RealClimate: variazioni non forzate: maggio 2023

Tomáš Kalisz dice

25 maggio 2023 alle 4:31

Caro Piotr e cara zebra (mi scuso per aver risposto subito a entrambi),

Ho la sensazione che ci siano tre punti centrali nelle tue risposte:

1) il vapore acqueo è un importante gas serra (cosa certamente vera)

2) l'acqua di condensa può formare nubi che hanno un'influenza molto diversa sul bilancio radiativo, a seconda del tipo di nube, tuttavia, è dimostrato che quando la temperatura media aumenta, l'effetto serra dell'aumento della concentrazione di vapore acqueo (umidità assoluta) supera l'effetto di albedo delle nubi (soprattutto perché, a causa dell'umidità relativa sostanzialmente costante, la formazione di nubi non aumenterà sostanzialmente)

Sembra abbastanza ragionevole.

3) Il raffreddamento della superficie terrestre mediante trasferimento di calore non radiativo sotto forma di calore latente non può influenzare l'EEI perché il calore di condensazione riscalda solo la troposfera e rimane nel sistema:

"Il calore latente ha, nella migliore delle ipotesi, un contributo minore: come già indicato da Zebra, non rimuove il calore nello spazio, lo colloca semplicemente più in alto nell'atmosfera, quindi l'unico effetto di raffreddamento si avrebbe se una frazione maggiore dell'IR fosse re- emessi a quell’altezza si disperdono nello spazio. Ma dubito che farebbe un’enorme differenza”.

Penso che su questo terzo punto potreste sbagliarvi entrambi. Poiché sembra che la visione secondo il punto 3) sia ancora condivisa e diffusa da alcuni scienziati che si occupano di clima, sarei felice se gli argomenti attirassero l'attenzione dei moderatori su questo sito di discussione. Poiché non è ancora successo, mi impegnerò a fare del mio meglio e cercherò di spiegare io stesso il mio ragionamento attuale e le incertezze ad esso legate.

Nella mia pagina aziendale pubblica (uno schema interattivo dinamico nell'applicazione web OrgPad), accessibile tramite collegamento

https://orgpad.com/s/VhvfDd5uRIP,

potresti vedere la storia dietro le mie domande poste su RealClimate. Potrebbe forse essere caratterizzata come una “discussione instabile sul ruolo dell’acqua nel clima terrestre”, che ho tradotto nell’idea di un “esperimento di geoingegneria su scala pilota”. In questa orgpage inserisco anche alcuni riferimenti che potrebbero essere rilevanti per gli argomenti attualmente discussi.

Innanzitutto potete consultare la cella che contiene una spiegazione molto elementare e approssimativa dell'effetto serra tratta da un libro di testo (Climatologia fisica, Dennis Hartmann 2016).

Immaginiamo la Luna all'interno di una sfera di vetro che abbia una perfetta trasparenza alla luce solare e che assorba completamente la radiazione infrarossa ad onda lunga. Supponendo che l'albedo superficiale medio della Luna e della Terra sia lo stesso, la sfera avrebbe stabilito un nuovo stato stazionario ("equilibrio") con una temperatura superficiale media di circa 303 K (30 °C) e una temperatura della sfera di circa 255 K. (– 18 °C), che equivale alla temperatura superficiale media originaria della Luna senza atmosfera.

Non appena riempiamo il vuoto tra la sfera di vetro con un gas, la situazione cambia a causa di un ulteriore trasferimento di calore consentito dalla convezione termica. La differenza tra la temperatura media superficiale e la temperatura media della sfera di vetro diminuirà, perché parte dell'energia proveniente dal Sole viene ora trasportata alla sfera per convezione e la temperatura radiativa media della superficie diminuisce di conseguenza.

La differenza originaria di 48 K (tra la temperatura media superficiale e la temperatura media di radiazione di un'ipotetica "copertura di serra" come sopra descritta) rappresenta quindi chiaramente un massimo (chiamiamolo "limite di serra") dell'effetto serra che può essere raggiunto sotto data superficie albedo/trasparenza dell'atmosfera/insolazione. Qualsiasi meccanismo di trasferimento di calore non radiativo agirà come un ulteriore “raffreddamento superficiale” e diminuirà la temperatura superficiale media così come la rispettiva differenza tra la temperatura superficiale e la temperatura radiativa media della “copertura vetrosa della serra”.

Potresti notare la mia incertezza su come affrontare l’ambiguità del termine “effetto serra” così come viene utilizzato nei media e nella vita quotidiana. Penso che sarebbe meglio usare questo termine esclusivamente per l’effetto stesso, in termini di differenza osservata tra la temperatura superficiale media di un pianeta e la sua temperatura media di radiazione in stato stazionario. Lo stesso termine è, però, utilizzato anche per uno specifico meccanismo che causa questo effetto nelle atmosfere planetarie, vale a dire per la “forzatura radiativa”, derivante dalla presenza di “gas serra” che assorbono la radiazione superficiale a onde lunghe dei corpi planetari. Inoltre, il termine “effetto serra” viene talvolta utilizzato anche per altri meccanismi che causano la differenza di temperatura osservata. Un esempio di questi meccanismi può essere la retroriflettenza della radiazione superficiale ad onde lunghe da parte delle nuvole.