzanti producono protossido di azoto.
- Cemento e rifiuti: produrre cemento libera CO₂; le discariche emettono metano.
Come lo sappiamo?
- Le bolle d'aria intrappolate nelle carote di ghiaccio mostrano che la CO₂ era circa 280 ppm prima del 1750; oggi è sopra i 420 ppm (ppm = parti per milione).
- I dati dei termometri mostrano che il mondo è circa 1.2 °C più caldo rispetto alla fine dell'Ottocento.
- I ghiacciai si ritirano, il ghiaccio marino artico si assottiglia e il livello del mare è salito di circa 20 cm dal 1900.
- Anelli degli alberi, coralli e fango dei laghi mostrano i climi del passato, utili per il confronto.
Effetti e retroazioni
- Ghiaccio che si scioglie e mari che salgono: coste basse e isole si allagano più spesso.
- Tempo estremo: ondate di caldo più forti, piogge e alluvioni più intense, siccità più lunghe, più incendi.
- Oceani: l'acqua più calda fa sbiancare i coralli; la CO₂ in più rende l'acqua del mare più acida.
- Esseri viventi: piante e animali si spostano verso i poli o in alta montagna; alcuni non riescono a muoversi abbastanza in fretta.
- Persone: danni a raccolti, riserve d'acqua e salute; spesso i più poveri soffrono di più.
Retroazioni
Una retroazione positiva rende il riscaldamento ancora più forte. Esempio: il ghiaccio si scioglie → il mare o il suolo, più scuri, assorbono più luce solare → più riscaldamento → si scioglie altro ghiaccio. Un altro esempio è lo scongelamento del terreno ghiacciato (permafrost), che libera metano.
Mitigazione e adattamento
Mitigazione significa ridurre i gas serra: energia solare, eolica e idroelettrica; auto elettriche e trasporto pubblico; risparmio di energia in casa; proteggere e piantare foreste; sprecare meno cibo.
Adattamento significa prepararsi ai cambiamenti che stanno già arrivando: dighe marine e mangrovie lungo le coste, allerta precoce per tempeste e caldo, raccolta dell'acqua piovana e colture che resistono alla siccità.
I Paesi collaborano attraverso le Nazioni Unite. L'Accordo di Parigi (2015) punta a mantenere il riscaldamento molto sotto i 2 °C e a cercare di fermarsi a 1.5 °C. La National Solar Mission dell'India e i piani contro il caldo di molte città sono esempi di azione.
Prova tu: una serra in un barattolo
Metti due termometri al sole. Copri uno con un barattolo di vetro trasparente. Leggi entrambi ogni 5 minuti per 30 minuti e disegna un grafico a linee. Quello sotto il barattolo si scalda di più perché il calore non riesce a uscire facilmente. È un modello semplice di una serra. Poi usa il cursore della CO₂ nel 3D e prevedi il risultato prima di muoverlo.
Formule e definizioni chiave
- Termine chiave: Clima = tempo medio su circa 30 anni
- Termine chiave: Gas serra = vapore acqueo, CO₂, CH₄, N₂O, CFC
- Termine chiave: Mitigazione = ridurre la causa; Adattamento = far fronte agli effetti
- Regola approssimata: raddoppiare la CO₂ dà circa 3 °C di riscaldamento a lungo termine
Esempi svolti
1. La frase "Ieri a Mumbai ha piovuto forte" riguarda il tempo o il clima?
Il tempo. Descrive un solo giorno. "Mumbai riceve la maggior parte della pioggia da giugno a settembre" sarebbe clima.
2. La CO₂ è passata da 280 ppm a 420 ppm. Di quanti ppm è aumentata e di quale percentuale?
Aumento = 420 − 280 = 140 ppm. Percentuale = 140 ÷ 280 × 100 = 50%.
3. Classifica ciascuna azione come mitigazione o adattamento: (a) pannelli solari, (b) alzare le case su palafitte in una zona a rischio alluvione.
(a) Mitigazione, riduce le emissioni. (b) Adattamento, protegge le persone dalle alluvioni.
4. Perché lo scioglimento del ghiaccio artico accelera il riscaldamento?
Il ghiaccio bianco riflette la luce solare. Quando si scioglie, l'acqua scura del mare assorbe più luce solare e si scalda, e questo scioglie altro ghiaccio. È una retroazione positiva.
Errori comuni
- Confondere tempo e clima. Una sola giornata fredda non smentisce il cambiamento climatico.
- Pensare che il buco dell'ozono causi il riscaldamento globale. Sono due problemi diversi.
- Pensare che l'effetto serra sia cattivo di per sé. Quello naturale rende la Terra abitabile; il problema è quello in più (potenziato).
- Dire che lo scioglimento del ghiaccio marino sia la causa principale dell'aumento del livello del mare. Le cause principali sono lo scioglimento dei ghiacci sulla terraferma e la dilatazione dell'acqua calda.