Premessa
In questa trattazione si vuole dimostrare che il riscaldamento climatico non è causato dall’uomo, o quantomeno non per le cause a cui tale cambiamento viene attribuito, ed in particolare non è dovuto all’effetto serra. Prescindendo dal fatto che sia un errore o una menzogna portata avanti per secondi fini, questa errata conclusione sta diventando motivo di forti disagi e pericolose speculazioni a carico del genere umano.
Abstract
In questo lavoro si dimostra, con dati, ragionamenti e calcoli, che il riscaldamento terrestre non può essere attribuito all’attività umana, quantomeno in riferimento all’effetto serra, se non in una percentuale del tutto trascurabile. La trattazione esclude eventuali alterazioni conseguenti ad altri fattori antropici, quali ad esempio la geoingegneria climatica, l’eccessivo utilizzo di onde elettromagnetiche, ovvero tutti quei fattori che potrebbero alterare la normale formazione delle nuvole con conseguenti squilibri termici e climatici come deducibile da quanto di seguito descritto. Il lavoro sarà composto da tre sezioni. Nella prima sezione sarà quantificata l’incidenza dell’effetto serra sull’equilibrio termico del pianeta Terra. Nella seconda parte si valuterà l’incidenza dell’attività umana sull’effetto serra. Nella terza parte si evidenzierà come, secondo quanto calcolato nelle sezioni precedenti, l’attività umana non può incidere in modo significativo sul bilancio termico anche tenendo conto del contributo energetico direttamente aggiunto con combustione di carburanti fossili. In fine si faranno delle considerazioni su quali potrebbero essere le vere cause dei cambiamenti climatici con particolare riferimento al ruolo delle nuvole sull’equilibrio termico terrestre.
Quantificazione dell’apporto termico direttamente riconducibile all’effetto serra.
L’effetto serra, così chiamato per via di una erronea analogia con le serre usate in agricoltura, è in relazione attitudine di alcuni gas di assorbire, e quindi trattenere e riemettere, la componente infrarossa dello spettro delle onde elettromagnetiche.
In figura si riporta lo spettro di emissione del sole, ovvero l’emissione solare che raggiunge la terra.
Nell’immagine sono evidenziate le sezioni relative a visibile, infrarosso ed ultravioletto. Con le due diverse curve si raffronta il contenuto dello spettro in arrivo dal sole con quello che effettivamente raggiunge la superficie terrestre dopo aver attraversato l’atmosfera. La differenza tra le due curve rappresenta quindi la componente dell’energia trattenuta dall’atmosfera, questo fenomeno è alla base dell’effetto serra. Già da questo grafico si può notare come la maggior parte di assorbimento è dovuto al vapore acqueo (H2O) . L’energia assorbita sarà accumula sotto forma di calore e sarà riemessa sotto forma di luce infrarossa. Da notare che in questa analisi si sta trascurando l’effetto riflessivo dell’atmosfera, in particolare si trascura la riflessione delle nuvole, questo aspetto sarà fondamentale nelle note conclusive. In ogni caso eventuali riflessioni giocano a favore di una riduzione del riscaldamento terrestre quindi sono a maggiore supporto della trattazione.
È fondamentale per l’analisi in oggetto osservare che l’emissione dell’energia, successiva all’assorbimento da parte dell’atmosfera, avviene in entrambe le direzioni, verso il solo e verso lo spazio, in quanto si tratta di irradiazione termica. Questo aspetto fa sì che complessivamente l’apporto termico complessivo dovuto dall’atmosfera in relazione a questo fenomeno sia quasi ininfluente. Cerchiamo di chiarire bene questo aspetto. In termini probabilistici, una volta che l’energia è stata assorbita dal gas, verrà riemessa in egual misura verso lo spazio e verso il suolo. Di per se quindi l’atmosfera riduce l’incidenza dell’energia nella misura di metà dell’energia assorbita. Quando però la parte di energia inviata verso il suolo viene da questo assorbita (che sia mare, terra, edifici o altro), viene da questo ulteriormente riemessa e sarà soggetta ancora ad un ulteriore assorbimento da parte del gas serra, e quindi successiva riemissione verso lo spazio e verso il suolo. Anche in questo caso la parte riemessa verso il suolo sarà pari alla metà di quella precedentemente assorbita. Questo si traduce in contributi di volta in volta dimezzati che danno vita ad una serie che converge ad 1:
Secondo questo ragionamento l’atmosfera non riduce ne aumenta significativamente l’energia che il sole irradia sulla terra in quanto la quantità di energia che è stata bloccata e riemessa verso lo spazio è compensata dal “rimbalzo” della parte emessa verso il suolo.
