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Il calore dell’ aria…Scacco matto all’AGW…

15 ottobre 2011 85 commenti

Le domande:

Ogni giorno sentiamo parlare di Riscaldamento Globale di quanto l’ uomo riesce a modificare il clima con le sua attività  … ma qualcuno si é preso la briga di fare due conti ? Se aumenta di un grado la temperatura globale quanta energia ci vuole ? L’ uomo é davvero in grado di produrre direttamente tanta energia per riscaldare la terra di due o tre gradi ?

Non trovando risposte mi é venuto in mente di buttare giù qualche conteggio per cercare di chiarirmi le idee.

Da notare che mi sono preso la briga di rifare i conti, ma tutti i risultati si possono trovare con un pò di pazienza sul web.

Spero quindi che questo articolo riesca a chiarire le idee sulle quantità di energia in gioco negli scambi termici del nostro pianeta.

Da dove cominciare ?

Intanto cerchiamo di conoscere un pò meglio  l’atmosfera, ovvero quanta aria c’ é sul nostro pianeta … quanto pesa.

Per calcolarlo abbiamo bisogno di un barometro e di un calcolo anche approssimativo della superficie terrestre.

La pressione atmosferica é mediamente di 1atm = 101 325 Pa = 101 325 N/m2= 10 332 kgf/m2 che per capirsi sono circa 10,332 tonnellate per metro quadrato di superficie.

L’ atmosfera lo sappiamo bene é composta d’aria che é un miscuglio di gas e conoscendo la composizione é facile calcolare il peso di ogni gas .

La tabella seguente l’ ho ricavata da wikipedia e ho tolto la componente di vapore acqueo e degli altri gas presenti in tracce. Un aria semplificata quindi …

 

Gas Percentuale molare Peso Molecolare Peso di ogni elemento per mole (g) Peso di ogni gas kg per m2
Azoto 78,084% 28,013 21,8737 7802,361
Ossigeno 20,945% 31,999 6,7022 2390,678
Argon 0,933% 39,948 0,3727 132,948
CO2 0,038% 44,010 0,0169 6,012
Totale 100,000% 28,9654 10332,000

Da notare che ogni m2 di superficie terrestre “gravano” 10 tonnellate di aria di cui solo 6 chilogrammi  sono di  CO2!

La prima volta che ho visto questi dati anni fa ho cominciato ad avere qualche perplessità  su come potesse la CO2 esser responsabile del riscaldamento globale.

Questi 6 kg di gas quasi inerte, secondo studi molto accurati,  riescono a scaldare  10 tonnellate d’ aria solo facendo rimbalzare la radiazione infrarossa !  La cosa é davvero incredibile ! (… Infatti io non ci credo :-) )

La superficie della terra é di 5,100 656 · 1014 m2.

Moltiplicando questo valore per il peso dell’ aria per metro quadro otteniamo circa 5,1 · 1015 tonnellate  e detto così non fa tanto effetto, ma dicendo 5,1 milioni di miliardi di tonnellate forse si capisce meglio. L’ aria non é così leggera … direi abbastanza pesante in fondo .

Spesso quando sentiamo parlare di riscaldamento globale vengono fuori percentuali, valori di watt per m2 che secondo me non rendono bene l’ idea dell’energia complessiva in gioco. Wikipedia ci aiuta ancora e troviamo  il valore del calore specifico dell’aria  che é di 1005 j/(kg·K) ( aria secca).

Abbiamo tutti i dati per calcolare la quantità di calore necessaria per scaldare di un grado l’ atmosfera del nostro pianeta … 1005 · 5,1 · 1015 = 5,125 · 18 j = 5,125 Ej = … sono 5,125 miliardi di miliardi di joule.

A questo punto voglio confrontare questo valore con l’ energia dissipata dall’ uomo sul nostro pianeta .. e su wikipedia troviamo il dato della produzione annua di energia elettrica che é di 471 Ej.

Tipo di combustibile Potenza in TW Energia/anno in EJ
Petrolio 5,60 180
Gas naturale 3,50 110
Carbone 3,80 120
Idroelettrico 0,90 30
Nucleare 0,90 30
Geotermia, eolico,
solare, legno
0,13 4
Totale 15,00 471

Da questo valore bisogna togliere i valori delle energie rinnovabile e quindi rimangono 437 Ej.   Per produrre energia elettrica in genere bisogna anche sprecare dell’ energia termica, presumendo un rendimento molto ottimistico del diciamo il 40-45 %. Dopo aver consumato l’ energia elettrica quest’ ultima si trasformerà nuovamente in termica e alla fine in atmosfera e negli oceani ce ne finiranno  circa 1000Ej complessivamente (elettrica consumata  + termica sprecata nella produzione tramite ciclo termodinamico )  .

Questo vuol dire che se l’ atmosfera fosse isolata, l’umanità in un anno la farebbe scaldare di circa 195°.

Nulla in confronto all’ energia che arriva sulla terra dal sole  al secondo che é di 0,174 Ej/s = Ew . Da notare che questo valore l’ ho calcolato perché sul wikipedia non mi sembrava esatto ed infatti ho ottenuto un valore diverso. Se il calcolo che ho fatto é giusto,  sulla terra in un giorno arrivano 0,174·84600=15033,6 Ej . Se davvero tutta questa energia finisse nell’atmosfera  e se l’ atmosfera fosse isolata in un giorno la temperatura dell’aria aumenterebbe di circa 3000°.

In realtà  le cosi non sono per niente  semplici e tutta l’energia solare viene dispersa dal nostro pianeta verso “l’ infinito”. La temperatura si stabilizza un punto di equilibrio nel quale  l’ energia radiativa entrante e  uscente sono uguali.  Una parte dell’ energia però rimane immagazzinata alla temperatura di equilibrio nei “materiali” in grado di trattenerla e questi sono l’aria dell’ atmosfera, l’acqua degli oceani e le rocce e i ghiacci della crosta terrestre.

Tutto questo ci fa capire come l’ umanità sia ancora un tantino “indietro come tecnologia” rispetto al Sole per la produzione di energia :-)
Il sole invia i 1000Ej sulla terra in circa 1h e 35 min … e 1000Ej sono lo stesso quantitativo di energia che l’ uomo riesce a immettere nel nostro pianeta  producendo e consumando energia elettrica.

Conclusioni:

Se si spegnesse il Sole e dovessimo scaldare l’atmosfera con i con i nostri mezzi saremmo destinati a surgelare in poche ore! Questo dato ci dovrebbe far riflettere su quanta presunzione c’ é nell’affermare che l’ uomo é il responsabile dei cambiamenti climatici. L’ uomo con le emissioni termiche dirette probabilmente non riesce e a spostare il termometro di un millesimo di grado.

Ancora un dubbio:

Siamo davvero così sfortunati da riuscire indirettamente e con gli effetti non voluti delle  emissioni di CO2 a surriscaldare il nostro pianeta?

Con questo dubbio vi lascio !

Luci0 … Gabriele Santanché.

Riferimenti :

http://it.wikipedia.org/wiki/Aria
http://it.wikipedia.org/wiki/Calore_specifico
http://it.wikipedia.org/wiki/Risorse_e_consumo_di_energia_nel_mondo
http://it.wikipedia.org/wiki/Terra

La Terra a Palla di Neve: Il presente è la chiave del passato!

22 febbraio 2011 30 commenti

Si tratta di uno dei grandi principi della geologia: le regole del mondo non si sono modificate con il tempo, e ciò che lo fa funzionare oggi, lo faceva anche milioni, miliardi di anni fa. Pertanto, dal passato della Terra possiamo ricavare le ragioni per alcuni fenomeni che avvengono nel presente, e forse anche trovare alcuni indizi per interpretare il futuro.
Ad esempio, uno degli indizi che hanno portato all’idea di una passata glaciazione, capace di estendersi dal Galles al polo nord, fu la presenza di enormi massi, dalla composizione del tutto diversa da quella del terreno, trovati a centinaia, se non migliaia, di chilometri di distanza dai più vicini depositi di roccia-madre.

Fig 1: Queste rocce, a volte di dimensioni enormi, furono chiamate “massi erratici”. La foto ne presenta uno, ritrovato in Italia qualche tempo fa, nella regione di Pianezza. Il masso fu poi utilizzato come materiale da costruzione.

Il mistero dei massi erratici fu risolto nel 1821 da Ignaz Venetz, un ingegnere svizzero, che ebbe l’intuizione di considerare i massi come resti di antiche morene, ovvero delle lingue di detriti trasportate dai ghiacciai; una volta che il ghiacciaio era scomparso, alcuni dei massi più grossi erano rimasti a testimonianza della sua presenza.
L’ipotesi sconvolse il mondo scientifico: l’idea di una tale estensione dei ghiacci appariva ridicola. Ma, con il tempo, e con altre prove rinvenute, si giunse alla conclusione che, in vari periodi negli ultimi milioni di anni, i ghiacci erano assai più estesi di adesso, toccando il loro ultimo massimo attorno a 18.000 anni fa.

