Radiazione solare in entrata:
- Il Sole emette energia sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, compresa la luce visibile, i raggi ultravioletti (UV) e le radiazioni infrarosse (IR).
- L'atmosfera e la superficie terrestre ricevono questa radiazione solare in arrivo.
Riflessione e assorbimento:
- Circa il 30% della radiazione solare in arrivo viene riflessa nello spazio da vari componenti del sistema terrestre.
- L'atmosfera terrestre riflette parte della radiazione solare, in particolare nella gamma UV e IR, attraverso la diffusione da parte di particelle e molecole nell'atmosfera.
- Anche le nuvole, il ghiaccio e le superfici luminose sulla superficie terrestre riflettono la radiazione solare.
Assorbimento da parte dell'atmosfera e della superficie terrestre:
- Il restante 70% della radiazione solare in arrivo viene assorbito dall'atmosfera e dalla superficie terrestre.
- L'atmosfera assorbe le radiazioni UV attraverso l'ozono (O3) e altre molecole, proteggendo la vita sulla Terra dalle radiazioni dannose.
- I gas serra presenti nell'atmosfera, come l'anidride carbonica (CO2) e il metano (CH4), intrappolano parte della radiazione IR emessa dalla superficie terrestre.
Riemissione e bilancio energetico:
- La radiazione solare assorbita viene riemessa dalla superficie terrestre e dall'atmosfera sotto forma di radiazione IR.
- L'equilibrio tra la radiazione solare in entrata e la radiazione IR in uscita determina il bilancio energetico della Terra.
Componenti del bilancio energetico:
- Radiazione solare:la quantità di radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre.
- Radiazione solare riflessa:la quantità di radiazione solare riflessa nello spazio.
- Radiazione solare assorbita:la quantità di radiazione solare assorbita dall'atmosfera e dalla superficie terrestre.
- Radiazione terrestre:la quantità di radiazione IR emessa dalla superficie terrestre.
- Radiazione posteriore:la quantità di radiazione IR emessa dall'atmosfera e che raggiunge la superficie terrestre.
Effetto serra e cambiamenti climatici:
- L'effetto serra naturale aiuta a mantenere la temperatura della Terra adatta alla vita.
- Le attività umane, come la combustione di combustibili fossili, hanno aumentato le concentrazioni di gas serra, portando ad un maggiore intrappolamento delle radiazioni IR e ad un clima più caldo, noto come cambiamento climatico.
In sintesi, il bilancio energetico o bilancio tra il Sole e la Terra comporta lo scambio di energia solare tra il Sole, l'atmosfera terrestre e la superficie terrestre. La riflessione, l’assorbimento e la riemissione della radiazione solare svolgono un ruolo cruciale nel determinare il clima e l’abitabilità della Terra e le attività umane possono influenzare questo equilibrio attraverso l’aumento delle emissioni di gas serra e il conseguente cambiamento climatico.