L’effetto serra quindi non incide sull’irradiazione assorbita direttamente dall’atmosfera. Per capire su cosa agiscono fattivamente i gas serra e perchè determinano un aumento della temperatura terrestre, dobbiamo analizzare la componente di energia irradiata dal sole nel campo del visibile. Questa componente energetica non viene infatti interessata dall’assorbimento da parte dei gas serra e raggiunge direttamente il suolo. Una parte di questa energia sarà riflessa subito dagli oggetti che incontra nell’incidere sulla crosta terrestre, la colorazione delle superfici è infatti in relazione alla luce riflessa. Una parte di energia invece sarà assorbita e riscalderà gli oggetti, ovvero diventa calore. Quando il corpo si riscalda l’energia assorbita viene riemessa come infrarosso, questo trova spiegazione nella teoria del corpo nero. Questa emissione di infrarosso risponderà alla logica di di riflessione ripetuta descritta poc’anzi. Una parte di questa sarà rimandata verso terra più volte ed ad ogni riflessione mediamente dimezzata. In pratica, riferendoci alla precedente serie geometrica, la parte di luce che diventa calore inciderà per due volte sul bilancio termico della terra, per cui la parte di energia addizionale, determinata dalla presenza dei gas serra, è pari circa alla quantità di energia riemessa come infrarosso dai corpi riscaldati.
In definitiva, l’energia giunta come luce visibile e non riflessa dai corpi diventa infrarosso ed anziché essere riemessa totalmente subito, sarà assorbita e riemessa dall’atmosfera secondo la logica pocanzi descritta, sarà quindi in qualche modo trattenuta raddoppiandone il contributo sul riscaldamento. Questo è l’unico contributo energetico, ovvero termico, realmente riconducibile all’effetto serra.
Nell’immagine precedente si vede il dettaglio delle bande di assorbimento dei diversi gas, si può notare come quasi tutta la banda dell’emissione solare è interessata da assorbimento nell’atmosfera e solo la parte nel visibile ed una parte dell’ultra violetto passano quasi indisturbati, ed è solo questa parte quindi che risente dell’effetto serra.
Per quantificare quanto sia in percentuale, rispetto all’energia solare incidente, il contributo dell’affetto serra sul riscaldamento terrestre, analizziamo lo spettro della radiazione solare. Riportiamo per comodità l’immagine già proposta sopra:
Il grafico rappresenta il contributo energetico in relazione alla frequenza della radiazione solare. L’area sottesa dalla curva indica l’energia complessiva.
Come si può vedere la componente visibile, in riferimento alla curva blu che è l’effettiva incidenza della radiazione solare sul suolo, includendo anche la parte di ultravioletto fino a 300nm, rappresenta indicativamente un 35% dell’intera area. La luce visibile e l’ultravioletto vengono poi in parte riflessi dai corpi, come spiegato sopra. Non siamo in grado di stimare con esattezza la percentuale di riflessione delle luce incidente, questa infatti dipende, sia dall’albedo terrestre in se, che dalla posizione analizzata, l’incidenza del sole non è infatti uniforme su tutto il globo. Non sembrano esistere studi che permettano di tenere conto di tutti i fattori, al fine però di una analisi indicativa, tenendo conto dei valori di albedo terrestre, potremmo suppore verosimilmente che la riflessione sia circa la metà, ma per metterci in una condizione più cautelativa, ovvero più gravosa, ipotizziamo una riflettività del solo 40%. Concludendo quindi questo ragionamento, l’effetto serra inciderà per il 35% del 60% della radiazione incidente, ovvero per il 21%.