Fig 2: In queste due immagini, una comparazione tra la Terra durante l’ultimo massimo glaciale e quella attuale. Colpisce non soltanto l’enorme estensione dei ghiacci nell’emisfero boreale, ma anche il basso livello del mare: enormi quantità d’acqua erano infatti trattenute nelle calotte. Dopo che esse si furono sciolte, lasciarono dietro di sé dei laghi stretti e lunghi, come quello di Como, in Italia, o i Grandi Laghi in America del Nord.

Qualche decennio più tardi, quando ormai la teoria delle glaciazioni era pienamente accettata, il mondo scientifico si ritrovò a vivere uno sconcerto ancora maggiore, quando in certe regioni dell’Africa centrale furono scoperti dei massi erratici. Con il tempo, altre strutture geologiche, come striature glaciali, o rocce di composizione glaciale, furono rinvenute a basse latitudini.
Queste anomalie furono considerate come derivanti da altri fattori, non imputabili ad un raffreddamento; la principale obiezione era che la fascia contenuta tra i tropici, ricevendo la maggior parte del calore del Sole, non poteva congelare. In effetti, anche durante l’ultima glaciazione, essi erano rimasti caldi.
Venne allora avanzata un’altra ipotesi: un’antichissima estensione dei ghiacci (i depositi imputati risalivano ad un’epoca tra i 700 ed il 600 milioni di anni fa) poteva aver raggiunto un livello tale da riflettere proprio la luce solare che avrebbe dovuto riscaldare i tropici, eliminando così il muro di calore che impediva loro di stringere tutta la Terra?
Ancora oggi, infatti, il ghiaccio riflette tra il 30% ed il 40% della luce ricevuta dal Sole (la neve fresca arriva al 90%, ed è per questo motivo che spesso in montagna si è accecati dal riverbero), ed i deserti ne riflettono tra il 25% ed il 30%; al contrario, la foresta ne restituisce al massimo il 15%, e l’acqua marina non arriva oltre l’8%. Questo fenomeno viene chiamato albedo, e significa che un mondo con molto ghiaccio, o ricoperto da deserti, riflette una maggior parte della radiazione solare di un mondo caldo ed umido.

Fig 3: L’albedo nella Terra attuale. Da notare che le zone glaciali, come la Siberia, il Canada, la Groenlandia, riflettano fino al 40% della radiazione solare; anche il deserto e le grandi catene montuose sono caratterizzate da un’albedo assai alta. Per contro, le regioni pluviali, come l’Africa centrale o l’Amazzonia, sono soggette ad un’albedo molto bassa.

Qual’era, allora, la situazione del mondo 700 milioni di anni fa?
Le prove geologiche del periodo hanno portato ad una configurazione che ha rafforzato le prove di una glaciazione globale; all’epoca, infatti, tutte le terre erano riunite insieme, formando un supercontinente simile a quello che avrebbe dominato l’epoca dei dinosauri, la Pangea.
Ma a differenza della Pangea, che vedeva un ecosistema completo, il supercontinente di 700 milioni di anni fa, Rodinia, sarebbe stato un deserto arso e senza vita: lo strato di ozono che protegge la superficie della Terra dai raggi solari, infatti, non era ancora completo. Le piante non esistevano, e non sarebbero comparse per ancora 180 milioni di anni. In mancanza di fotosintesi, tutta la vita si svolgeva in acqua, al riparo dalle radiazioni, dove peraltro non andava oltre cianobatteri o alghe verdi.
La Rodinia, continente desertico, avrebbe dunque avuto un’albedo molto più alta di quella della Terra attuale, riflettendo una parte assai maggiore della luce solare.
Ma più importante dell’albedo, sarebbe stata la sua posizione.
Il supercontinente si estendeva con una lama larga e piatta, partendo dal polo Sud fino alle latitudini dell’Islanda; l’ampia regione polare garantiva una base geologica per l’accumulo di ghiacci (la glaciazioni degli ultimi milioni di anni, infatti, hanno avuto una delle loro cause nella posizione dell’Antartide, che permette di avere un nucleo da cui protendere i ghiacci durante i periodi più freddi), ma, ancora di più, la larga “falce” di terre emerse in posizione tropicale avrebbe avuto un duplice effetto di raffreddamento.

Fig 4: Ricostruzione della Rodinia verso la fine della sua storia, circa 600 milioni di anni fa. Si nota bene la forma quasi ad “uncino” delle terre emerse, assieme alla vasta regione polare.

Per cominciare, essa avrebbe garantito un’albedo alta nelle regioni tropicali, dove la radiazione del Sole era più forte: se infatti si ha un’albedo elevata in regioni polari, gli effetti sono scarsi, in quanto l’energia ricevuta è minore. Ma in posizione tropicale, l’effetto sarebbe stato molto più accentuato. Inoltre, la posizione dei continenti li avrebbe fatti essere soggetti ad una maggiore erosione, cosa che avrebbe portato una quantità maggiore di rocce silicee a reagire con l’ossigeno nell’atmosfera e nell’acqua, intrappolando al loro interno una grande quantità di anidride carbonica e riducendo dunque il calore intrappolato dall’atmosfera.
La conseguenza maggiore, tuttavia, sarebbe stata la mancanza di una circolazione oceanica capace, come quella attuale, di trasportare con efficacia l’acqua più calda fino alle alte latitudini: di conseguenza, le regioni polari avrebbero visto climi estremi, con temperature molto al di sotto di quelle attuali.
Di solito, i meccanismi che tendono a portare la natura verso climi estremi ricevono delle retroazioni, così da condurre la Terra verso un optimum climatico, ma 700 milioni di anni fa tutti questi fattori (assieme ad altri come un Sole più giovane e quindi meno attivo, o sufficiente ossigeno nell’atmosfera da neutralizzare il metano presente in essa) puntavano in un’unica direzione.
Tra i 725 ed i 625 milioni di anni fa, dunque, in almeno due occasioni le regioni polari della Rodinia si raffreddarono, complice forse anche un mutamento nella circolazione oceanica; la maggiore quantità di ghiaccio portò l’albedo a crescere, riducendo la luce assorbita e portando le temperature a scendere ancora. Le calotte polari si espansero ed assorbirono acqua dal mare, portando nuova terra in superficie ed aumentando ulteriormente l’albedo.
Quando le calotte polari raggiunsero una latitudine di circa 34° (pressappoco l’altezza cui oggi si trova la Sicilia, od il Texas in America, quindi assai prima delle posizioni dei tropici), l’albedo divenne superiore alla luce assorbita: le calotte polari non trovarono più alcuna resistenza e si estesero ad un ritmo sempre più rapido, fino ad inglobare tutta la Terra sotto uno strato spesso un chilometro e mezzo.

Fig 5: Ecco come si presentava, forse, la Terra 700 milioni di anni fa, al tempo di una glaciazione globale. Non è chiaro se, almeno in alcuni periodi, una sottile cintura di acqua liquida si sia estesa lungo l’Equatore. Ma anche se così fosse stato, il resto della Terra avrebbe visto delle temperature medie di 40 gradi sotto zero, con una media di -110°, forse anche -120° attorno al polo sud. Per fare un riscontro, le temperature medie della parte più interna dell’Antartide, la zona più fredda di tutta la Terra attuale, sono di circa -57°.

Per la vita fu un disastro.
Quasi la totalità delle forme viventi fu spazzata via dal ghiaccio imperante; sopravvissero soltanto, in profondità nel mare, alcune forme di batteri ed alghe molto semplici attorno ai camini vulcanici, dove la presenza di nutrienti chimici, e l’adattamento alla mancanza di luce solare, concessero all’evoluzione di non ripartire da zero.
Con la Terra completamente ricoperta da ghiaccio, stretta in un circolo vizioso di abbassamento delle temperature, senza zone calde o temperate da cui le calotte potessero cominciare a ritirarsi, la glaciazione globale sembrava eterna.

Fig 6: Europa, una delle lune di Giove. La sua superficie è completamente ricoperta dal ghiaccio, che nasconde, forse, un oceano di acqua liquida. Detriti portati dagli asteroidi ed alta presenza di minerali nel ghiaccio mostrano le zone più scure. Forse era questo l’aspetto della Terra settecento milioni di anni fa.

