- Perché fa così caldo? Tre meccanismi spiegano l’ondata di calore di giugno. Abbiamo analizzato il video del professor Schettini, un noto divulgatore, nonché fisico
- Che cos’è l’anticiclone africano per il professor Schettini
- L’isola di calore che rende roventi le città
- Il riscaldamento globale, la domanda che nessuno vuole farsi
- Tre meccanismi per capire il caldo
Perché fa così caldo? Tre meccanismi spiegano l’ondata di calore di giugno. Abbiamo analizzato il video del professor Schettini, un noto divulgatore, nonché fisico
Il professor Schettini dice: fa caldo, e parecchio. Siamo a giugno e sui social non si parla d’altro: è arrivato l’Anticiclone Africano, le temperature in alcune città sono schizzate fino a 38°C. Ma perché fa così caldo? Il professore offre una spiegazione arriva dalla fisica e, per capirla davvero, conviene seguire una logica precisa. Parlare soltanto di anticiclone africano non basta: il discorso va affrontato in tre punti.
Che cos’è l’anticiclone africano per il professor Schettini
Quando al telegiornale annunciano l’arrivo dell’Anticiclone Africano, il primo pensiero è sempre lo stesso: aria calda che sale dal Sahara. È vero, ma è solo una parte della storia. Tradotto secondo la fisica, non si tratta solo di aria calda in arrivo, bensì di un meccanismo affascinante.
Un anticiclone è una zona di alta pressione atmosferica. Come si forma? L’aria segue le leggi dei gas: quando uno strato d’aria si raffredda diventa più denso e scende dall’alto verso il basso. Lo strato sottostante viene così schiacciato, si comprime, ed ecco creata una zona di alta pressione. Ma cosa c’entra tutto questo con il caldo? È una questione di termodinamica.
La fisica ci dice che questa compressione è particolare: si parla di trasformazione adiabatica. In pratica, mentre si comprime, l’aria non riesce a scambiare calore con quella circostante. La sua energia interna aumenta e, in parole povere, la temperatura sale: l’aria si riscalda.
Facciamo un esempio. Quando gonfiamo la ruota della bicicletta con la pompa e lo facciamo molto velocemente, l’aria all’interno si comprime in fretta; se appoggiamo il dito sul boccaglio lo sentiamo caldo. La compressione è stata così rapida che quell’aria non ha avuto il tempo di scambiare calore con l’esterno, e la pompetta si è scaldata.
Ed ecco la parte sorprendente: l’aria che si comprime là in alto guadagna poco meno di 1°C ogni 100 metri di discesa. Se scende da circa 3000 metri di quota, arriva al suolo anche 20°C più calda di quanto fosse in alto. Pensateci: 20°C in più solo per effetto della compressione, senza il Sahara e senza il sole, per la semplice fisica dell’aria che si comprime.
Nelle zone di alta pressione l’aria è mediamente più stabile e ha tutto il tempo di lasciarsi riscaldare anche dal sole. Un motivo in più per scaldarsi: per compressione e per stabilità.
Nell’Anticiclone Africano accade esattamente questo, ma su un’area vastissima, di centinaia di chilometri: la pressione atmosferica aumenta. E l’Africa? Dobbiamo immaginare il deserto del Sahara come una gigantesca piastra arroventata dal sole, capace di mettere in movimento l’aria e di innescare i meccanismi appena descritti.
L’isola di calore che rende roventi le città
Passiamo al secondo meccanismo, decisivo soprattutto nei centri abitati: il cosiddetto effetto Isola di Calore Urbana. Pensiamo a Milano, a Roma, a Firenze.
Le città sono fatte di materiali che riflettono poco la radiazione e si riscaldano molto, trattenendola. Gran parte della radiazione solare assorbita rimane intrappolata, e la presenza di edifici spesso alti impedisce al vento di garantire un raffreddamento efficace. Il risultato? In una grande città italiana, durante un’ondata di calore, si possono registrare 5-7°C in più rispetto alla campagna, dove la sola traspirazione delle piante riesce ad abbassare la temperatura in modo sensibile. Le foglie, inoltre, arrivano a riflettere fino al doppio della luce rispetto alle superfici grigie dei centri urbani. Il fogliame, insomma, è fondamentale: non è fantasia, è fisica dei materiali.
Il riscaldamento globale, la domanda che nessuno vuole farsi
Arriviamo alla terza lezione, quella che spesso si preferisce evitare: il Riscaldamento Globale. La domanda classica è una sola: questo caldo che stiamo vivendo è normale? La risposta è no. E sono settant’anni – settanta, non sette – che i meteorologi mettono in guardia su questa storia.
L’anidride carbonica presente in atmosfera funziona come tanti piccoli specchi. È un gas serra: intrappola la radiazione infrarossa e impedisce alla Terra di disperdere abbastanza calore verso lo spazio. Quando il sole colpisce la Terra, la radiazione solare viene in parte assorbita e in parte riemessa sotto forma di raggi infrarossi. Tornando verso l’atmosfera, l’anidride carbonica si comporta appunto come una miriade di specchietti: una parte di quell’infrarosso viene riflessa e fatta rimbalzare verso il suolo.
È come avere una coperta attorno alla Terra. La coperta non ci riscalda: trattiene il nostro calore. Allo stesso modo, l’anidride carbonica trattiene il calore che la Terra cerca di riemettere. Più anidride carbonica, più energia trattenuta, temperature più alte e più estreme. Un meccanismo che non è ideologico, ma reale: è proprio ciò che accade.
Tre meccanismi per capire il caldo
Quello che abbiamo imparato è fondamentale per capire perché, soprattutto nelle città, faccia così caldo. E tutto avviene attraverso tre meccanismi. Il primo è l’Anticiclone Africano, che abbiamo imparato a conoscere secondo le leggi della trasformazione adiabatica e grazie al Sahara che si arroventa e innesca l’intero processo. Il secondo è l’effetto Isola di Calore, con il calore che fatica a liberarsi dalle aree urbane. Il terzo è il Riscaldamento Globale, che è indubbiamente in atto.
Queste informazioni sono disponibili anche in siti web internazionali autorevoli come NASA – Climate Change · NOAA – Global Forecast System · ECMWF · US EPA – Heat Island Effect · Caltech Science Exchange – Evidence of climate change