GLi effetti del sole sul Clima: Prof. Mazzarella

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Originalmente inviato da Leo

Bello questo 3d!!!
Non lo avevo mai letto e l'ho trovato moooolto istruttivo. Particolarmente interessante la Teoria del Prof. Mazzarella e le sue spiegazioni anche sulla teoria del caos.
Importante il confronto tra Nato e quel giovane laureando.
Metterlo di nuovo in prima pagina è stata, a mio avviso, un'ottima scelta.
Spero di poter leggere qualcosa di nuovo da parte dei protagonisti e magari ulteriori approfondimenti.

Cercheremo di alimentarlo di continuo.

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L'effetto serra? C'è anche su Marte
Temperature in crescita anche su Giove e Saturno, uragani e sconvolgimenti climatici: tutta colpa del Sole

Marte non si trovano certo grandi metropoli asfissiate dallo smog e brulicanti di gente. E difficilmente individueremo raffinerie di petrolio quando ci spingeremo a esplorare i gelidi Plutone e Tritone, luna ghiacciata di Nettuno. Neanche è immaginabile aspettarsi su Giove autostrade affollate di vetture avvolte nei fumi dei tubi di scappamento. Eppure questi pianeti, come la Terra, si stanno surriscaldando! Le ultime immagini di Giove scattate dal telescopio Hubble nel maggio 2006 hanno difatti testimoniato la crescita sulla superficie del gigante gassoso di una nuova macchia rossa, simile alla tanto celebre Grande Macchia Rossa, e ribattezzata perciò Giovane Macchia Rossa (Red Spot Jr.). Fu osservata per
la prima volta nel 2000, ma negli ultimi 6 anni le sue dimensioni sono notevolmente aumentate.


Le evidenti anomalie cromatiche visibili su Giove sono in realtà dei giganteschi vortici atmosferici che si spingono fin oltre la copertura nuvolosa che avvolge il pianeta. Secondo ricercatori dell’Università della California il veloce e abnorme sviluppo della Giovane Macchia Rossa è indizio di grandi sconvolgimenti climatici in atto su Giove, associati negli ultimi anni a un rapido e intenso riscaldamento, anche di 5 °C, di alcune regioni del pianeta.
Ma c’è anche un altro spettacolare vortice che di recente ha attirato l’attenzione degli astronomi. Saturno la sonda Cassini ha fotografato in prossimità del Polo d un enorme e insolito uragano, con venti a oltre 550 chilometri orari e un diametro di circa 8000 chilometri, cioè più della distanza che separa Roma e Pechino, mentre il muro di nubi che ruota attorno all’occhio del ciclone si innalza all’interno dell’atmosfera fino a oltre 70 chilometri di quota.

COME DA NOI: PIU' CALDO, URAGANI PIù VIOLENTI Le caratteristiche di questa tempesta, secondo studiosi del California Institute of Technology di Pasadena, potrebbero indicare uno sviluppo simile a quello dei cicloni tropicali sulla Terra: sarebbe cioè la grande disponibilità di calore (nel caso del gelido Saturno, temperature sensibilmente meno fredde rispetto al normale) ad alimentare l’uragano. Del resto sia il telescopio Keck di Mauna Kea sia la sonda Cassini avevano recentemente registrato un riscaldamento di circa 2 °C proprio nella regione del Polo d di Saturno.
Il surriscaldamento planetario però non si è fermato ai corpi celesti relativamente più vicini a noi, ma sembra aver raggiunto anche quelli più lontani, perennemente avvolti nel gelo siderale. Come testimoniato da ricerche del Massachusetts Institute of Technology, su Plutone dalla fine degli anni ’80 a oggi la pressione atmosferica è più che triplicata, a causa del graduale innalzamento delle temperature (circa 2 °C) che ha spinto parte dell’azoto surgelato in superficie a evaporare e passare in atmosfera. Tritone, invece, il fenomeno è stato ancora più marcato: dal 1989, anno del passaggio della sonda Voyager, la temperatura è passata da circa 200 a 193 gradi sotto zero, tanto che anche la sua atmosfera sta diventando di anno in anno sempre più densa. Se nel caso di Plutone l’aumento delle temperature si può in parte spiegare con la sua lunga orbita di rivoluzione, che lo porta a fare un giro intero attorno al Sole nel corso di 248 anni terrestri e che proprio nell’ultimo decennio lo ha spinto nel punto più vicino alla nostra stella, più difficile è invece trovare una spiegazione al surriscaldamento della luna di Nettuno.
E come se non bastasse, ora è giunta notizia che su Marte, dopo le voragini osservate nelle calotte polari, indizio di un recente scioglimento, la sonda Mars Global rveyor ha fotografato tracce di erosione del suolo che potrebbero essere prova dell’occasionale scorrimento di acqua. Insomma stiamo assistendo a un riscaldamento che sembra interessare tutto il Sistema Solare.