Cosa ha permesso alla Terra di uscirne?
Negli anni, l’obiezione più forte contro l’ipotesi di una “Terra a palla di neve” (Snowball Earth) è stata che essa doveva presentare un circolo vizioso insanabile: l’albedo troppo alta non avrebbe mai consentito alla Terra di sciogliersi. Com’era possibile che solo cento milioni di anni più tardi, fosse avvenuta la più grande esplosione di vita nella storia della Terra, nel Cambriano?
La risposta venne dalla considerazione delle condizioni climatiche a quel tempo. La Terra si presentava come un enorme deserto, con pochissime precipitazioni in quanto l’acqua libera era in quantità davvero esigua; inoltre, la glaciazione globale avvenne verso la fine della vita della Rodinia, quando il supercontinente stava cominciando a spaccarsi. L’azione di deriva dei continenti portò ad un’intensa attività vulcanica lungo le faglie tettoniche (i punti in cui le placche si toccano, simili alle cuciture su un pallone da calcio), ed essa portò alla produzione di enormi quantità di anidride carbonica.
Nella Terra attuale, la produzione vulcanica viene trattenuta dalle reazioni delle rocce con l’ossigeno dell’atmosfera (che non potevano avvenire sotto chilometri di ghiaccio) ma soprattutto dalla pioggia, che ne conserva enormi quantità nel terreno e nel mare. In un mondo senza pioggia e con un’intensa attività vulcanica, la produzione di anidride carbonica non dovette ricevere alcun freno; e, in pochi milioni di anni, essa passò al 13% del totale, aumentando di circa 350 volte.
Una simile quantità di anidride carbonica dovette riuscire, all’incirca 625 milioni di anni fa, a creare un effetto serra tanto potente da contrastare l’azione dell’albedo, e da far ritirare in fretta le calotte polari, scoprendo di nuovo il mare e le terre.
La presenza di suolo e di acqua liquida avrebbe poi consentito all’anidride carbonica di tornare a dissociarsi e a diminuire, riportando la situazione ad uno stato ottimale.

Fig 7: L’anidride carbonica avrebbe condotto ad un rapido surriscaldamento della Terra, portando a temperature opposte a quelle precedenti, fino a +50° di media globale. Con la rapida scomparsa delle calotte polari, l’anidride carbonica si disciolse rapidamente nel mare e nel terreno, consentendo alle temperature di ritornare a valori meno estremi. Questa spiegazione, tuttavia, non tiene conto delle caratteristiche tipiche dell’anidride carbonica.

Questo almeno secondo le idee ufficiali sugli effetti dell’anidride carbonica nell’atmosfera: ovvero (basandosi su dati, poi considerati falsi, di carotaggi in Groenlandia effettuati negli anni ’80) un aumento lineare del calore atmosferico in base all’aumento della CO2; tale relazione, in realtà, non esiste. L’anidride carbonica ha una correlazione logaritmica con l’assorbimento del calore, ovvero l’aumento della quantità comincia presto ad esaurire il suo effetto, per vederselo poi ridurre a zero. Quindi, un’atmosfera composta al 13% di anidride carbonica non avrebbe avuto alcun effetto sullo scioglimento della palla di neve; mi sembra assai più plausibile una spiegazione legata alla deriva dei continenti: 650 milioni di anni fa, come già detto, la Rodinia era verso la fine della sua storia, e non è inverosimile che un mutamento delle posizioni dei continenti, con il loro allontanarsi dalle regioni polari, ed una rinnovata circolazione oceanica, abbiano riportato la situazione climatica ad uno stato meno estremo.
Soltanto in seguito, con la riapertura dei bacini marini ed il ritorno dell’erosione superficiale, a contatto con l’aria, l’anidride carbonica deve essere diminuita; senza, peraltro, che l’effetto avesse qualche correlazione con le temperature. Recenti carotaggi e studi di climatologia hanno dimostrato, infatti, che la correlazione tra l’aumento di anidride carbonica e crescita delle temperature, vada invertita: sarebbe proprio la maggiore temperatura a spingere i grandi “serbatoi” di anidride carbonica (come il terreno, il permafrost, ma soprattutto il mare) a liberarne grandi quantità, di solito con un ritardo di circa 800 anni rispetto alla crescita delle temperature.

Qualunque sia la spiegazione reale, ancora oggi il dibattito continua; ma la scoperta di nuovi depositi in Canada ha ulteriormente rafforzato la teoria.
Molto di recente, infine, alcuni studiosi hanno azzardato un’idea affascinante: l’imponente erosione che seguì al rapido scioglimento, dovuto sia al ritiro dei ghiacci, sia al clima alterato, sia al grande dilavamento dei fiumi, potrebbe avere disciolto nell’acqua marina enormi quantità di nutrienti (in particolare fosforo). Una simile manna avrebbe poi condotto gli organismi sopravvissuti alla catastrofe a replicarsi come mai prima; ma le poche specie di partenza (in quanto una situazione come quella della Terra a palla di neve ed il suo successivo scioglimento devono aver premiato gli organismi più semplici e facilmente adattabili), sottoposte ad un enorme sovrappopolamento, avrebbe poi condotto l’evoluzione a superare il costo riproduttivo di formare organismi pluricellulari, facendo così compiere alla vita sulla Terra quel balzo incredibile che avrebbe portato la biosfera a diventare quella che è oggi.

Fig 8: Forse l’Esplosione Cambriana, quel diffondersi di nuove specie che avvenne tra i 530 e i 490 milioni di anni fa, fu causata dall’enorme disponibilità di nutrienti dovuto all’erosione del terreno dopo la glaciazione globale. Se così fosse, il mistero delle cause dell’Esplosione Cambriana troverebbe finalmente una soluzione.

Il fenomeno della “Terra a palla di neve”, avrebbe dunque portato nuova vita dopo una lunga stagione di freddo mortifero (non per nulla il periodo che vide la Terra a palla di neve è stato nominato da qualche anno “Criogeniano”).
L’analisi delle cause della glaciazione globale porta ad un’ultima domanda: può accadere ancora? Può il passato essere la chiave del presente?
Ci sono buone probabilità che i due episodi del Criogeniano non siano stati gli unici della storia della Terra: alcune decine di milioni di anni prima, altre glaciazioni hanno forse raggiunto i tropici (anche se mancano le prove che siano riuscite ad inglobare tutta la Terra).
Un episodio molto più lungo è certamente avvenuto nel Sideriano, tra i 2500 ed il 2300 milioni di anni fa (quindi nei primordi della vita della Terra, quando persino i continenti erano giovani e molto meno estesi): un’enorme proliferazione di batteri portò ad una grande ossigenazione dell’atmosfera, e quindi a dissociare le enormi quantità di metano (il metano ha una capacità di trattenere il calore pari a circa 20 volte quella dell’anidride carbonica, e in questo caso la correlazione può aver avuto un senso; ma mi sembra più plausibile addurre cause relative allo spostamento dei continenti) allora presenti in CO2 ed acqua. A quell’epoca la Terra era riscaldata da un Sole molto più debole, e dunque la diluizione del metano può aver portato ad una glaciazione estesa a tutta la Terra, che sarebbe durata almeno 200 milioni di anni: la Glaciazione Huroniana.

Fig 9: La Glaciazione Huroniana fu la madre di tutte le glaciazioni, stringendo la Terra in una morsa di gelo per un periodo due volte più lungo di tutti gli episodi del Criogeniano messi insieme. Il Sole molto più debole deve avere portato a temperature ancora inferiori, ma la grande attività vulcanica lo spostamento dei continenti sarebbero comunque riusciti a decretarne la fine.

Abbiamo visto come, oltre all’albedo, anche la posizione dei continenti giochi un ruolo fondamentale nella temperatura media del pianeta; essa condiziona le correnti oceaniche, che possono portare in poco tempo ad un riscaldamento o ad un raffreddamento dell’atmosfera.
Negli ultimi anni, c’è stato il sospetto che proprio una di queste correnti sia in pericolo. Se ciò avvenisse, quali sarebbero le conseguenze? Potrebbe ciò condurre ad un episodio glaciale come quelli di 20.000 anni fa? O la situazione sarebbe ancora più grave, e porterebbe ad una nuova Terra a palla di neve?

 By Shaggley

(Articolo pubblicato anche su: http://survivalrule.wordpress.com/)

L’Ecobufala e il Congresso di Cancun…

30 dicembre 2010 16 commenti

Molti esultano, ma sulla lotta ai gas serra il summit vara un’intesa col trucco. I climatologi: la temperatura globale calerà naturalmente

Cancun - Onanismo sfrenato, quello dei convenuti a Cancun. Parole forse meno colorite, sicuramente meno volgari, ma che rendono lo stesso concetto sono quelle dell’inviata del Corriere della Sera, Alessandra Arachi, che domenica scorsa ha avuto il coraggio scrivere: «l’assemblea dei Paesi del mondo ha applaudito sé stessa». Parole uniche in un intero foglio di esaltazioni evocate sin dalla prima pagina dal quotidiano milanese, che trionfalmente titolava: «Clima, accordo a sorpresa a Cancun».