Va fatta un ulteriore precisazione: l’assorbimento delle radiazioni nell’infrarosso non è totale, è parziale e riguarda solo alcune bande, come visibile nella figura 1. Quante delle radiazioni siano realmente assorbite, e quindi contribuiscono all’effetto serra secondo i ragionamenti precedenti, non è facile da calcolare o misurare visto che l’emissione dell’infrarosso è anche in relazione alla temperatura oltre che ai materiali interessati. Volendo fare una approssimazione pessimistica, vista anche la forma della linea di assorbimento e ipotizzando che in alcune bande l’assorbimento sia totale (ma non è così), è ragionevole ipotizzare che sia assorbita metà dell’energia. Il valore di 21% precedente diventa quindi 10,5%.
In definitiva l’effetto serra, in una approssimazione molto cautelativa, incrementa solo del 10,5% l’incidenza della radiazione solare nel bilancio termico terrestre.
Incidenza di dell’attività umana sull’effetto terra
Abbiamo visto che la parte di effetto serra che contribuisce al riscaldamento è quello relativo alla promozione di radiazione nel visibile che diventa infrarosso. Analizziamo ora l’effetto serra rispetto ai gas che lo causano. Riportiamo per comodità la seconda figura proposta sopra.
Dall’immagine si può vedere come intervengono, in termini di banda interessata, i vari componenti l’atmosfera terrestre.
Il vapore acqueo, sulla base di vari studi in letteratura, incide per una percentuale che va dal 95 al 98% di tutto l’effetto serra, per questa trattazione consideriamo cautelativamente una percentuale del 95% (John Houghton’s ‘The Physics of Atmospheres, 3rd edition,’ Cambridge University Press, 2002.). Questo valore è facilmente comprensibile se si osserva l’estensione dell’assorbimento riconducibile al vapore acqueo nei grafici precedenti, e se si tiene conto del fatto che il vapore acqueo è presente in una percentuale che va dall’1 al 4% nella composizione dell’atmosfera, ovvero circa cento volte di più della CO2.
Il secondo contributo in termini di importanza è quello dell’anidride carbonica (CO2), 3,6%, i restanti contributi sono solo l’1,4%.
La presenza del vapore acqueo non si può attribuire alla attività umana se non in una misura trascurabile. Non è infatti neanche ipotizzabile che l’uomo produca una quantità di vapore tale da incidere significativamente sulla quantità complessiva visto che questa è ottenuta dall’evaporazione da oceani e terre emerse, dovuta alla incidenza del sole che è pressoché continua su mezzo globo terrestre.
Per quanto riguarda la CO2, è un gas presente in quantità importanti indipendentemente dalla attività umana in quanto parte di processi vitali di tutti gli esseri viventi animali e vegetali. Il CO2 è anche prodotta da incendi, da reazioni chimiche naturali e dai vulcani. La stima ufficiale, della quantità di CO2 direttamente riconducibile alla attività umana, ad esempio alla combustione di idrocarburi, è pari ad un terzo del totale della CO2 presente nell’atmosfera. Ipotizziamo, per semplificare, che complessivamente l’uomo incida per un terzo su tutti i gas serra escluso il vapore acqueo, l’incidenza dell’uomo sarà per un terzo del 5%, ovvero l’1,65%.
Valutazione incidenza attività umana sul riscaldamento terreste.
Riprendendo quanto esposto nei paragrafi precedenti possiamo stimare quanto sia il contributo dell’attività umana sul riscaldamento climatico. Secondo le analisi precedenti l’uomo incide per l’1,65% percento sull’effetto serra, l’effetto serra incide per il 10,5% percento sul riscaldamento, rispetto alla radiazione solare, complessivamente quindi l’uomo incide per lo 0,17325% percento sul riscaldamento terrestre.
A questo contributo strettamente inerente l’effetto serra sulla radiazione solare andrebbe aggiunto il contributo che l’effetto serra ha sulla radiazione del calore creato direttamente sulla terra dall’uomo e dalla attività geotermica terrestre. L’energia che arriva dal sole è però diecimila volte superiore a quella prodotta dall’uomo (https://www.energy.gov/articles/top-6-things-you-didnt-know-about-solar-energy), quella prodotta dell’uomo è quindi in una quantità certamente trascurabile in questa trattazione. Anche l’energia geotermica è trascurabile, basta infatti considerare che senza il sole la terra congelerebbe in pochi giorni.