IL RESPONSABILE? IL SOLE, MA IN MODO INSOLITO
Ma se l’uomo, almeno in questo caso, non ha colpe, chi è il responsabile del riscaldamento interplanetario?
Il maggior indiziato sembra essere il Sole. In effetti siamo spesso erroneamente portati a credere che l’attività della nostra stella sia costante nel tempo, o almeno che subisca variazioni solo su tempi assai lunghi, mentre in realtà l’energia che essa emette verso lo spazio in tutte le direzioni subisce nell’arco di anni e decenni variazioni periodiche percentualmente assai piccole ma comunque in grado di influenzare il clima della Terra. I venti e tutti i principali fenomeni atmosferici si alimentano attraverso il calore che, sotto forma di radiazione elettromagnetica, arriva dal Sole: una quantità di energia che, nel punto in cui raggiunge la nostra atmosfera, è mediamente quantificabile in circa 1367 Watt per metro quadro.
E sono proprio le cicliche variazioni dell’energia emessa dal Sole che, tra il quattordicesimo e il quindicesimo secolo, hanno spinto l’Europa e il Nord America verso un periodo estremamente freddo, noto come Piccola Era Glaciale e culminato tra il 1645 e il 1710 in una fase caratterizzata dall’assenza di macchie solari (nota come Minimo di Maunder) durante la quale il calore che giungeva sulla superficie terrestre era inferiore rispetto a oggi di una quantità tra lo 0,2 e lo 0,7 per cento. Nel corso dell’ultimo secolo invece l’attività del Sole è andata progressivamente crescendo e ha così contribuito all’aumento delle temperature sulla Terra. E mai negli ultimi 1150 anni il Sole ha emesso tanta energia come ai giorni nostri. In particolare ricercatori dell’Earth Institute della Columbia University americana, analizzando i dati raccolti da 6 diversi esperimenti con satelliti di NASA, NOAA ed ESA, hanno recentemente evidenziato un aumento dell’ordine di circa 0,05 per cento per decennio, a partire dal 1978, della TSI, sigla che corrisponde alla Total Solar Irradiance, ovvero l’energia elettromagnetica che la Terra riceve dal Sole su tutte le lunghezze d’onda.
Ma può bastare il Sole per spiegare un così evidente aumento di temperatura anche nei pianeti ai confini del Sistema Solare? Forse sì, soprattutto alla luce di una recente ricerca di Adriano Mazzarella, responsabile dell’Osservatorio Meteorologico dell’Università di Napoli Federico II. Secondo questa ricerca, oltre alla radiazione elettromagnetica, cioè luce e calore, anche le particelle cariche emesse dal Sole assumono un ruolo importante nell’influenzare il clima terrestre. I gas a temperature altissime della parte più esterna dell’atmosfera solare, la corona, fuggono in parte verso lo spazio, dando origine al vento solare: getti turbolenti di particelle cariche, per lo più protoni, elettroni e nuclei di elio che si propagano a gran velocità in tutte le direzioni. Questo flusso, interagendo con il campo magnetico terrestre, dà origine lo a fenomeni spettacolari quali le aurore polari, ma è anche causa di serie difficoltà nelle comunicazioni: il 29 ottobre 2003, per esempio, il Sole sparò miliardi di tonnellate di particelle elettricamente cariche verso la Terra a una velocità di oltre sei milioni di chilometri l’ora. L’impatto di questa grandinata di particelle sul campo magnetico terrestre diede origine alla più grande tempesta geomagnetica mai misurata sulla Terra, responsabile tra l’altro di un black out della rete Gps che durò diverse ore.