 Non meno trionfale il titolo che Repubblica ha riservato al suo corrispondente, il solito Cianciullo, senza però riservargli, stavolta, gli onori del richiamo in prima pagina. D’altra parte, ci vuole una spessa coltre di bronzo per concedere quegli onori a uno che scrive, come Cianciullo ha scritto, probabilmente senza arrossire, che «i cinesi hanno la leadership nell’energia pulita». I cinesi? È da almeno cinque anni che installano una centrale a carbone ogni 10 giorni (sì, avete letto bene: una ogni 10 giorni), mentre la loro generazione elettrica è coperta per lo 0,7% dall’eolico e per lo 0,01% dal solare, e avrebbero, i cinesi, la leadership nell’energia pulita? Una frase che avrei potuto scrivere io perché so che quella dal carbone, se prodotta dai nostri impianti, è energia pulita; ma che non scrivo perché non sono sicuro che gli impianti cinesi siano dello stesso tipo che usiamo noi.
Cianciullo ha definito Cancun «un successo degli ambientalisti». Contento lui. L’accordo, informa il giornalista di Repubblica: 1) sollecita la «riduzione delle emissioni del 25-40% entro il 2020»; 2) all’uopo istituisce un fondo, gestito dalla Banca mondiale, di 10 miliardi di dollari l’anno per 3 anni, ma col proposito di farli diventare 100 l’anno fino al 2020; 3) sottoscrive la necessità di mantenere gli aumenti di temperatura (testualmente) «entro i 2 gradi, meglio se entro gli 1,5 gradi per la fine del secolo».

Capisco che 30 miliardi di farebbero gioire chiunque (figuriamoci i banchieri); che se poi diventano 100 miliardi l’anno reclamano un bel brindisi (i banchieri, poi, sarebbero ansiosi di brindare, anche alla nostra salute, per quel che costa loro). Ma ciò che non capisco è il visibilio degli ambientalisti. Se a Cancun avessero approvato e reso operativo ciò che non hanno approvato, e cioè non 10 ma 100 miliardi l’anno da oggi al 2020, sarebbero 1.000 miliardi. Che, se impegnati tutti nel nucleare, consentirebbero di installare 300 reattori e produrre di 300 GW (gigawatt), che rappresentano una riduzione delle emissioni del 6%. Con 1.000 miliardi di dollari si possono invece installare 1.000 GW eolici, che però producono 200 GW elettrici (il vento non soffia sempre), che rappresentano una riduzione delle emissioni del 4%. Oppure, sempre con 1.000 miliardi di dollari, si possono installare 200 GW fotovoltaici, che però producono 20 GW elettrici (il sole non brilla sempre), che rappresentano una riduzione delle emissioni pari allo 0.4%. Qualunque cosa si faccia, siamo ben lontani dal minimo del 25% sottoscritto a Cancun dai fessi del mondo. Dei quali la palma, e col botto, va al ministro all’ambiente indiano, definito «carismatico» da un Cianciullo che in estasi ce ne riporta il commento: «ci sono occasioni in cui lo spirito del luogo deve prevalere sulla procedura». Boh? Io insisto: i ministri dell’ambiente vanno aboliti.

Ma tanto fessi, forse, non sono stati, quelli di Cancun: aver spostato l’obbiettivo ufficiale dall’entità della riduzione delle emissioni all’entità della riduzione delle temperature è stato un colpo da veri maestri. Se le temperature del globo diminuiranno (come la climatologia migliore, per quanto giovane e imperfetta, prevede), questi signori potranno brindare al successo e accreditare quelle diminuzioni alle loro 16 inutili riunioni. Se le temperature non dovessero diminuire, potranno invece sostenere che «bisogna fare di più»: vorranno non 1.000, ma 10.000 miliardi. Delle due una: o la crisi non esiste, o costoro ne sono la causa.
La migliore caratterizzazione del cancan di Cancun l’ha data, ancora una volta, ma forse inconsapevolmente, la brava inviata del Corsera, ove nell’articolo che ho citato scrive: «il fiore all’occhiello degli accordi messicani è stata la volontà di riconfermare il protocollo di Kyoto». Dovete sapere che questo protocollo, sottoscritto nel 1997 ed entrato in vigore nel 2003, prevede la riduzione delle emissioni del 5% rispetto ai valori del 1997; senonché, oggi quelle emissioni sono invece aumentate, del 5% nella «virtuosa Europa» e del 20% a livello mondiale, rispetto a quelle del 1997. Se questo è stato il fiore all’occhiello di Cancun, immaginatevi il resto. Comunque, gli sfaccendati di Cancun si sono dati il loro 17mo appuntamento, l’anno venturo, in Sudafrica: mettiamoci comodi, ma occhio al nostro portafogli.

Di Franco Battagllia

Fonte:

http://www.ilgiornale.it/interni/dal_vertice_onu_arriva_pacco_che_illude_ambientalisti/13-12-2010/articolo-id=493181-page=0-comments=1

L’ EFFETTO-SERRA NON ESISTE NEPPURE SU VENERE!

21 dicembre 2010 107 commenti

L’amico e collega Alberto (IlikeCO2) scriveva qui giustamente qualche tempo fa che è difficile per molte persone liberarsi dagli schemi mentali più radicati, anche se vengono fornite tutte le prove scientifiche dell’erroneità di tali convinzioni, e sulla base di calcoli precisi, leggi fisiche e matematiche.

E infatti l’idea che l’atmosfera sia una serra, o una “coperta” i cui gas sarebbero in grado di “intrappolare” le radiazioni infrarosse ed accrescere le temperature, per quanto smentita da varie leggi fisiche, da precisi esperimenti (come quello di Wood del 1909), e da molti studi autorevoli al riguardo (Siddons, Nahle, Schreuder, Gehrlich, Tscheuschner, Miskolczi, Thieme, Claes Johnson, ‘O Sullivan, etc.) sembra tuttora affascinare – nel suo rozzo semplicismo –”climatologi” (peraltro piuttosto privi di cognizioni matematiche e fisiche adeguate) e molte persone che si limitano a citare pezzi di articoli e diagrammi trovati nei vari blog, senza neppure capirne l’erroneità (come l’improponibile diagramma di Kiehl e Trenberth, che anche la NASA ha messo in cantina da diversi anni).

Ma il pezzo forte di questi sostenitori della teoria dell’effetto-serra, è senz’altro rappresentato dalla proposizione dell’esempio del pianeta Venere.

Una delle affermazioni più comuni nei blog, ed anche in moltissimi testi ed articoli, è quella secondo cui Venere, la cui atmosfera è al 96.5% composta da CO2, e la cui temperatura alla superficie raggiunge i 464° C (737°K) sarebbe proprio la dimostrazione indiscutibile ed assoluta sia dell’esistenza dell’effetto serra, che della capacità della CO2 di intrappolare le radiazioni solari, innalzando le temperature.

Non solo, ma un’altra delle affermazioni più diffuse – tra i serristi più convinti – è proprio la lugubre profezia del destino rovente che ci attenderebbe, qualora la CO2 prodotta dall’uomo aumentasse ancora.

Peccato che molti di questi personaggi dimentichino in primo luogo che la CO2 presente sulla Terra è solo lo 0.04% di tutti i gas atmosferici, cioè poco più di 4/10000simi di quella presente su Venere, e che peraltro vi furono epoche preistoriche anche sulla Terra in la CO2 nell’atmosfera era oltre 20 volte maggiore di quella attuale, senza che vi fosse alcun danno per le specie animali.

Chiusa parentesi.

Ma il problema è un altro.

Venere – per quanto diverso dalla Terra – è davvero la dimostrazione dell’esistenza di un ipotetico effetto serra?

Le temperature roventi su Venere sono davvero causate dalla spaventosa concentrazione di CO2 nell’atmosfera?

In realtà si può facilmente dimostrare che le cose non stanno affatto così, e solo chi non sa nulla delle condizioni fisiche di Venere, e non possiede adeguate cognizioni matematiche e fisiche, poi se ne esce ripetendo meccanicamente il solito refrain sulla CO2 e sull’effetto serra.

Ma vediamo rapidamente i dati precisi che riguardano Venere (tratti dal sito della NASA, e dalle rilevazioni delle varie sonde spaziali, quindi sperimentalmente documentati e inattaccabili).

http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/venusfact.html

La prima cosa che colpisce, chi analizza le condizioni di Venere, è il fatto che le temperature del pianeta sono UNIFORMI, sia l’emisfero irradiato dal Sole, che quello in oscurità, hanno le medesime temperature, ovvero circa 460°-465° C.

