Le nuvole sono mutevoli e sono fenomeni transitori, e per gli scienziati è sempre stato difficile stabilire qual è il loro contributo al bilancio energetico totale. Le nuvole infatti possono avere un ruolo sia nel raffreddamento sia nel riscaldamento del sistema terrestre, a seconda del tipo, della posizione e dell’altezza nell’atmosfera. Raffreddano riflettendo una parte della radiazione solare nello spazio (onde corte) e riscaldano come un componente efficiente della “serra” globale assorbendo parte della radiazione a onde lunghe.
Le regioni nuvolose che non sono viste con i sistemi satellitari o ad occhio nudo, tuttavia, sono sempre state considerate ininfluenti ma il Prof. Ilan Koren del Dipartimento di Scienze della Terra e del Pianeta dell’Istituto Weizmann ora ritiene che anche le nuvole non identificate hanno un ruolo chiave nel riscaldamento globale. “Quando analizziamo le immagini delle nuvole, possiamo vedere sacche o aloni di nuvole. I contorni scompaiono: le nuvole in realtà non si limitano a forme pulite “, dice il professore.
Anni fa Koren aveva condotto uno studio relativo alle zone crepuscolari. Qui le nuvole possono essere presenti in vari stadi di formazione o dissipazione, ci possono essere nuvole o parti di nuvole che hanno semplicemente una firma ottica debole, nuvole troppo piccole per la risoluzione del satellite o può esserci una specie di foschia che crea sacche di alta umidità. Koren aveva identificato la zona crepuscolare delle nuvole oltre un decennio fa e aveva suggerito che interagisce con la formazione delle nuvole in modi complessi.
Nello studio attuale, affiancato da un pool di altri scienziati, il professore ha deciso di escogitare un modo per verificare se le nuvole apparentemente trascurabili contribuiscono al riscaldamento, come fa un gas serra, intrappolando il riscaldamento della Terra. L’idea era quella di cercare le prove che potrebbero nascondersi all’interno dei dati satellitari esistenti.
Per questo è stato effettuato un riordino insolito dei dati ottici dei campi nuvolosi sugli oceani “rilevandone la temperatura” e tracciandola in funzione della distanza dalla nuvola più vicina. Se fosse stato trovato un effetto di queste parti “invisibili” di nuvole si sarebbe potuto presumere un effetto anche per le altre componenti della zona crepuscolare delle nuvole. Questo riordino ha rivelato una forte firma nell’onda lunga, cioè nel riscaldamento, nelle aree del crepuscolo.
Le misurazioni satellitari di alcune regioni vicino a nuvole visibili hanno rivelato temperature di due o più gradi Celsius inferiori rispetto alle aree più lontane che erano veramente chiare. Su una mappa, le aree più fresche si trovavano a meno di dieci chilometri dalle nuvole, a circa trenta chilometri dal “bordo” delle nuvole. “Temperature fresche al di sopra di questa copertura nuvolosa al crepuscolo significano che la radiazione a onde lunghe dalla Terra non sta attraversando e l’atmosfera è molto più calda al di sotto”, dice Koren.
Successivamente il team ha provato a zoomare per vedere se l’effetto di riscaldamento che avevano identificato in singole, piccole aree poteva essere esteso alle informazioni satellitari che coprono il resto del globo. Applicando metodi analitici sono stati esaminati centinaia di pixel di dati satellitari per un periodo di sei giorni. Guardare le firme di calore all’interno di questi pixel e analizzarli attraverso l’obiettivo di questo modello ha suggerito che aree significative del cielo che noi – e i satelliti – etichettiamo come chiare sono in realtà piene di nuvole sottili che riscaldano il pianeta.
Questo studio mette in evidenza che le nuvole invisibili e crepuscolari coprono almeno il 50% dei cieli apparentemente sereni e questo riscaldamento è attivo giorno e notte. Sempre utilizzando lo stesso modello per calcolare il valore di questo contributo al riscaldamento, il team è arrivato a identificare una cifra espressa in termini di energia: circa 0,75 watt per metro quadrato. “Se si confronta questo con tutto il riscaldamento globale causato dall’uomo, che si stima sia di circa 2-3 watt per metro quadrato, questa cifra è piuttosto significativa. Una cifra che presumibilmente potrebbe essere anche più alta”, haaggiunto Koren. “Ciò significa che queste nuvole invisibili del crepuscolo svolgono un ruolo importante nel meccanismo di riscaldamento naturale del nostro pianeta”.
Quanto è significativo questo effetto? La risposta breve di Koren è “molto”.
Questo nuovo modello aiuterà a svelare alcuni dei misteriosi effetti delle nuvole sul bilancio energetico del pianeta e servirà anche a sviluppare modelli climatici di maggiore precisione.
Le immagini sono del Weizmann Institute of Science.