Sulla base delle serie temporali di radiazione di Potsdam a lungo termine, Il professor Martin Wild e i suoi collaboratori dell'ETH hanno dimostrato che le variazioni nell'intensità della luce solare nel corso di decenni sono ridotte a ultra-fini, particelle di sporco di origine antropica nell'atmosfera.

Alla fine degli anni '80 e '90, i ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno scoperto le prime indicazioni che la quantità di luce solare che raggiunge la superficie terrestre è in costante calo dagli anni '50. Il fenomeno era noto come "oscuramento globale". Però, un'inversione di questa tendenza si è manifestata alla fine degli anni '80. L'atmosfera si è di nuovo illuminata in molti luoghi e la radiazione solare superficiale è aumentata.

"Negli studi precedenti, abbiamo dimostrato che la quantità di luce solare che raggiunge la superficie terrestre non è costante per molti decenni, ma varia in modo sostanziale, un fenomeno noto come oscuramento e schiarimento globale, ", afferma il professor Martin Wild dell'ETH dell'Istituto per le scienze dell'atmosfera e del clima.

Variazioni naturali o inquinamento atmosferico?

Tuttavia si sa poco sulle ragioni di queste fluttuazioni, che sono stati osservati per decenni. Un punto particolarmente controverso è se le fluttuazioni siano causate dall'inquinamento atmosferico, con aerosol che bloccano la luce del sole, o se sono il risultato di variazioni naturali del sistema climatico.

Un certo numero di scienziati sospettava che la copertura nuvolosa potesse essere cambiata nel corso degli anni, assorbe più efficacemente i raggi solari durante la fase di oscuramento rispetto alla fase di schiarimento.

Ecco perché Wild e colleghi di altri istituti di ricerca hanno analizzato le misurazioni raccolte tra il 1947 e il 2017 nella serie temporale delle radiazioni di Potsdam, che è rinomato tra i ricercatori sul clima. La serie offre uno dei più lunghi, più omogeneo, misurazioni continue della radiazione solare sulla superficie terrestre.

L'oscuramento si è verificato anche in condizioni di assenza di nuvole

In questo nuovo studio, sono stati in grado di dimostrare che, piuttosto che queste fluttuazioni sono dovute a cambiamenti naturali nella copertura nuvolosa, sono invece generati da vari aerosol provenienti dall'attività umana. Il documento è stato pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca geofisica .

"Nella nostra analisi, abbiamo filtrato gli effetti della copertura nuvolosa per vedere se queste fluttuazioni a lungo termine della radiazione solare si sono verificate anche in condizioni di assenza di nubi, "Spiega Wild. Come si è scoperto, le fluttuazioni decennali della luce solare ricevuta sulla superficie terrestre erano evidenti anche quando il cielo era sereno.

I ricercatori hanno identificato gli aerosol che entrano nell'atmosfera a causa dell'inquinamento atmosferico come il principale contributore all'oscuramento e alla luminosità globale. "Anche se lo avevamo già pensato, non siamo stati in grado di dimostrarlo direttamente fino ad ora, " lui dice.

Illuminante dopo il collasso economico

Il fatto che la transizione dall'oscuramento all'illuminazione abbia coinciso con il collasso economico dei paesi ex comunisti alla fine degli anni '80 supporta l'argomento che queste variazioni hanno una causa umana. Inoltre, in questo periodo, molte nazioni industrializzate occidentali hanno introdotto rigide normative sull'inquinamento atmosferico, che ha migliorato notevolmente la qualità dell'aria e facilitato il trasferimento dei raggi solari attraverso l'atmosfera. Infine, l'atmosfera si stava riprendendo dall'eruzione vulcanica del Monte Pinatubo, che aveva espulso grandi quantità di aerosol nell'aria nel 1991.

Wild e i suoi colleghi avevano già escluso le fluttuazioni dell'attività solare in uno studio precedente. "Il sole stesso aveva solo un infinitesimo, effetto trascurabile, che non spiega in alcun modo l'entità dei cambiamenti di intensità osservati nel corso degli anni in superficie, "Dice Selvaggio.

L'oscuramento riduce l'evaporazione e le precipitazioni

La radiazione solare superficiale è un parametro chiave per i problemi climatici. Non solo regola la temperatura, ha inoltre un impatto fondamentale sul ciclo dell'acqua regolando l'evaporazione, quale, a sua volta, governa la formazione delle nuvole e influenza le precipitazioni. Durante l'oscuramento globale, meno acqua evaporata dalla superficie terrestre, causando un calo delle precipitazioni in tutto il mondo.

La radiazione solare colpisce anche la criosfera, cioè ghiacciai, neve e ghiaccio. "Il ritiro glaciale è accelerato quando l'atmosfera ha ripreso a illuminarsi, " Selvaggio dice, aggiungendo:"Sta diventando sempre più importante per l'industria solare acquisire una migliore comprensione di queste fluttuazioni quando si tratta di pianificare nuove strutture".

Servizio meteorologico nazionale tedesco, il Deutscher Wetterdienst, gestisce un osservatorio a Potsdam che misura la radiazione solare dal 1937. Ciò significa che la stazione vanta una delle serie temporali di radiazione più lunghe del mondo. "Sono estremamente grato di avere accesso a decenni di dati; dopo tutto, è solo grazie a serie di misurazioni come questa che siamo in grado di registrare e mostrare i cambiamenti nel nostro ambiente e nel clima, " Selvaggio dice, aggiungendo che ciò rende imperativo supportare le reti di monitoraggio in tutto il mondo per periodi di tempo prolungati. certo, questo compito non è particolarmente spettacolare, rendendo difficile ottenere finanziamenti. "Ma se vogliamo capire il cambiamento climatico e chiarire l'impatto delle attività umane, abbiamo bisogno di serie temporali che vadano abbastanza indietro nel tempo, " dice. A tal fine, ETH mantiene il Global Energy Balance Archive (GEBA), un database senza precedenti di flussi di energia superficiale in tutto il mondo.