CORRIERE

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TRE FENOMENI PER L’EFFETTO SERRA TERRESTRE
La ricerca di Adriano Mazzarella ha ora evidenziato una serie di cicli ricorrenti, lunghi 60 anni, in una serie di parametri atmosferici e geofisici, utilizzando i dati dal 1868 a oggi: la turbolenza del vento solare, la durata del giorno misurata tramite la differenza tra la durata teorica del giorno, 86.400 secondi, e quella calcolata astronomicamente, la temperatura dell’aria dell’emisfero settentrionale e l’intensità delle correnti occidentali, misurata tramite il dislivello di pressione atmosferica tra le latitudini di 35° Nord e 55° Nord.
Ma come si legano fra loro questi parametri? L’analisi del ricercatore ha prodotto una spiegazione basata su fenomeni a cascata. Un graduale aumento della turbolenza del vento solare, attraverso perturbazioni del campo geomagnetico, potrebbe influenzare i movimenti all’interno del nucleo terrestre, dove si originano le linee di flusso del campo magnetico. A causa delle interazioni tra nucleo esterno, che è fluido, e mantello terrestre, che circonda il nucleo esterno ed è solido, ciò potrebbe riflettersi in una diminuzione della velocità di rotazione della Terra. Se la Terra ruota più lentamente aumenta però la durata del giorno, sia pure di decimi di millisecondo, e questo processo è a sua volta in grado di causare un’accelerazione delle correnti atmosferiche che fluiscono prevalentemente lungo i paralleli, dette correnti zonali.
Poiché l’energia cinetica del sistema Terra–atmosfera nel suo complesso deve rimanere costante, se il Pianeta rallenta il suo moto di rotazione le masse d’aria devono quindi muoversi più velocemente. Correnti zonali più intense rendono però più difficili gli scambi di masse d’aria dalle basse verso le alte latitudini e viceversa, e quindi viene rallentata anche la propagazione del calore accumulato nella fascia tropicale verso i poli: il risultato è una diminuzione della temperatura media del Pianeta. Viceversa, nei periodi in cui la turbolenza solare tende a diminuire, la velocità di rotazione aumenta, la durata del giorno diminuisce, le correnti zonali si fanno più deboli e, grazie a una più efficace distribuzione del calore, le temperature medie del Pianeta crescono.
Ma allora, se negli ultimi anni la turbolenza solare è aumentata, perché la Terra non si raffredda? In realtà tra aumento o diminuzione della turbolenza solare e conseguenti variazioni della durata del giorno c’è uno sfasamento di qualche anno e lo stesso avviene nel passaggio che porta all’aumento o diminuzione delle temperature. Considerando tali ritardi, un graduale aumento della turbolenza del vento solare diviene responsabile di una diminuzione della temperatura dell’aria a livello planetario dell’ordine di circa 0,2 °C ma con un ritardo di 25–30 anni, seguita poi nei 25–30 successivi da una diminuzione delle temperature pressoché eguale.
Queste variazioni però si sommano al costante riscaldamento del nostro Pianeta imposto sia dall’effetto serra di origine umana, sia dall’aumento di calore emesso dal Sole: ci sono quindi periodi in cui la turbolenza del vento solare contribuisce ad accelerare il riscaldamento del Pianeta, e altri in cui invece tende a frenarlo. In particolare, poiché la diminuzione della turbolenza solare dei decenni passati ha fatto sì che negli ultimi anni la durata del giorno sia andata diminuendo, con un conseguente indebolimento dell’intensità media delle correnti zonali, nel prossimo futuro ci attendono probabilmente altre annate di caldo record.