Questo dovrebbe immediatamente fare riflettere chiunque sia in buona fede, e voglia comprendere la realtà dei fatti senza pregiudizi.

Ora, se fosse l’atmosfera e la CO2 di Venere ad “intrappolare” le radiazioni solari e a causare un enorme effetto serra, allora non si spiega come mai anche la parte oscura non irradiata dal Sole ha LA STESSA temperatura della parte illuminata.

Dove non arrivano radiazioni solari, ovviamente non vi può essere innalzamento di temperature, ma anzi si dovrebbe rilevare un freddo notevole.

E dove non arrivano radiazioni infrarosse, ovviamente queste non possono nemmeno venire “intrappolate”, non si può intrappolare ciò che non esiste.

Eppure su Venere abbiamo ovunque le medesime temperature, sia dove c’è Sole che dove c’è ombra!

Inoltre, su Venere i venti soffiano a velocità ridottissime, inferiori ad 1 m./sec., quindi è escluso ovviamente che vi possa essere un effetto convettivo, di “rimescolamento” e trasporto di calore da parte dell’atmosfera, anche perchè là il giorno dura 2802 ore, la rotazione è lentissima, e il giorno venusiano è pari ad oltre 116 giorni terrestri.

E ancora, la densità estrema dell’atmosfera di Venere, che raggiunge i 67/70 kg./m^3 (la Nasa dà circa 65 kg/m^3 sul suo sito, ma altri fonti danno una densità un po’ più alta), impedisce ai raggi solari di raggiungere la superficie, su Venere c’è buio anche nell’emisfero irradiato dal Sole, alla superficie avete solo una sorta di sauna a 464°C e con un buio quasi assoluto

E allora, quale può essere la causa delle enormi temperature di Venere?

Semplicemente le enormi pressioni che l’atmosfera raggiunge alla superficie, pari a ben 92 atmosfere (mentre la Terra ha solo 1 atmosfera di pressione al livello del mare).

Infatti, utilizzando l’equazione generale dei gas: PV = nRT, che è la legge universale dei gas perfetti, valida per i gas al di sotto di temperature e pressioni troppo elevate (come possono essere quelle stellari, dove l’equazione non è applicabile), e usando i parametri di Venere, abbiamo:

P (pressione) = 92 atmosfere

V (volume) = 1 m^3 (1000 dm^3, oppure 1000 L)

n (numero di mole): che è dato dal rapporto tra la massa reale del gas (che in questo caso è pari a 67.000 grammi/m^3) e la massa molecolare della CO2, che è pari a 44, quindi il numero di mole/m^3 su Venere è 1522.7

R (costante universale dei gas) = 0.082

In base a questi parametri, ed effettuando una semplice operazione di moltiplicazione e divisione:

92 * 1000/1522.7 * 0.082

abbiamo 92000/124.8 e il risultato è 737 gradi Kelvin, cioè appunto 464° C, che è la temperatura uniforme che si trova sulla superficie di Venere!

Ma ciò dimostra matematicamente che le temperature tanto elevate di Venere non sono per nulla dovute né ai raggi solari (sulla superficie i raggi solari non arrivano per nulla, perché l’atmosfera è troppo densa e non li lascia passare, così come i raggi solari non arrivano in fondo al mare, dove è buio e freddo), né ad un fantasioso effetto serra!

Sono le pressioni gigantesche che l’atmosfera di Venere raggiunge alla superficie a causare le temperature superiori a 460° C che le sonde spaziali hanno evidenziato, e cambierebbe ben poco se al posto della CO2 ci fosse l’aria terrestre (che ha massa molecolare di 28.9 anziché 44). Se comprimete un gas come l’aria fino a 92 atmosfere (anziché solo 1 come abbiamo sulla Terra, avreste comunque temperature superiori a 300°C.

Quindi, chi cita Venere come esempio perfetto di “effetto-serra”, non ha la minima idea di cosa parla, e parla ripetendo luoghi comuni e senza sapere usare la propria testa, poiché i 464°C di Venere sono al 100% causati dalla pressione di 92 atmosfere che esiste là, le radiazioni solari e il fantomatico “effetto-serra” non c’entrano proprio nulla.

Roberto Frigerio

Da premesse false si arriva a risultati ancora più falsi‏…

14 dicembre 2010 44 commenti

Corpo del messaggio:

COSA DICE LA TEORIA DEL RISCALDAMENTO GLOBALE ANTROPICO:

La Terra riceve energia dal sole che la irradia sotto varie lunghezze d’onda nel visibile e non, cioè radio microonde infrarossi(45% del totale circa) luce visibile, uv (11% circa) gamma. La Terra accetta questa radiazione e la riemette ovviamente nello spazio solamente nelle bande delle onde radio, microonde e infrarossi soprattutto, perché la luce visibile si inizia a emettere solo a temperature di circa 500°C e superiori. La teoria dice che l’atmosfera è trasparente alla radiazione in ingresso ma non a quella in uscita dalla Terra. Tutti i gas biatomici come azoto N2 (78% atmosfera) e ossigeno O2( 21%) non riescono ad assorbire l’infrarosso,mentre tutti i gas triatomici o più come H20 CO2 CH4 O3 ecc assorbono questa radiazione IR e la riemettono, in parte anche verso la Terra diminuendo l’IR uscente e incrementando la temperatura totale, quindi se la loro concentrazione in atmosfera aumenta, diminuisce l’infrarosso uscente e la temperatura aumenta sempre d i più.

COSA DOBBIAMO SAPERE:

Questa è una teoria di 150 anni, la fisica come il resto del mondo ha fatto progressi. Oggi sappiamo che non esistono corpi che si comportano cosi e sappiamo molto bene come funziona l’assorbimento dell’infrarosso.

1) l’infrarosso viene emesso da qualunque corpo sopra i 0 K in fotoni che hanno una determinata energia, il fotone emesso che raggiunge un altro corpo eccita un suo elettrone e lo fa passare ad un orbitale più alto aumentando la sua temperatura, questo processo avviene finchè il corpo che riceve non ha più elettroni da eccitare e riemette tanti fotoni quanti ne ha ricevuti in direzioni casuali rimettendo elettroni al loro posto e riportando la temperatura com’era prima.

2) Poiché non esistono corpi con T = 0 K non esistono corpi che non emettono e assorbono in uguale quantità infrarosso ( 1° principio della termodinamica) altrimenti se esistessero corpi che assorbono o emettono soltanto oltre a creare energia dal nulla dovrebbero avere T infinita o nulla. Poiché ossigeno e azoto hanno una temperatura visto che si trovano allo stato gassoso, assorbono e riemettono IR

http://www.coe.ou.edu/sserg/web/Results/Spectrum/n2.pdf

http://www.coe.ou.edu/sserg/web/Results/Spectrum/o2.pdf

3) Quando si parla di gas,liquidi o solidi, esiste un valore chiamato capacità termica specificahttp://www.engineeringtoolbox.com/spesific-heat-capacity-gases-d_159.htmlcioè la quantità di energia richiesta da un corpo per aumentare la sua T di 1K. Ovviamente maggiore sarà la quantità di un gas in atmosfera e maggiore la sua capacità termica, più difficile sarà aumentare la sua temperatura, immaginando un attività solare costante. Inoltre chi ha capacità termica inferiore ha la facoltà di raffreddarsi prima poiché emette radiazioni con una frequenza maggiore ( basta immaginare l’escursione termica che c’è tra città che vivono vicino la costa e città che vivono nell’entroterra, infatti il suolo ha capacità termica inferiore del mare)

CONCLUSIONI:

Gli oceani hanno una capacità termica molto alta
CpJ/(g•K) = 4,1813
E una temperatura media di 4°C (vicino ai 5,3°C teorizzati per un corpo nero alla stessa distanza dal sole), questo vuol dire che ci vuole una quantità di energia immensa per aumentare la loro T di 1 K. La capacità termica dell’atmosfera invece è 1.01 KJ/(KgK) frutto di una media tra le capacità dei vari gas che la compongono, mentre quella della CO2 è di appena 0,84 KJ/(KgK) cioè l’anidride carbonica si scalda con meno energia rispetto a azoto ossigeno vapore e acqua, ma si raffredda anche prima. Lo 0,039% dell’atmosfera assorbe ed emette meno dei suoi cugini metano, vapore, azoto, solo l’argon è ancora più scrauso come assorbitore emettitore. Tuttavia aumentare la sua concentrazione ( ad esempio a 700ppm) fa si che si che la capacità termica totale dell’atmosfera diminuisca perché per formarsi la CO2 deve sottrarre all’atmosfera dell’ossigeno nel ben noto processori combustione ( C + O2 + calore = CO2). Questa diminuzione della capacità termica f! a si che l’atmosfera richieda meno energia per riscaldarsi di più e che quindi ci sia un riscaldamento ( infinitesimale perché è infinitesimale l’aumento della concentrazione)ma allo stesso tempo si raffredda prima. Il bilancio totale sarebbe comunque nullo, cioè ne riscaldamento ne raffreddamento. In più la CO2 ha una conduttività termica leggermente inferiore a quella degli altri gas che compongono l’atmosfera, quindi un suo aumento causerebbe un aumento del gradiente termico verticale cioè più caldo nello strato atmosferico a contatto col suolo e più freddo ad alta quota dove la concentrazione diminuisce, ma questo non influisce sulla temperatura media del globo perché come sappiamo l’energia è sempre la stessa.

