Introduzione
L’insolazione è una parola derivata dalla radiazione solare in arrivo. È una misura della quantità di energia solare che raggiunge una data area dell’atmosfera o della superficie terrestre in un dato periodo di tempo.
L’insolazione è un’influenza importante nel determinare il tipo e l’estensione della vegetazione che può crescere, che a sua volta è importante nel determinare il tipo di ambiente che si sviluppa. Per esempio, una regione equatoriale ad alta insolazione e bassa piovosità è più propensa a diventare un deserto con scarsa vegetazione rispetto a una regione boscosa più settentrionale a bassa insolazione e con precipitazioni più estese.
Anche se le variazioni di insolazione si sono verificate naturalmente nel corso dei tempi registrati, il cambiamento della composizione dell’atmosfera terrestre che è risultato dalle attività umane sta influenzando l’insolazione. Complessivamente, una maggiore quantità di energia solare viene trattenuta. Detto altrimenti, la frazione dell’insolazione che viene riflessa indietro nello spazio è diminuita, il che porta al riscaldamento dell’atmosfera.
Sfondo storico e basi scientifiche
Perché la Terra è una sfera e il suo asse è inclinato rispetto al sole, l’intensità dei raggi solari che contattano l’atmosfera – la quantità di radiazione solare per una data area dell’atmosfera – varia a seconda dei luoghi sulla superficie della Terra. Per esempio, quando la regione polare settentrionale è inclinata più lontano dal sole rispetto alla regione polare meridionale durante la rotazione della Terra intorno al sole, la regione settentrionale riceverà la luce solare su un’area maggiore rispetto alla regione meridionale. Di conseguenza, l’insolazione della regione settentrionale sarà inferiore a quella della regione meridionale. Nelle regioni più tropicali, dove il sole tende ad essere più in alto rispetto ai poli, la luce del sole per una data area è più intensa, producendo un’insolazione più alta.
I cambiamenti nell’insolazione possono alterare notevolmente il clima. Per esempio, le ere glaciali che si sono verificate nel tempo sono state dovute alle variazioni di insolazione sulla superficie terrestre. In particolare, la quantità di luce solare che raggiungeva le regioni settentrionali era inferiore, il che riduceva le temperature di diversi gradi, il che era sufficiente a produrre la crescita e il movimento verso sud dei ghiacciai. Questo è ancora attuale, e serve come esempio di come lievi cambiamenti di temperatura atmosferica possano provocare drastici cambiamenti nel clima.
Le variazioni climatiche che producono le ere glaciali, e che si sono verificate naturalmente in cicli di circa 100.000 anni, sono state causate da variazioni di insolazione che sono, a loro volta, una conseguenza del movimento alterato della Terra nella sua orbita intorno al sole. La rotazione del pianeta intorno al suo asse cambia nel tempo, così come l’inclinazione dell’asse rispetto al sole. Entrambi questi cambiamenti influenzano la quantità di luce solare che raggiunge la superficie.
Questi cicli di cambiamento orbitale e la relativa variazione di insolazione sono noti come cicli di Milankovich, dal nome dell’ingegnere e matematico serbo Milutin Milankovitch (1879-1958), che propose il legame tra i movimenti del pianeta e il clima.
L’insolazione è anche indirettamente influenzata dalle attività umane. Anche se la quantità di luce solare che raggiunge l’atmosfera non è cambiata negli ultimi tre secoli, le quantità di composti che assorbono la luce solare nell’atmosfera sono aumentate. Secondo il rapporto di valutazione del 2007 del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC), gli aumenti di anidride carbonica, metano e protossido di azoto sono stati in gran parte dovuti alle attività umane industriali e agricole. Questo è supportato dalle analisi fatte sulle carote di ghiaccio, che dimostrano livelli più alti di questi composti in coincidenza con l’espansione delle attività industriali.
Impatti e problemi
Il cambiamento del modello di insolazione dell’atmosfera terrestre, iniziato a metà del XVIII secolo, è stato una forza trainante nel clima alterato del pianeta. Il riscaldamento accelerato delle regioni equatoriali ha cambiato il modello di circolazione dell’aria globale. Uno dei risultati è l’aumento del riscaldamento della regione polare settentrionale.
L’aumento della temperatura sta stimolando un maggiore scioglimento dei ghiacci polari. Secondo l’IPCC, il livello medio globale del mare è aumentato di 3,1 mm all’anno dal 1993, con lo scioglimento dei ghiacci polari che vi ha contribuito. L’innalzamento dell’oceano potrebbe alterare le linee di costa delle regioni marittime entro il prossimo secolo. Inoltre, l’aggiunta di grandi volumi di acqua dolce sciolta alle regioni settentrionali dell’Atlantico sta già producendo cambiamenti nel modello di circolazione delle correnti oceaniche come la Corrente del Golfo. Anche se i cambiamenti finora sono stati temporanei, cambiamenti più a lungo termine nelle correnti oceaniche – che sono il principale determinante del clima globale – sono stati suggeriti in studi che hanno modellato l’effetto del continuo scioglimento dei ghiacci polari sugli oceani.
PAROLE DA SAPERE
INSICUREZZA DEL CIBO: Accesso inaffidabile di una persona o di un gruppo a cibo adeguato. Persone che non hanno cibo adeguato e che sono senza prospettive di trovare fonti nutrizionali adeguate.
Età glaciale: Periodo di avanzamento glaciale.
CICLI MILANKOVITCH: Variazioni che si ripetono regolarmente nel clima della Terra causate da spostamenti della sua orbita intorno al sole e dal suo orientamento (cioè l’inclinazione) rispetto al sole. Prende il nome dallo scienziato serbo Milutin Milankovitch (1879-1958), anche se non è stato il primo a proporre tali cicli.
Durante il ventesimo secolo e dopo, sono stati documentati cambiamenti nel tempo globale. Questi cambiamenti, che includono tempeste tropicali più frequenti e gravi e un aumento della siccità in alcune regioni, sono legati all’insolazione. La siccità è stata particolarmente dura per le regioni equatoriali di nazioni non sviluppate come l’Africa, con conseguenti fallimenti agricoli e insicurezza alimentare.
Vedi anche Aerosol; Nuvole e riflettanza; Gas serra; Radiazione solare.
BIBLIOGRAFIA
Libri
DiMento, Joseph F.C., e Pamela M. Doughman. Cambiamento climatico: What It Means for Us, Our Children, and Our Grandchildren. Boston: MIT Press, 2007.
Gore, Al. An Inconvenient Truth: The Planetary Emergency of Global Warming and What We Can Do About It. New York: Rodale Books, 2006.
Hillman, Mayer, Tina Fawcett, and Sudhir Chella Rajan. The Suicidal Planet: How to Prevent Global Climate Catastrophe. New York: Thomas Dunne Books, 2007.
Lovelock, James. The Revenge of Gaia: Earth’s Climate Crisis and the Fate of Humanity. New York: Perseus Books, 2007.