UN 2007 ROVENTE ANCHE IN ITALIA
Agli inizi di gennaio l’ufficio meteorologico inglese ha lanciato l’allarme: il 2007 sarà l’anno più caldo di sempre! Secondo i ricercatori inglesi c’è il 60 per cento di probabilità che le temperature medie del nostro Pianeta quest’anno risultino eguali o superiori a quelle delle annate record del 2005 e 1998. In effetti due fenomeni, su tutti, potrebbero spingere il 2007 verso picchi di caldo mai toccati prima: il riscaldamento globale ed El Niño. Il primo fenomeno, causato sia dalla maggior attività del Sole (negli ultimi 1000 anni mai così «caldo» come ai giorni nostri) sia dalle emissioni di CO2, ha subito un’accelerazione proprio nell’ultimo trentennio: il ritmo di riscaldamento della Terra durante il XX secolo è stato di circa 0,06 °C per decade ma negli ultimi 25–30 anni è bruscamente balzato a circa 0,18 °C per decade. Una tendenza testimoniata dal fatto che dal 1880 a oggi le cinque annate più calde di sempre sono tutte concentrate nell’ultimo decennio.
Il surriscaldamento si è fatto sentire soprattutto alle medio–alte latitudini, Italia compresa: dall’analisi del Centro Epson Meteo in base ai dati registrati in 62 località italiane risulta difatti che le temperature medie di questi primi anni del nuovo millennio sono più di un grado superiori a quelle tipiche della prima metà degli anni ’80. Insomma, la tendenza al forte surriscaldamento dell’ultimo decennio lascia pensare che il 2007 sarà comunque un anno molto caldo, mentre la spinta necessaria a battere il record potrebbe arrivare dal Niño, ovvero dall’anomalo riscaldamento di gran parte dell’Oceano Pacifico Tropicale. Già da qualche mese è in atto un moderato episodio di Niño che, secondo il centro di previsioni climatiche dell’ente americano per l’atmosfera e oceani (NOAA), dovrebbe raggiungere l’apice proprio in questo febbraio, per poi cominciare lentamente a indebolirsi.
Tuttavia, tutti i maggiori centri di ricerca americani ed europei concordano nel prevedere che almeno fino a maggio le temperature superficiali del maggiore dei nostri oceani rimarranno più calde del normale: in tal modo però trasmetteranno calore anche agli strati atmosferici di una regione molto vasta che, dalla Nuova Guinea alle coste dell’Ecuador, si estende per più di 10.000 chilometri!
In Italia invece El Niño farà sentire i suoi effetti soprattutto durante la prossima estate: i profondi sconvolgimenti della circolazione generale dell’atmosfera che lo accompagnano difatti durante la stagione estiva solitamente spingono con maggior frequenza e insistenza (come già accaduto nelle estati caldissime del 1994, 1998 e, soprattutto, 2003) sulla nostra Penisola il rovente anticiclone africano che, oltre alla calura, porta anche forte siccità. Inoltre quest’anno ad aiutare l’avanzata dell’alta pressione africana contribuirà anche la periodica inversione della direzione dei venti stratosferici tropicali: i venti quest’estate soffieranno difatti da Est verso Ovest, indebolendo le correnti occidentali che, negli strati più bassi dell’atmosfera, spingono le perturbazioni atlantiche verso l’Europa e contrastano la risalita dell’anticiclone africano verso l’Europa.


