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All IPCC definitions taken from Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Annex I, Glossary, pp. 941-954. Cambridge University Press.

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L’effetto della CO2 è debole

Che cosa dice la Scienza...

L’amplificazione dell’effetto serra dovuta alla CO2 immessa è stata confermata da una serie di ricerche ed evidenze sperimentali. Misure satellitari dello spettro infrarosso eseguite negli ultimi 40 anni hanno evidenziato una minor quantità di energia in uscita verso lo spazio associata alla presenza di CO2. D’altro canto misure eseguite al suolo hanno rilevato maggior input di energia nell’infrarosso dall’alto verso la superficie del pianeta. Ciò costituisce un nesso causale diretto ed empirico tra CO2 e riscaldamento climatico.

Le argomentazioni degli scettici...

'Mentre il gas serra più importante (vapore acqueo) sostanzialmente riscalda la Terra, altri gas serra minoritari come la CO2 hanno un effetto ridotto… L’uso degli idrocarburi dal 1940 si è moltiplicato per 6, ma non ha avuto effetti apprezzabili sulla temperatura dell’atmosfera’ (Environmental Effects of Increased Atmospheric Carbon Dioxide)
   Il forte effetto della CO2  è stato osservato attraverso numerose misurazioni distinte
Il comportamento di effetto serra della anidride carbonica è già noto da oltre un secolo.Nel 1861 John Tyndal pubblicò i risultai di laboratorio  che identificavano la CO2 come gas avente la proprietà di assorbire la  radiazione termica (radiazione ad onda lunga). Da quella data in poi le caratteristiche di assorbimento della anidride carbonica sono state accuratamente quantificate attraverso decenni di misure di laboratorio (Herzberg 1953, Burch 1962, Burch 1970, etc).

L’effetto serra avviene poiché i gas serra permettono il passaggio della radiazione solare luminosa (radiazione ad onda corta) attraverso l’atmosfera. La Terra assorbe la luce solare , si riscalda e reirradia calore (sotto forma di radiazione ad onda lunga o IR). La radiazione IR uscente è assorbita dai gas serra presenti in atmosfera. L’atmosfera si riscalda a sua volta e reirradia IR in tutte le direzioni. Una parte di questa colpisce la superficie terrestre. E quindi quanto più CO2 è presente in atmosfera tanto minore sarà la radiazione IR che sfugge verso lo spazio in corrispondenza delle lunghezze d’onda di assorbimento della anidride carbonica. A queste lunghezze d’onda ci si attende quindi più radiazione IR diretta verso la Terra

.

Satellite measurements of outgoing longwave radiation

Nel 1970 la NASA lanciò il satellite IRIS allo scopo di misurare lo spettro infrarosso tra  400 cm-1 e 1600 cm-1. Nel 1996,la Agenzia Spaziale Giapponese lanciò a sua volta il satellite IMG che registrò simili osservazioni. Entrambi i set di dati rilevati vennero confrontati al fine di esaminare le modifiche della radiazione uscente in unperiodo di 26 anni (Harries 2001). Ciò che emerse è rappresentato nella figura 1:

Figura 1: cambiamenti dello spettro di assorbimento (ascisse= numero d’onda)  dal 1970 al 1996. La temperatura di brillanza, in ordinate in gradi Kelvin, indica la equivalente temperatura di corpo nero (della Terra). (Harries 2001).
Si è trovato che c’è stata una diminuzione della radiazione uscente in corrispondenza delle  lunghezze d’onda della di assorbimento di energia tipiche della CO2 e del Metano (CH4).Il cambiamento della radiazione uscente è consistente con  quanto previsto teoricamente. La ricerca pertanto ha prodotto  la “evidenza sperimentale diretta che sulla Terra si è verificato un aumento dell’effetto serra”.
Questo risultato è stato confermato da altri lavori successivi facenti uso di dati satellitari anche più recenti. Gli spettri del 1970 e 1997 sono stati confrontati con altri dati del satellite NASA AIRS lanciato nel 2003 (Griggs 2004). Questa analisi è stata estesa fino al 2006 usando dati del satellite AURA lanciato nel 2004 (Chen 2007). Entrambi i lavori citati hanno osservato differenze nelle bande della CO2 in accordo con i cambiamenti attesi a seguito dell’aumento della anidride carbonica.Si è avuta evidenza sperimentale che l’aumento di CO2  causa un incremento dell’effetto serra.   
Misure in superficie di radiazione ad onda lunga diretta verso il basso
La raccolta di misure in superficie di radiazione IR verso il basso dal 1973 al 2008 ha riscontrato un trend crescente di più lunghezze d’onda dirette verso la Terra, attribuendone la causa ad aumento della temperatura dell’aria, alla umidità ed alla anidride carbonica, (Wang 2009). Altre ricerche a carattere regionale come quella riguardante la radiazione IR diretta verso il basso nella zona delle Alpi centrali hanno trovato che tale aumento della radiazione è da attribuire all’aumento dell’effetto serra (Philipona 2004).

Un passo ulteriore è stato fatto attraverso la analisi dei dati spettrali ad alta risoluzione che hanno permesso ai ricercatori di attribuire quantitativamente gli aumenti della radiazione verso il basso ad ognuno dei singoli gas serra (Evans 2006). I risultati hanno permesso agli autori di concludere  " questi dati sperimentali  dovrebbero porre fine alle obiezioni degli scettici sul fatto che non esistono evidenze sperimentali del rapporto tra aumento dei gas serra nella atmosfera e riscaldamento globale".

Figura 2: spettro della radiazione dei gas serra misurata in superficie. L’effetto serra dovuto al vapore acqueo è stato filtrato, resta il contributo degli altri gas serra (Evans 2006).

Esistono numerose evidenze sperimentali che dimostrano che la anidride carbonica incrementa l’effetto serra naturale. Test in laboratorio mostrano come la CO2 assorba la radiazione ad onda lunga. Le misure da satellite confermano che una minore quantità di radiazione IR sfugge verso lo spazio alle lunghezze d’onda di assorbimento della CO2.  Le misure in superficie trovano maggior quantità di radiazione IR di ritorno verso la Terra alle stesse lunghezze d’onda. Il risultato di questo squilibrio radiativo è la accumulazione di calore in corso negli ultimi 40 anni.

Translation by lciattaglia, . View original English version.



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