Considerazioni sull’importanza delle nuvole sull’equilibrio termico terrestre
Ogni sistema in natura esiste perché riesce a raggiungere uno stato di equilibrio, un sistema che non sia in equilibrio è instabile e tende ad autodistruggersi. Se esiste la vita sulla terra nonostante le inevitabili variazione dell’attività solare e della sua incidenza è perché esistono degli elementi che permettono di mantenere il sistema in equilibrio. In riferimento alla temperatura terrestre l’elemento che più di tutti ha permesso di non essere bruciati dal sole nei millenni sono le nuvole. Il fatto che le nuvole siano bianche e riflettono il sole in fase di incidenza è l’elemento chiave per l’autoregolazione del sistema, è quello che tecnicamente potremmo chiamale la catena di retroazione negativa che rende stabile il sistema.
In pratica se aumenta l’incidenza del sole aumenta l’evaporazione dell’acqua e quindi ci saranno successivamente più nuvole che impediranno l’ulteriore incidenza di energia dal sole.
E’ chiaro a questo punto che una anomalia sulla formazione delle nuvole, aumento o riduzione che sia, comporterebbe inevitabilmente una importante variazione dell’equilibrio termico della terra.
Un articolo del 2021 mette in evidenza, a seguito di misurazioni da satellite, che l’albedo terrestre ha subito importanti riduzioni negli ultimi decenni:
“Earth’s Albedo 1998–2017 as Measured From Earthshine” – P. R. Goode, E. Pallé, A. Shoumko, S. Shoumko, P. Montañes-Rodriguez, S. E. Koonin
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL094888
La variazione dell’albedo terrestre, ovvero la riduzione della presenza di nuvole, potrebbe quindi essere la vera causa dei cambiamenti climatici, in tal senso i cambiamenti potrebbero effettivamente essere antropici. I possibili ostacoli alla formazione delle nuvole potrebbero essere i gas di scarico degli aerei, la geoingegneria, sempre più diffusa in ogni parte del mondo, o l’eccessivo uso di onde elettromagnetiche con particolare riferimento ai Radar. Si rimanda ad un articolo dedicato a questo tema per maggiori dettagli:
Ostacolare la formazione nuvolosa in alcune zone, facendo ivi aumentare quindi l’incidenza solare, può essere la causa della siccità locale e di un riscaldamento complessivo. Il conseguente aumento di evaporazione potrebbe portare poi ad un incremento della formazione delle nuvole in zone diverse, ad esempio sugli oceani. Tali formazioni nuvolose, per forza di cose innaturali, potrebbero essere poi la causa dei frequenti nubifragi ovvero delle così dette “bombe d’acqua”.
Conclusioni
Dalla analisi fatta si evince che l’effetto serra da solo non può giustificare il problema del riscaldamento terrestre e soprattutto che l’attività umana incide sull’effetto serra e sul riscaldamento in modo trascurabile, questa incide infatti solo per lo 0,17%,. Con buone probabilità, per non dire certamente, il pianeta subisce variazioni nel suo equilibrio termico in seguito alla variazione della quantità di energia che arriva dal sole o dell’alterazione della formazione delle nuvole. La variazione dell’incidenza solare può essere dovuta a cambiamenti di orbita o di inclinazione terrestri, che avvengono ciclicamente nei secoli (simili come principio ai cambiamenti che determinano le stagioni). Un altro fattore che incide pesantemente, e forse in modo preponderante, sulla variazione d’incidenza solare è la variazione dell’attività solare stessa. Questa infatti è anch’essa molto variabile con variazioni periodiche più o meno importanti, oltre a variazioni relativamente piccole e continue ci sono variazioni di tendenza importanti che si alternano nei millenni. Per quanto riguarda l’alterazione della formazione delle nuvole le cause si possono cercare in fenomeni antropici come la presenza di sostanze igroscopiche nei gas di scarico degli aerei, le attività di geoingegneria sempre più diffuse ed importanti nel mondo, e l’eccessivo utilizzo di onde elettromagnetiche con particolare riferimento ai Radar.
Note sullo stato della pubblicazione
Versione preliminare aggiornata al 14/11/2022 – rivista 02/12/2023
Emissione PDF italiano: in progress
Emissione PDF inglese: in progress