Andrea e Mario GIuliacci
CORRIERE

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L’inquinamento atmosferico rappresenta uno dei maggiori fattori di rischio delle aree metropolitane ed è considerato dall’Organizzazione Mondiale della Sanità tra le dieci più importanti cause di morte per i cittadini che vivono nelle aree metropolitane (OMS, Annual Report 2004). Ogni giorno,infatti, filtriamo con i nostri polmoni circa 15 kg d’aria, mentre assorbiamo solo 2.5 kg di acqua e meno di 1.5 kg di alimenti.
E’ utile ricordare che nelle aree metropolitane, in inverno, diventa elevata la concentrazione di polveri sottili mentre, in estate, diventa elevata la concentrazione di ozono. Perché questo comportamento diverso fra l’inverno e l’estate? C’è veramente una differenza nella produzione di polveri e di ozono tra l’inverno e l’estate?. La risposta è da ricercarsi esclusivamente nella meteorologia. In inverno, sono molto frequenti le situazioni anticicloniche che perdurano per molti giorni e sono responsabili di elevata stabilità atmosferica che impedisce la diffusione delle polveri sottili prodotte dagli autoveicoli. Nel mese di dicembre 1952, per esempio, un’estesa cella anticiclonica perdurò per circa 20 giorni su Londra, determinando la presenza continua di smog con la morte di più di 10000 persone per difficoltà respiratorie. Diversamente, in estate, nelle città metropolitane, a causa delle elevate temperature estive, diventano molto elevate le concentrazioni di ozono che si forma per reazione dei raggi solari con i prodotti di combustione. L’ozono può provocare lesioni alle basse vie respiratorie. Allo scopo di adottare provvedimenti restrittivi sul traffico in caso di reale necessità , è necessario che i meteorologi attraverso una rete di stazioni distribuite in maniera strategica, sul territorio metropolitano, forniscano alle Autorità locali, su base scientifica, elementi utili a consentire l’adozione di provvedimenti per diminuire il rischio per i cittadini. Pertanto definire oggi un calendario a medio termine di riduzione del traffico è segno di un modo di procedere al di fuori della scienza. Infatti le decisioni dovrebbero tempestivamente essere adottate dalle Autorità non appena i fisici dell’atmosfera sono in grado di prevedere situazioni meteorologiche in grado di determinare elevate concentrazioni di polveri sottili in inverno e di ozono in estate. Esiste, per esempio, presso l’Università di Napoli Federico II, un Osservatorio Meteorologico di prima classe, sito nel centro della città, fondato da Garibaldi nel 1860, che gestisce, in collaborazione con il Servizio agrometeorologico della Regione Campania, numerose stazioni meteorologiche site all’interno ed all’esterno della città di Napoli. La comparazione tra questi valori permette di calcolare con estrema precisione i parametri che governano la stratificazione termodinamica dei bassi strati dell’atmosfera, principale responsabile della diffusione degli inquinanti.

Adriano Mazzarella

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Le recenti ipotesi sulle cause antropogeniche del “surriscaldamento globale” sono fondate o rientrano nell’ambito della variabilità naturale del sistema atmosfera?



A tal fine evidenziamo i risultati ottenuti da una equipe multidisciplinare di ricercatori che hanno analizzato il paleoclima attraverso le goccioline d’aria racchiuse all’interno di una carota estratta dai ghiacci dell’Antartide, lunga 3300 m e corrispondente agli ultimi 420000 anni.





Come si evidenzia agevolmente dal grafico, le curve delle concentrazioni di CO2, di CH4 e della temperatura dell'aria T testimoniano come, già nel passato, in assenza di qualsiasi tipo di industrializzazione, fossero strettamente correlate tale che i recenti aumenti di T e di CO2 osservati negli ultimi 50 anni rientrano perfettamente nell’oscillazione di circa 100000 anni.


A questo punto c’è da chiedersi: per quale motivo i tanti cosiddetti “divulgatori scientifici” così omnipresenti sui mass-media non mostrano mai il grafico per tutta la sua interezza ma proiettano solo gli ultimi 100-200 anni (da dove appare solo la ripida ascesa dei valori (a-b-c)? Da notare che 330.000 anni fa i picchi dei tre parametri erano addirittura superiori all’attuale…




Per identificare la causa primaria di queste variazioni naturali, abbiamo rivolto l’attenzione al Sole, già definito da Dante lo Ministro maggiore de la Natura (Paradiso, X, 2.


L’attività solare è normalmente parametrizzata con il numero delle macchie solari, scoperte da Galilei nel 1611 con l’invenzione del cannocchiale; le macchie solari raggiungono dimensioni di decine di migliaia di chilometri e la Terra potrebbe esservi completamente inghiottita.


