Durante il XX secolo, la temperatura media degli Stati Uniti continentali è aumentata di quasi 1 grado Fahrenheit (0,5 gradi Celsius), ovunque, questo è, tranne nel sud-est. Là, fino agli anni '80, la temperatura in realtà è leggermente diminuita. Gli scienziati del clima hanno soprannominato questo fenomeno peculiare il "buco di riscaldamento, " ed è stata la causa di molte speculazioni. Ma a partire dagli anni '90, le temperature nel sud-est hanno ricominciato a scaldarsi, e nei primi anni del 21° secolo questo riscaldamento ha accelerato.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Telerilevamento presenta prove che un significativo miglioramento della qualità dell'aria nella regione potrebbe aver contribuito alla scomparsa del buco di riscaldamento dopo circa il 1990 e che altre regioni inquinate al di fuori degli Stati Uniti, come Cina e India, potrebbero verificarsi lo stesso fenomeno.

Uno dei principali fattori della scarsa qualità dell'aria sono gli aerosol aerodispersi:minuscole particelle di polvere, fuliggine dalla combustione del legno, combustione di carbone e petrolio, o solfati creati dai gas precursori emessi dalle fabbriche e dagli scarichi delle automobili, per citare alcune fonti. Gli aerosol possono diminuire la temperatura oscurando la luce solare sulla superficie terrestre e aumentando la quantità e la durata delle nuvole, che riflettono la luce del sole nello spazio.

Dopo che il foro di riscaldamento è misteriosamente scomparso, vari studi hanno proposto possibili cause:cambiamenti nella copertura nuvolosa, precipitazioni o nella quantità di aerosol prodotti dall'inquinamento atmosferico. Nel 2006, l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti (EPA) ha iniziato a implementare un limite più rigoroso sulla concentrazione di particelle di aerosol inferiori a circa 1/10, 000esimo di pollice (2,5 micrometri) di diametro. Per rispettare il regolamento, molte aziende elettriche e aziende industriali statunitensi hanno iniziato a ridurre il loro uso di carbone e ad installare filtri per ridurre le emissioni.

Un cambiamento simile alle tendenze della temperatura si è verificato in Europa negli anni '80, dopo che le nuove normative hanno migliorato la qualità dell'aria. Poiché le concentrazioni ridotte di particelle di aerosol consentono a più luce solare di raggiungere la superficie terrestre, gli scienziati hanno ipotizzato che i miglioramenti della qualità dell'aria negli Stati Uniti potrebbero anche essere responsabili del cambiamento di temperatura nel sud-est.

Per verificare questa ipotesi, una squadra guidata da Mika Tosca, un ricercatore del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California (che ora è con la School of the Art Institute of Chicago), utilizzato tre set di dati sulla temperatura superficiale. I set di dati sono stati compilati dall'Università del Delaware, l'Università della California (UC) a Berkeley, e il Global Historical Climatology Network (che raccoglie dati sulla temperatura superficiale e sulle precipitazioni). Hanno anche usato i dati sugli aerosol di due strumenti satellitari:lo strumento Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR) sul satellite Terra della NASA, lanciato nel 1999, e il Cloud-Aerosol Lidar con Polarizzazione Ortogonale (CALIOP) sul satellite Cloud-Aerosol Lidar e Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO), una missione congiunta tra la NASA e l'agenzia spaziale francese, CNES, lanciato nel 2006.

I dati mostrano che tra il 2000 e il 2015, mentre le temperature estive nel sud-est degli Stati Uniti sono aumentate di circa 1,5 gradi Fahrenheit (0,75 gradi Celsius), significativamente più veloce dell'aumento negli Stati Uniti continentali durante il 20 ° secolo, la quantità di aerosol estivi è diminuita complessivamente di circa il 20%, con un calo molto più marcato dopo il 2007. La tempistica di questo calo ha coinciso con l'attuazione dei nuovi standard EPA.

Per aiutare a determinare quanto del cambiamento di temperatura è stato causato dai cambiamenti negli aerosol, Tosca e colleghi hanno utilizzato un modello che simula il modo in cui l'energia del sole viaggia attraverso l'atmosfera terrestre, utilizzando come input i dati dei satelliti MISR e CALIOP. L'aumento della luce solare mostrato nei risultati del modello corrisponde bene alle misurazioni giornaliere effettuate presso una stazione di monitoraggio della radiazione solare della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) a Goodwin Creek, Mississippi, suggerendo che la diminuzione degli aerosol è una spiegazione plausibile per la maggior parte della scomparsa del foro di riscaldamento.

Tosca riconosce che anche i collegamenti tra aerosol e nuvole potrebbero svolgere un ruolo. Il prossimo passo sarebbe eseguire un modello climatico più sofisticato che tenga conto delle nuvole e degli effetti degli aerosol su di esse. Il team vorrebbe anche applicare questo tipo di analisi ad altre aree con alti livelli di inquinamento atmosferico, come Cina e India. Ipotizzano che queste aree potrebbero avere "buchi di riscaldamento" propri, regioni in cui gli effetti del cambiamento climatico vengono attenuati dalle alte concentrazioni di aerosol nell'atmosfera. Se queste aree ridurranno l'inquinamento atmosferico in futuro, potrebbero anche sperimentare un improvviso salto di temperatura.

"Globale, l'obiettivo è prevedere con maggiore precisione cosa accadrà al nostro pianeta, " Ha detto Tosca. "Questo tipo di ricerca basata sull'osservazione ci offre modelli migliori, modelli migliori ci danno previsioni migliori, e previsioni migliori consentono una politica migliore".

Lo studio è intitolato "Attribuzione del riscaldamento estivo accelerato nel sud-est degli Stati Uniti alle recenti riduzioni del carico di aerosol:indicazioni da osservazioni risolte verticalmente".