Gli aerosol modificano la radiazione solare per decenni

Alla fine degli anni '80 e negli anni '90, i ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno trovato le prime indicazioni che la radiazione solare sulla superficie terrestre era in costante diminuzione dagli anni '50. Il fenomeno è diventato noto come "global dimming", un oscuramento dell'atmosfera a livello mondiale. Il fenomeno divenne noto come "global dimming", ovvero l'oscuramento dell'atmosfera a livello mondiale. A partire dalla fine degli anni '80, tuttavia, si è verificato un "schiarimento". L'atmosfera si è nuovamente illuminata in molti luoghi e la quantità di radiazioni sulla superficie terrestre è aumentata.

"Abbiamo dimostrato in lavori precedenti che la radiazione solare sulla superficie terrestre non è costante nel corso di decenni, ma mostra variazioni sostanziali - un fenomeno che è diventato noto come 'oscuramento e schiarita globale'", afferma il professor Martin Wild dell'ETH, dell'Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima.

Fluttuazioni naturali o inquinamento atmosferico?

Tuttavia, le ragioni delle fluttuazioni osservate per decenni non sono ancora del tutto chiare. ? particolarmente controverso se le fluttuazioni siano causate dall'inquinamento atmosferico e dal relativo blocco della luce solare da parte degli aerosol o se siano piuttosto una conseguenza delle fluttuazioni naturali del sistema climatico.

Alcuni scienziati hanno ipotizzato che la copertura nuvolosa potrebbe essere cambiata nel corso dei decenni e quindi attenuare la radiazione solare più durante la fase di oscuramento che durante la fase di schiarita.

Martin Wild e colleghi di altri istituti di ricerca hanno quindi analizzato i dati di misurazione dal 1947 al 2017 della serie di misurazioni delle radiazioni di Potsdam, famosa tra i ricercatori sul clima. Si tratta di una delle più lunghe e meglio conservate misurazioni continue della radiazione solare sulla superficie terrestre.

Oscuramento anche con cielo sgombro da nubi

In un nuovo studio si è riusciti a dimostrare che queste fluttuazioni non sono dovute a cambiamenti naturali nella copertura nuvolosa, ma sono causate dalla variazione degli aerosol prodotti dall'uomo. Il lavoro è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica pagina esterna"Lettere di ricerca geofisica pubblicato.

"Nella nostra analisi abbiamo filtrato l'influenza delle nuvole per verificare se queste fluttuazioni a lungo termine dell'irradiazione si verificassero anche quando il cielo era privo di nuvole", spiega Wild. E in effetti, le fluttuazioni della radiazione solare erano riconoscibili anche in assenza di nuvole".

I ricercatori hanno identificato negli aerosol entrati nell'atmosfera a causa dell'inquinamento atmosferico il fattore principale dell'oscuramento. "Anche se lo sospettavamo, non siamo ancora riusciti a dimostrarlo direttamente", afferma l'ETH.

Schiarita dopo il crollo economico

Anche il fatto che la transizione da oscuramento a schiarita sia coincisa con il crollo economico degli ex Paesi comunisti alla fine degli anni '80 depone a favore di una variazione indotta dall'uomo. In quel periodo, inoltre, molti Paesi occidentali industrializzati hanno introdotto misure di controllo dell'inquinamento atmosferico più severe, che hanno migliorato in modo massiccio la qualità dell'aria. Infine, l'atmosfera si stava riprendendo dall'eruzione del Monte Pinatubo, che nel 1991 aveva gettato nell'aria enormi quantità di aerosol.

In uno studio precedente, Wild e i suoi colleghi sono riusciti a escludere anche le fluttuazioni dell'attività solare. "Il sole stesso ha avuto solo un effetto minuscolo e trascurabile che non si avvicina all'entità osservata della diminuzione della radiazione", afferma il ricercatore.

L'oscuramento riduce l'evaporazione e le precipitazioni

La radiazione solare sulla superficie terrestre è un fattore chiave per le questioni climatiche. Non solo influenza la temperatura, ma influisce anche in modo fondamentale sul ciclo dell'acqua controllando l'evaporazione, che a sua volta influenza la formazione delle nuvole e le precipitazioni. Durante l'oscuramento globale, ad esempio, è evaporata meno acqua dalla superficie terrestre e le precipitazioni sono diminuite in tutto il mondo.

Anche la criosfera, cioè il mondo dei ghiacciai e del ghiaccio, è influenzata dalle radiazioni. "Il ritiro dei nostri ghiacciai ha accelerato quando l'atmosfera ha ricominciato a schiarirsi", dice Wild. "E una migliore comprensione di queste fluttuazioni è sempre più importante anche per l'industria solare nella pianificazione dei suoi sistemi".

A Potsdam, il Servizio meteorologico tedesco gestisce un osservatorio che misura la radiazione solare dal 1937. Ciò significa che la stazione ha una delle più lunghe serie di misurazioni della radiazione al mondo. "Sono molto grato per i dati di misurazione che coprono molti decenni, perché è solo grazie a queste serie di misurazioni che possiamo registrare e visualizzare i cambiamenti ambientali e climatici", sottolinea Martin Wild. ? quindi urgentemente necessario mantenere reti di misurazione globali che operino per un periodo di tempo molto lungo. Si tratta di un'operazione poco spettacolare e difficile da finanziare. "Se vogliamo capire i cambiamenti climatici e chiarire l'influenza dell'uomo, dobbiamo decidere di effettuare serie di misurazioni sufficientemente lunghe", afferma il ricercatore sul clima. A questo scopo, l'ETH gestisce anche il cosiddetto "Global Energy Balance Archive (GEBA)", che contiene una collezione unica di serie di misurazioni di radiazioni a livello mondiale.