E’ interessante notare che, a partire dal 1645, il Sole rimase in una fase di minima attività per 70 anni e all’eccezionale periodo chiamato Minimo di Maunder (dal nome del sovrintendente per le ricerche solari del Royal Greenwich Observatory di Londra che ne scrisse alla fine dell’Ottocento) corrispose sulla Terra una piccola era glaciale con una diminuzione planetaria della temperatura: siamo ai tempi del famoso re francese Luigi XIV, non a caso soprannominato il “Re Sole…”.


L’influenza del Sole sui fenomeni troposferici non avviene attraverso le variazioni delle macchie solari ma attraverso la turbolenza del vento solare che fuoriesce dai buchi coronali polari del Sole ed è in grado di percorrere 150 milioni di km tra il Sole e la Terra nel giro di qualche giorno. Il 14 luglio 2000, per esempio, il Sole eruttò miliardi di tonnellate di particelle elettricamente cariche verso la Terra ad una velocità di 1700 km al secondo ed il suo impatto sul campo magnetico terrestre diede origine alla più grande tempesta geomagnetica mai misurata sulla Terra che causò la perdita di un satellite nippo-americano (Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics) e un black out della rete GPS per diverse ore. Il processo di azione del vento solare altera la pressione atmosferica al suolo, la distribuzione areale dei centri semipermanenti di azione ed in definitiva la circolazione troposferica. Un cambiamento di regime nella circolazione troposferica è responsabile della corrispondente variazione nel regime termo-pluviometrico di quel luogo. Per esempio, la circolazione troposferica nel bacino del Mediterraneo è caratterizzata da una componente zonale che dipende dalla distribuzione spaziale che i tre centri semipermanenti di pressione, l’anticiclone delle Azzorre, l’anticiclone Siberiano ed il ciclone Islandese, sono soliti occupare nell’emisfero boreale.


L’attività solare presenta la concomitanza simultanea di 3 cicli, 11, 22 e di 60 anni, che attualmente sono in fase tra loro e questo ha determinato gli elevati valori (massimi assoluti) sia nell’attività geomagnetica misurata al suolo che nella temperatura dell’aria planetaria. Ma questo scenario non durerà all’infinito! I cicli dell’attività solare tenderanno a non essere più in fase tra loro con il passar del tempo e l’attività del Sole tenderà a diminuire. In tali condizioni, la circolazione nel Mediterraneo, per esempio, tenderà progressivamente ad acquistare il suo carattere zonale che si tradurrà nel ritorno progressivo delle stagioni intermedie e di un regime termo-pluviometrico regolare come osservato nel medio periodo.
Figura: Valori di temperatura e di concentrazioni di CO2 e CH4 all’interno delle goccioline d’aria, racchiuse nella carota di ghiaccio lunga 3300 m, estratta a Vostok in Antartide e risalente a 420000 anni.




Osservatorio Meteorologico
Università di Napoli Federico II

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L’opinione pubblica è convinta che i gas e le microscopiche particelle prodotte dai motori e dalle industrie siano responsabili delle recenti variazioni climatiche. Si dimentica che tali quantità sono insignificanti se paragonate a quelle immesse nell’atmosfera da un’eruzione vulcanica. Le polveri vulcaniche sono in grado di modificare lo le proprietà fisico-chimiche dell’atmosfera ma anche di impedire ai raggi solari di raggiungere la terra e determinare un abbassamento delle temperature. Le eruzioni del Soufriere sull’isola di St. Vincent nel 1812, del Mayon nelle Filippine nel 1814 e del Tambora in Indonesia nel 1815 introdussero nell’atmosfera una tale quantità di polvere da formare un velo impenetrabile intorno al globo terrestre. Non a caso l’anno 1816 viene ricordato negli annali della meteorologia come l’anno senza estate:da maggio a settembre, una serie senza precedenti di ondate di freddo colpì soprattutto gli Stati Uniti e il Canada, causando una tardiva primavera, un’estate fredda e un precoce inverno; vi fu neve in giugno, gelate in luglio e agosto.