Per aumentare la temperatura rimane un solo modo, aumentare l’attività solare.

L’unico modo per capirci qualcosa insomma non è attraverso i calcoli dell’IPCC che non tengono conto di tutto questo, perché partendo da concetti sbagliati si arriva inevitabilmente a risultati sbagliati, ma è attraverso l’esperimento, perciò ne linko qualcuno:

http://www.spinonthat.com/CO2_files/The_Diurnal_Bulge_and_the_Fallacies_of_the_Greenhouse_Effect.html  (a fine pagina)

http://www.globalwarmingskeptics.info/forums/printthread.php?tid=528

Gerrard8

Dubbi sull’efficacia di mitigazione climatica (Approfondimento a Prima parte)

15 novembre 2010 23 commenti

Prendo lo spunto da un recente articolo di R. Reitano su CA http://www.climalteranti.it/2010/10/31/il-primo-scettico-del-riscaldamento-globale/

Che cito:

“l’equilibrio convettivo è mantenuto nella parte bassa della troposfera fino a circa 10 km, mentre più in alto si mantiene l’equilibrio radiativo. L’importante conseguenza è che i dettagli dell’assorbimento nella bassa troposfera non hanno importanza poiché il calore “viene diffuso e trasferito verso l’alto dalla convezione”. In altre parole, chi governa il bilancio energetico della terra è il bilancio radiativo nell’alta troposfera e lì la concentrazione di CO2 ha un peso.”

Trovo queste affermazioni incomprensibili, perché nel caso in cui tutte le radiazioni di infrarosso nelle bande di assorbimento del CO2, fossero captate in bassa troposfera dal CO2 o dal vapore acqueo, mai giungerebbero in alta troposfera se ci fosse una trasmissione per convezione. Inoltre nel caso in cui l’energia arrivi in alta troposfera, per convezione, ed una molecola di CO2 fosse colpita, al superamento del proprio punto di equilibrio questa potrebbe emettere radiazioni infrarosse, molte delle quali sarebbero rivolte verso la terra. Ma se ci fosse saturazione in bassa troposfera queste radiazioni sarebbero captate anche in discesa e mai giungerebbero in superficie.

Lindzen invece dice che il sistema è misto e quindi una parte di energia assorbita in bassa troposfera è trasmessa sempre con radiazione, in questo caso potrebbe giungere fino alla alta troposfera, ma anche tornare verso la terra. C’è da chiedersi allora quanta della CO2 emessa ha effettivamente un effetto di riscaldamento sicuramente non il 100%

Sempre il Reitano dice:

La regione in cui avviene l’assorbimento si allarga progressivamente, indicando un aumento dell’assorbimento anche oltre la saturazione nella parte centrale. Per una riga non troppo assorbita l’effetto di queste code è minimo, ma per una molecola fortemente saturata come quella del CO2 si ha un assorbimento significativo anche per le parti più esterne della riga, e in queste zone l’assorbimento dipende dalla concentrazione”

Questa capacità di assorbire di più conta però solo in alta troposfera perché nella bassa, comunque poi l’energia si dovrebbe trasmettere prevalentemente per moto convettivo, e poi ci sarebbe il vapore a captare quello che sfugge al CO2.

Il Reitano conclude segnalando un articolo del prof Bardi che cito: 

Vi spiego una volta per tutte come funziona l’ “effetto serra” e perché sarebbe meglio chiamarlo “effetto coperta”.

L’effetto coperta: perché i gas serra scaldano la terra Di Ugo Bardi”

“In particolare, dobbiamo considerare la CO2 che è il gas più importante nell’effetto di riscaldamento globale causato dall’attività umana. E’ vero che la bassa atmosfera è “satura” di CO2 in termini di assorbimento ottico nella sua finestra. Quello che cambia è negli strati dell’alta atmosfera, la zona “non satura”, dove la CO2 può irradiare verso lo spazio esterno. Aumentando la concentrazione di CO2, la zona non satura si sposta verso l’alto. Ovvero, aumentando la concentrazione della CO2 è come aggiungere delle coperte alla terra. E’ sempre l’ultimo strato, come l’ultima coperta, che fa il possibile per equilibrarsi con la bassa temperatura dell’universo. Ma dal punto di vista della superficie terrestre, l’effetto è un maggior riscaldamento per via del maggior spessore di “coperte”.

La coperta come la serra blocca i moti convettivi, invece l’atmosfera è un sistema aperto dove la convezione in presenza di vapore acqueo è solo rallentata ( le temperature notturne nei deserti calano rapidamente proprio per la mancanza di vapore acqueo) Ma anche in presenza di vapore acqueo in atmosfera  avviene uno scambio di energia con l’esterno in quanto il calore viene portato in alto.

Io lo chiamerei effetto atmosfera.

A questo proposito sarebbe interessante analizzare l’andamento delle temperature notturne e diurne degli ultimi 40 anni in ambienti con scarsa umidità come i deserti in particolare il Gobi che è a latitudini alte. Il rateo di riscaldamento delle temperature notturne nel Gobi dovrebbe indicare l’effetto dei gas climalteranti in particolare il CO2 senza il feedback del vapore acqueo. Ma non le trovo.

La relazione fra la concentrazione di CO2 e l’effetto riscaldante non è lineare, è logaritmica. Ma, sulla Terra, siamo ancora ben lontani dalla saturazione dell’effetto della CO2; ovvero una condizione in cui aggiungere altra CO2 non cambia le cose. Se ci fossimo arrivati, saremmo nella condizione di Venere, con qualche centinaio di gradi di temperatura alla superficie del pianeta.”

Però potrebbe essere che il raffreddamento della superficie di  Venere sia molto rallentato da un’atmosfera costituita prevalentemente da CO2 che è un molecola più grossa e più pesante dell’ossigeno e dell’azoto che costituiscono l’atmosfera terrestre. Il rallentamento del raffreddamento determina un accumulo dell’energia solare  ( che viene continuamente ricevuta da venere) e quindi un riscaldamento della superficie. Se l’atmosfera terrestre avesse la concentrazione di CO2 di Venere e il fenomeno anziché essere convettivo fosse radiativo come sostiene il Bardi la terra in base ai valori di forzante indicati da Hansen sarebbe una palla di fuoco.

Dopo queste riflessioni mi chiedo che efficacia possa avere la riduzione delle emissioni sulla mitigazione climatica.

Skeptical science ci dice:

La quantità di CO2 che la natura emette (da oceani e vegetazione) è bilanciata dal naturale assorbimento (ancora da oceani e vegetazione). Lo sconvolgimento delle emissioni da parte dell’Uomo ha dato luogo a concentrazioni di CO2 mai viste negli ultimi 800000 anni. L’azione dell’Uomo genera emissioni nell’atmosfera per 26 Gt (miliardi di tonnellate) di CO2 all’anno e l’aumento di concentrazione della CO2 in atmosfera equivale a 15 Gt per anno, ciò significa che buona parte delle emissioni sono assorbite dai pozzi sopra citati.

Solo 15 Gt CO2 su 26 di perturbazione aggiuntiva annua rimangono in atmosfera che è circa il 57% quindi abbassando del 20% le 26 Gt di CO2 emesse cioè emettendo 21 Gt anziché 26 a riduzione in atmosfera non sarebbe di 5 Gt di CO2 ma solo del suo 57% cioè di 2,8 Gt.

Non solo come già ci ha spiegato Scafetta anche se qualcuno non lo ha capito, il 20 % di aumento delle concentrazione di CO2 osservato nell’ultimo secolo ci sarebbe stato comunque perché è naturale ed è legato al riscaldamento. Quindi anche riducendo a zero le emissioni antropiche ci sarebbe comunque la CO2 ( e il metano di origine naturale).

