1. Radiazione solare dal Sole:
Il sole emette una grande quantità di energia, compresa la luce visibile, la radiazione ultravioletta e la radiazione infrarossa. Queste radiazioni solari viaggiano attraverso lo spazio e una parte di esse alla fine raggiunge l'atmosfera terrestre.
2. Interazione con l'atmosfera:
Quando la radiazione solare entra nell'atmosfera terrestre, interagisce con varie particelle e molecole presenti nell'aria. L'atmosfera contiene gas come azoto, ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo. Questi gas e particelle assorbono e diffondono la radiazione solare in arrivo.
3. Assorbimento della radiazione infrarossa:
Una parte significativa della radiazione solare, in particolare nello spettro infrarosso, viene assorbita dall'atmosfera terrestre, in particolare dal vapore acqueo e dall'anidride carbonica. Questo processo di assorbimento riscalda le molecole dell'aria e provoca un aumento della temperatura atmosferica.
4. Effetto serra:
Alcuni gas nell'atmosfera, come l'anidride carbonica, il metano e il protossido di azoto, intrappolano la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre. Questo fenomeno è noto come effetto serra. Di conseguenza, il calore intrappolato si accumula nell’atmosfera, provocando un ulteriore aumento della temperatura.
5. Riscaldamento superficiale:
Anche la radiazione infrarossa del sole raggiunge direttamente la superficie terrestre. Quando la radiazione colpisce superfici solide, come terreni ed edifici, viene assorbita e convertita in energia termica. Questa energia fa aumentare la temperatura di queste superfici.
6. Trasferimento di calore:
Le superfici riscaldate rilasciano quindi il calore assorbito attraverso vari meccanismi, come conduzione, convezione e irraggiamento. La conduzione implica il trasferimento di calore da un materiale all'altro attraverso il contatto diretto. La convezione avviene quando l'aria riscaldata sale, trasferendo il calore verticalmente. La radiazione comporta l'emissione di radiazioni infrarosse da superfici calde. Questi processi contribuiscono collettivamente al riscaldamento complessivo della superficie terrestre.
7. Effetto dell'umidità:
In una calda giornata soleggiata, anche il livello di umidità dell’aria gioca un ruolo nel modo in cui percepiamo la temperatura. Quando l’umidità è elevata, c’è più vapore acqueo nell’atmosfera. Il vapore acqueo agisce come una coperta isolante, intrappolando il calore vicino alla superficie e facendola sembrare più calda di quanto non sia in realtà.
In sintesi, il calore che avvertiamo in una calda giornata soleggiata è causato principalmente dall'assorbimento e dalla conversione della radiazione solare in energia termica sulla superficie terrestre. Le condizioni atmosferiche come la concentrazione di gas serra, i livelli di umidità e la copertura nuvolosa possono influenzare l’intensità del caldo sperimentato in un dato giorno.