I danni notevoli all’agricoltura determinarono una carestia diffusa ben descritta nei diari e nelle memorie di coloro che vissero tale esperienza. Una analisi dell’archivio ultrasecolare dell’Osservatorio Meteorologico della Federico II ha evidenziato che a Napoli le estati del 1906 e 1907, che seguirono la potente eruzione del Vesuvio dell’aprile 1906, sono state più fredde di circa due gradi rispetto alle medie.

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Posto qui questo ministudio del Prof. Mazzarella, per le conisderazioni interessanti.
ccessivamente le metterò nel 3D apposito.


ISOLA DI CALORE URBANA

La città di Napoli poggia su di un insieme di edifici craterici, solcati da canaloni che di per sè ostacolano la circolazione dell'aria nei quartieri più bassi. Il processo di urbanizzazione si è sviluppato negli ultimi decenni con una velocità tale che oggi il 90 % dell'area del centro urbano è coperta da manufatti che ulteriormente riducono la circolazione aerea. Le numerose pareti verticali sono responsabili di sensibili modificazioni nel bilancio energetico, sia per l'elevata capacità termica dei materiali di rivestimento che per il minor valore dell'albedo rispetto alla campagna. In area urbana, infatti, le radiazioni vengono continuamente riflesse tra il suolo e le pareti verticali per cui la quantità di calore, ritenuta dai manufatti urbani, è di gran lunga superiore a quella assorbita da un piano orizzontale come l'area rurale. Tutto questo determina la nascita e lo sviluppo di un'area urbana in grado di determinare sensibili alterazioni nei dati microclimatici locali (WMO, 2004), spesso difficili da valutare in termini quantitativi per la complessità del fenomeno. E’ ragionevole considerare l’intera città come un corpo nero, cioè un corpo ideale capace di assorbire tutte le radiazioni incidenti e di emettere radiazione alla massima intensità per ogni lunghezza d’onda. Un corpo nero segue la legge di Stephan:

E = s T^4

dove s è la costante di Stephan pari a 5.67 x 10-8 W m-2 K-4 e T è la temperatura del corpo in gradi K. Da campagne di misure effettuate con una termocamera e con strumentazioni di precisione, è stato possibile misurare valori della temperatura in diverse aree della città di Napoli e in diversi periodi dell’anno. Questo ha permesso di assumere 50°C come il valore tipico estivo della città di Napoli. Considerando la città un corpo nero con T= 323 K ed applicando la legge di Stephan si ottiene che l’energia E che fuoriesce dalla città risulta pari a 600 W/m2. Presso l’Osservatorio Meteorologico a Napoli centro, nei pomeriggi estivi e con cielo sereno, la radiazione solare R risulta essere pari a circa 1000 Watt/m2 con un flusso di energia uscente H, dato da: H = 0.4 (R- 100) (Pasquill and Smith, 1983), pari a 360 W/ m2. E’ come se a Napoli, in estate, nelle ore di massima insolazione, splendessero due Soli: O Sole mio, che sta scomparendo per l’aumento della nuvolosità, e la città stessa che emette energia quanto il Sole vero.