Quindi abbiamo ridotto di 5 Gt CO2 annuo le emissioni antropiche, ma l’effetto in atmosfera è solo di 2,8 Gt CO2 senza contare il tempo di equilibrio secolare, però ci spiegano che tutto il CO2 in bassa atmosfera conta poco, o meglio ha un’azione solo per quella % di CO2 che una volta assorbiti gli ir trasmette energia per radiazione.

Nessuno mi sa dire quant’è questa % mettiamo sia il 25% che quindi vanno stornati alle tonnellate di emissioni risparmiate cioè 2,8 Gt CO2 quindi l’azione di riduzione delle emissioni sul clima sarebbe 2,1 Gt CO2 meno della metà delle emissioni ridotte, dubito che serva a qualcosa. Mettiamo invece sia il 75% la riduzione sarebbe solo su 0.7 Gt CO2 praticamente inconsistente.

Claudio Costa

L’EFFETTO-SERRA NEL PAESE DELLE MERAVIGLIE (Seconda Parte)

11 novembre 2010 60 commenti

parte 2) ENTROPIA,
“CLOUDS FORCING” E COSTANTE DI BOLTZMANN

L’entropia

Ma non è finita, perché c’è un altro importantissimo concetto della
fisica e della termodinamica, che viene violato palesemente dalle
teoria dell’effetto-serra.
Si tratta del concetto di entropia, che misura la perdita di capacità
di conversione del calore in lavoro di un sistema, al variare della
temperatura della sorgente di calore, ed è espressa dalla relazione:
∆S = ∆Q/T, dove ∆S è la variazione di entropia del sistema, ∆Q è la
quantità di calore scambiato, e T la temperatura alla quale lo scambio
avviene.

L’entropia è una legge fisica universale, poiché si può considerare
l’intero universo come un sistema isolato.
Lasciate perdere le dicerie popolari da web, secondo cui “l’entropia è
in contrasto con l’evoluzione”.
In realtà tutti i sistemi, anche quelli biologici ed evolutivi
altamente organizzati, per organizzarsi producono lavoro, e quindi
cedono calore ed invecchiano, e dunque obbediscono alla legge
fondamentale, secondo cui l’entropia totale dell’universo è in
continuo aumento, poiché non è mai possibile convertire al 100% il
calore perduto da un corpo in lavoro meccanico (mentre il lavoro si
può convertire al 100% in calore)

Ma per tornare all’effetto-serra, è interessante notare che TUTTI gli
scambi termici che avvengono sulla Terra e nell’atmosfera obbediscono
rigorosamente al principio dell’entropia (che peraltro è un corollario
del 2° principio della termodinamica, di Clausius).

E infatti, se osserviamo i passaggi di calore dalla superficie
terrestre all’atmosfera, e viceversa, possiamo verificare che vale la
relazione entropica fondamentale:

∆Q/Tg>∆Q/Ts, dove Tg sono le temperature dei gas atmosferici, e Ts le
temperature della superficie terrestre.

Questo significa che nel momento in cui la superficie terrestre
riscaldata dal Sole cede una determinata quantità di calore (∆Q) ai
gas atmosferici, l’entropia acquistata dai gas è maggiore della
diminuzione di entropia della superficie

Ma è facile notare che la relazione di cui sopra è soddisfatta solo se
Ts>Tg, cioè se la temperatura della superficie (Ts) è maggiore di
quella dei gas atmosferici (Tg).

Ma la relazione entropica è confermata nell’atmosfera anche dai
fenomeni di c.d. “inversione termica”, ad esempio quando si verificano
eruzioni vulcaniche che scaldano l’alta troposfera ma schermano i
raggi solari in entrata, oppure al Polo, o nei luoghi molto innevati,
dove per l’effetto albedo i raggi solari vengono riflessi e non
riescono a scaldare le superfici innevate. Oppure là dove – esempio
centri urbani – vi è una cappa di smog, e il Sole non riesce a
riscaldare i terreni.
http://it.wikipedia.org/wiki/Inversione_termica

In queste situazioni si inverte il normale gradiente termico, e le
superfici dei suoli sono più fredde dei gas in quota, almeno fino a
quote comprese tra poche centinaia di metri e qualche km.
Ma in tal caso, dal punto di vista entropico, avremo un accrescimento
di entropia a livello del suolo, per la cessione di calore dagli
strati caldi più alti a beneficio dei suoli più freddi, sì che varrà
la relazione ∆Q/Ts>∆Q/Tg, relazione evidentemente soddisfatta solo se
Tg>Ts, cioè se le temperature dei gas atmosferici sono più alte di
quelle dei suoli.
Ma tutto ciò significa solo che in natura TUTTI gli scambi di calore
si organizzano sulla base del principio di entropia, mentre non si può
verificare mai – come affermato da chi sostiene l’effetto-serra – una
situazione in cui all’accrescimento dell’entropia dei gas atmosferici
si riscontri un contemporaneo aumento dell’entropia della superficie
terrestre.
In tal caso dovrebbe valere allora la relazione ∆Q/Ts=∆Q/Tg, relazione
che è soddisfatta solo, essendo uguali per definizione le quantità di
calore scambiate, per uguali temperature sia dei gas che dei suoli, ma
ciò sarebbe un assurdo logico e , poiché laddove esistono uguali
temperature tra due corpi NON si verificano passaggi di calore, e
quindi non vi sarebbe alcuna entropia, contraddicendo la definizione
fondamentale vista all’inizio.

Il rallentamento del raffreddamento ed il simultaneo “clouds forcing”

Qualcuno – qui su NIA – aveva osservato che su Wikipedia italiana
l’effetto-serra veniva definito come capacità dei gas atmosferici di
trattenere il calore, anche senza far aumentare le temperature della
superficie terrestre. Definizione condivisibile, come visto più volte.
Peccato che anche nell’articolo di Wikipedia non venga tenuto in alcun
conto il simultaneo “chilling forcing”, o “clouds forcing”, cioè
l’effetto raffreddante delle nubi e del vapore acqueo da cui sono
formate.

Questo è un errore madornale, da parte di coloro che sostengono
l’esistenza di un ipotetico effetto-serra, perché ovviamente non ha
senso sostenere che il vapore acqueo e la CO2 sono “gas-serra”, e
contribuiscono a trattenere il calore nell’atmosfera, senza però
esaminare cosa altro fanno nubi (vapore acqueo), umidità e CO2.

Anche qui è una questione di flussi: il flusso di radiazioni solari ad
alta frequenza in entrata che le nubi in parte bloccano, ed il flusso
di calore in uscita, sotto forma di raggi infrarossi, trattenuto dalla
presenza degli stessi elementi gassosi. Quante più nubi avete, tante
più radiazioni solari in entrata vengono bloccate.

Come già accennato nel precedente articolo (“Il mito
dell’effetto-serra va in frantumi”) in realtà l’atmosfera terrestre
raffredda più di quanto non scaldi, e fin dal 1994 ci sono numeri
precisi che lo dimostrano.
Come documentato da Hartmann http://www.climate4you.com/ReferencesCited.htm
le nubi (soprattutto quelle a bassa quota) da sole schermano circa il
30% della radiazione solare in entrata, con un potente effetto albedo.
Quindi è stato calcolato che se ipoteticamente venissero rimosse tutte
le nubi, la quantità di radiazioni solari ad onda corta in entrata
passerebbe da 239 W/m2 a 288 W/m2, mentre le radiazioni in uscita (ad
onda lunga IR) passerebbero da 234 W/m2 a 266 W/m2, quindi si avrebbe
un incremento di radiazione solare pari a 17 W/m2.
http://www.climate4you.com/ClimateAndClouds.htm#Cloud%20cover%20effects%20on%20climate

Ma siccome l’ipotesi di eliminare le nubi equivarrebbe ad eliminare
l’evaporazione di suoli ed oceani, e quindi ad eliminare praticamente
il 100% dei c.dd. “gas-serra” (vapore acqueo e CO2 che è contenuta
nelle nubi), abbiamo anche qui una conferma matematica del fatto che
l’atmosfera non crea alcun “effetto-serra”, perché il forcing
rinfrescante di nubi + CO2 prevale su quello di trattenimento del
calore.
Conferma matematica che peraltro – come già scritto nell’articolo
precedente – è suffragata dall’esperienza comune e dall’osservazione
dei fenomeni climatici naturali.
Infatti all’equatore e ai tropici – dove la copertura nuvolosa,
l’umidità, le piogge e la CO2 raggiungono i valori massimi sulla Terra
– le temperature massime estive hanno valori attorno a 27°-28° C in
media, e ben raramente salgono oltre i 32° C, mentre i valori minimi
(proprio per il fatto che le nubi e l’umidità trattengono il calore
anche di notte) non scendono quasi mai sotto i 15°C.
E per contro, nei deserti, dove non esistono “gas-serra”, se non per
quantità ridottissime, e dove non vi sono insediamenti umani o
industrie, le temperature max estive possono raggiungere facilmente i
50°C all’ombra ed oltre.