5. DISCUSSIONE E CONCLUSIONI

La città di Napoli, come tutte le città metropolitane, è affetta dall’isola di calore urbana che trae origine sia dal tipico assetto geometrico delle città, con strade relativamente strette rispetto alle dimensioni verticali degli edifici, sia dal particolare tessuto urbano, costituito in prevalenza da asfalto, calcestruzzo, mattoni e cemento che assorbono in media il 10% in più di energia solare. In estate, nelle ore più assolate, l’asfalto e le pareti esterne degli edifici delle città raggiungono spesso temperature superiori a 60-90°C. I canyon urbani sono in grado di catturare una maggiore quantità di radiazione solare attraverso un processo di riflessioni multiple degli stessi raggi solari che, in una specie di ping-pong, rimangono intrappolati dalle pareti dei palazzi e dal fondo stradale. L’isola di calore urbana è resa più intensa anche dalla estensione piuttosto ridotta, entro il perimetro cittadino, di superfici evaporanti, come specchi d’acqua, prati ed alberi. Infatti l’evaporazione da parte dei suoli umidi o bagnati, oppure da parte delle foglie della vegetazione, sottrae all’aria enormi quantità di calore (ben 600 calorie per ogni grammo di acqua che evapora). E’ evidente quindi che a una minore evaporazione da parte delle aree urbane rispetto a quelle rurali corrisponde un minor raffreddamento dell’aria che sovrasta le città. Se nel periodo invernale l’isola di calore urbana comporta un aumento dei valori di temperatura all’interno delle città mitigando le basse temperature, questo fenomeno può risultare particolarmente dannoso per la salute umana nella stagione estiva in corrispondenza delle ondate di calore quando la temperatura dell’aria, oltre a raggiungere valori più elevati rispetto alle aree rurali circostanti nelle ore diurne, si mantiene elevata anche nelle ore notturne, alterando le capacità di ripresa dell’organismo umano dalle condizioni di estremo calore a cui è stato sottoposto nelle ore diurne (Di Cristo et al., 2006). Inoltre l’isola di calore urbana è in grado di cambiare drasticamente le stratificazioni d’aria di equilibrio termodinamico che governano la stabilità delle masse d’aria e la diffusione degli inquinanti per cui risulta importante eseguire una zonazione climatica dettagliata delll’intera area metropolitana con l’ausilio di stazioni fisse e mobili dislocate in orizzontale e in verticale in modo strategico al fine di identificare i diversi microclimi della città. In meteorologia, l’unico modo per ottenere informazioni vere è quello di fare misure al posto giusto e al momento giusto e non affidarsi esclusivamente all’uso di computer e modelli matematici. Giova osservare che è attraverso lo strumento di misura che il mondo della scienza arriva a sostituirsi al mondo del pressappoco (Koyrè, 1961). Nel passato l’attenzione alle problematiche meteorologiche ed ambientali era maggiore; basti pensare che nel secolo scorso operative altre tre stazioni meteorologiche all’interno della città di Napoli: l’Osservatorio Astronomico, l’Osservatorio Vesuviano e le Terme di Agnano. Tali stazioni sono state una alla volta incredibilmente dismesse impededendo così ogni tentativo di quantificazione dell’intensità dell’isola di calore urbana. Solo in questi ultimi anni, l’Osservatorio Meteorologico dell’Università degli Studi di Napoli Federico II sta cercando di portare avanti una politica di adozione delle numerose stazioni meteo già operanti sul territorio della Regione Campania in maniera del tutto disarticolata, attivando convenzioni con il Servizio Agrometeorologico della Regione Campania, il Corpo Forestale dello Stato, l’Ente Porto, l’ENAV, l’UGM, le Terme di Agnano, la Provincia di Salerno, le Comunità Montane, gli Istituti Nautici, le Amministrazioni Comunali, le Aziende di Agriturismo e produttrici di vino di qualità quali la prestigiosa Azienda Mastroberardino e molti privati. Con questa politica di adozione, la rete meteorologica dell’Università di Napoli Federico II può ora contare su circa 65 stazioni distribuite sull’intero territorio Regionale da Gaeta (LT) nel basso Lazio, fino a Greci (AV) nell’appennino Dauno e a Sapri (SA) nel basso Cilento, tutte consultabili via modem in tempo reale e capaci di fornire preziose informazioni per una affidabile previsiosbe del tempo in Campania. C’è una richiesta sempre maggiore di informazione meteorologica che, però, in Italia non è soddisfatta da una corrispondente offerta didattica ed informativa nello stesso ambito universitario. Basti pensare che presso l’Ateneo Federiciano, corsi di Climatologia sono accesi solo per Scienze della Natura e Scienze Geologiche; che presso il corso di Laurea di Scienze Ambientali, istituito da pochi anni presso la Federico II e che presso la stessa Facoltà di Scienze ambientali della seconda Università no contemplati minimamente corsi del genere, come se l’ambiente dovesse prescindere dalla fisica dell’atmosfera. Sono ormai maturi i tempi per creare un servizio di previsione meteorologica affidato alle Università e di considerare il clima e il tempo argomenti di interesse generale e non più solo un pretesto per scambiare quattro chiacchiere al bar.