La costante di Boltzmann malamente applicata

Infine, c’è un’altra legge fisica che è stata malamente applicata, e
che ha portato a credere erroneamente che vi fosse un “effetto-serra”
dell’atmosfera, e che la presenza di quest’ultima aumentasse le
temperature della superficie terrestre di ben 33°C.

La legge fisica è quella di Kirchhoff, sul calore emesso dai corpi
irradiati, in base alla quale la radiazione emessa da una superficie
irradiata, in W/m2, è pari alla costante di Stephan Boltzmann (σ =
0,000000056704) moltiplicata per la temperatura di quella superficie
(in gradi Kelvin) elevata alla quarta potenza.
(W/m2 = σ T4)

Il fatto è che questa legge vale per le superficie piane in 2D che, in
base all’ipotesi del “corpo nero”, cioè all’ipotesi che la superficie
irradiata assorba tutte le frequenze dello spettro solare come un
corpo interamente scuro, restituiscono il 100% della radiazione
ricevuta.

Ma l’esperienza e la sperimentazione hanno dimostrato che questa
ipotesi NON vale per i corpi solidi reali in 3D ed in rotazione, come
i pianeti ed i satelliti, perché non è in grado di calcolare la
quantità di calore che un corpo solido è in grado di immagazzinare di
giorno, e di restituire di notte.

Applicando la costante di Boltzmann, infatti, si arriverebbe alla
conclusione erronea che al tramonto del Sole la temperatura di un
pianeta dovrebbe precipitare subito, poiché tutto il calore ricevuto
dal Sole dovrebbe essere restituito solo di giorno.

E invece non è così, poiché l’esame delle temperature lunari, nel
corso delle numerose missioni Apollo, e della strumentazione che da
oltre 40 anni è presente sulla Luna, ha permesso di determinare che di
giorno (e il giorno lunare dura circa 14 giorni terrestri!) il suolo
lunare si scalda 20°C meno del previsto, mentre di notte (e la notte
lunare dura circa 14 notti terrestri!) il suolo lunare è di ben 60°C
più caldo di quanto previsto dalla legge di Kirchhoff.

Questo perché i suoli lunari assorbono meno calore del previsto di
giorno, e ne restituiscono più del previsto di notte, come del resto
accade su qualsiasi pianeta, compresa la Terra.

E poiché la Luna non ha alcuna atmosfera, ecco dimostrato
sperimentalmente che la legge di Kirchhoff e la costante di Boltzmann
sono approssimazioni rozze e semplicistiche, inapplicabili ai corpi
solidi rotanti, poiché se la Luna nella realtà è di 40°C più calda del
modello teorico, allora se volessimo utilizzarlo dovremmo giungere
all’assurda conclusione che anche sulla Luna c’è “l’effetto-serra” e i
40°C di differenza sono dati dall’atmosfera che trattiene il calore.
Assurdo, appunto, perché la Luna NON ha atmosfera, ne gas.
http://www.ilovemycarbondioxide.com/pdf/Greenhouse_Effect_on_the_Moon.pdf

Eppure per la Terra si è applicato quel metodo, si è detto: “siccome
in base alla legge di Kirchhoff la Terra dovrebbe essere 33°C più
fredda, la differenza è data dall’atmosfera che trattiene il calore”.
Ma la sperimentazione lunare ha dimostrato che ciò è errato, e usare
la legge di Kirchhoff sui corpi solidi sferici in rotazione è un po’
come applicare le formule per calcolare le aree delle figure piane, al
calcolo dei volumi dei solidi.

Voi che direste se qualcuno volesse convincervi che il volume di un
cubo di 10 cm. di lato è pari alla somma delle aree delle sei facce
(600), anziché alla misura del lato elevata alla terza potenza (1000)?

Eppure è concettualmente quanto si è fatto per calcolare il calore
emesso dai pianeti irradiati dal Sole!

La prova ulteriore che la costante di Boltzmann e la legge di
Kirchhoff sono inapplicabili ai pianeti ed ai satelliti rotanti, è
fornita anche da un fatto che si è scoperto solo nel 1997, e cioè che
la stessa NASA (che pure ha usato spesso la costante di Boltzmann
nelle sue tavole per illustrare l’effetto-serra), fin dai primi anni
’60 aveva capito che non era possibile usare quel metodo per calcolare
con precisione le temperature lunari, e infatti NON lo usò quando si
trattò di mandare gli astronauti sulla Luna con le missioni Apollo!

Si è scoperto che la NASA utilizzò un algoritmo speciale con un
correttivo che teneva conto delle variazioni di radiazione solare
durante l’intera “giornata” lunare.

E ultimamente è stata proprio la scoperta di queste reticenze da parte
dei vertici della NASA, ad innescare il c.d. “NASA-gate”, cioè il
coinvolgimento della magistratura americana per costringere l’ente
spaziale ad aprire i cassetti, e a rendere noto ciò che per anni è
stato nascosto.
Ma di ciò si parlerà in un altro articolo.
Ma prima, e per riassumere:

L’effetto-serra non esiste, e non vi è alcuna legge fisica, né
osservazione di fenomeni che accadono sulla Terra e nell’atmosfera che
permetta di riscontrarlo.
Il riscaldamento del nostro pianeta è dovuto – come ha osservato il
prof. Nahle dell’università di Monterrey
http://biocab.org/Induced_Emission.html – al riscaldamento dei suoli
e degli oceani, e all’energia termica che questi accumulano e
rilasciano. I gas atmosferici possono solo rallentare lievemente il
raffreddamento notturno della superficie terrestre, ma questo loro
effetto notturno è peraltro controbilanciato e soverchiato dal “clouds
forcing”, dal simultaneo effetto “rinfrescante” che le nubi (che sono
formate al 100% da “gas-serra”: vapore acqueo e CO2) producono di
giorno, e che è stato ben quantificato (Hartmann, 1994).

Ma per riassumere, ecco le leggi fisiche fondamentali che la teoria
dell’effetto-serra infrange, o mal applicate:

- 1° principio della termodinamica (è impossibile creare nuova energia
con la “backradiation”, l’energia che un corpo restituisce non può mai
essere maggiore di quella ricevuta)
- 2° principio della termodinamica (i corpi più freddi come i gas
atmosferici non possono alzare la temperatura di quelli più caldi come
la superficie terrestre, e viceversa)
- Mancato uso dei vettori nel calcolo dei flussi di calore ( un flusso
di calore in entrata non può mai essere sommato ad uno in uscita, ma
va sottratto)
- Mancato uso del vettore di Poynting (due flussi di calore opposti
sono onde elettromagnetiche opposte, che hanno due direzioni di
propagazione opposte, e quindi vale la regola vettoriale di cui sopra)
- Entropia (tutti gli scambi di calore sulla Terra e nell’atmosfera si
organizzano seguendo la legge dell’entropia, che è incompatibile con
un ipotetico “effetto-serra”)
- Mancata considerazione del “clouds forcing” (non ha alcun senso
considerare solo l’effetto di trattenimento del calore di nubi,
umidità e CO2, quando questi “gas-serra” hanno nel contempo un
evidente effetto di schermatura delle radiazioni solari in entrata,
che prevale sempre sul primo)
- Costante di Boltzmann e legge di Kirchhoff malamente applicate (non
è possibile applicare la costante di Boltzmann a corpi solidi in
rotazione come i pianeti ed i satelliti, perché i dati sperimentali
dimostrano che in tal modo non si può calcolare correttamente la
radiazione trattenuta e restituita dai suoli riscaldati)

Ecco, come vedete vi sono ben 7 metodologie o leggi fisiche assolute
ed insuperabili, che vengono violate, o disapplicate, o applicate a
sproposito (costante di Boltzmann), da parte dei “climatologi” alla
moda, che sostengono la teoria dell’”effetto-serra”.

Magari qualcuno di voi è più bravo di me, e riesce a trovare altre
leggi fisiche violate.

Ma per quanto mi riguarda, quanto sopra è più che sufficiente per
ritenere mera spazzatura pseudo-scientifica quella teoria, e mi
indigna il fatto che una schifezza simile abbia finito per trovare
spazio ovunque solo per motivi ideologici e politici, che nulla hanno
a che vedere con la Scienza.

Continuare a parlarne – come fanno i media ignoranti – o fingere di
accettarla per convenienza (come fanno alcuni scienziati ignavi e
opportunisti) è gravissimo e vergognoso, ed è solo il segno della
corruzione profonda che pervade l’epoca attuale, in cui per denaro o
quieto vivere troppa gente è disposta ad accettare anche le menzogne
più spudorate.

FINE

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