Le interazioni terra-atmosfera svolgono un ruolo cruciale nel modellare il sistema climatico terrestre, influenzando profondamente i modelli meteorologici, le variabili climatiche e i processi ecologici. Nonostante si trovino a latitudini simili, l'altopiano tibetano (TP) e la regione del fiume Yangtze (YRR) rappresentano due zone climatiche distinte, raccogliendo un'attenzione significativa in questo campo.
Il primo, situato nella Cina occidentale ad un'altitudine superiore ai 4000 m, è caratterizzato da un clima arido, mentre il secondo, situato nella pianura cinese orientale, vive un clima umido. Sebbene sia il TP che l'YRR siano stati oggetto di attività di ricerca individuali, esiste una potenziale lacuna nella ricerca riguardante un confronto completo e diretto dei loro flussi di energia superficiale e di altri componenti dell'interazione terra-atmosfera.
Gli scienziati dell’Istituto di ricerca sull’altopiano tibetano, dell’Accademia cinese delle scienze e dell’Università di Nanchino hanno utilizzato osservazioni su vari tipi di copertura del suolo per esplorare somiglianze e differenze nell’energia terra-atmosfera e negli scambi idrici tra le due regioni. I loro risultati sono stati recentemente pubblicati su Atmospheric and Oceanic Science Letters .
A causa della sua altitudine più elevata e del suolo più secco, il TP assorbe più radiazione solare rispetto all’YRR e riflette anche più radiazione. La media annuale della radiazione a onde corte verso il basso e verso l'alto nel TP è rispettivamente 1,7 e 2,9 volte quella nell'YRR. Tuttavia, nonostante questa differenza, la radiazione netta tra le due regioni mostra una disparità minima, principalmente a causa dei maggiori valori della radiazione ad onda lunga dell'YRR.
"Onestamente, questo fenomeno ci ha sorpreso", dice l'autore corrispondente, il prof. Yaoming Ma, dell'Istituto di ricerca sull'altopiano tibetano, specializzato nell'interazione terra-atmosfera sul TP. "Tuttavia, il TP mostra variazioni diurne e stagionali più ampie nella radiazione netta, con un riscaldamento intensificato a mezzogiorno e nella stagione calda, ma un raffreddamento sostanziale durante la notte e nella stagione fredda."
Sono evidenti variazioni significative nei flussi di calore superficiale. Per facilitare il confronto, il team ha selezionato gli stessi tipi di superficie in entrambe le regioni – praterie – così come due diversi ma tipici tipi di copertura del suolo:deserto alpino per il TP e pianura urbana per l’YRR. È stato scoperto che i flussi di calore superficiale dipendono prevalentemente dalle condizioni del suolo, con i prati in entrambe le regioni che mostrano un riscaldamento latente più elevato e un riscaldamento sensibile inferiore rispetto al deserto alpino e ai siti urbani.
"L'umidità del suolo è un fattore cruciale che influenza la distribuzione dell'energia, influenzando così le condizioni atmosferiche", aggiunge il prof. Jianning Sun dell'Università di Nanchino, un altro autore corrispondente dell'articolo.
Nel complesso, questo studio evidenzia le caratteristiche distinte dell’interazione terra-atmosfera tra vari tipi di copertura del suolo in diversi contesti climatici. In futuro, il team spera di esplorare quantitativamente i contributi di variabili aggiuntive, come l'albedo, il rapporto Bowen, la lunghezza della rugosità e il contenuto di umidità del suolo.
Tuttavia, affrontare le sfide legate all'efficienza del riscaldamento superficiale totale e alla non chiusura energetica richiede un'analisi approfondita, basata su anni di osservazioni e dati sul flusso di calore del suolo.
Ulteriori informazioni: Nan Yao et al, Uno studio comparativo sugli scambi di energia e acqua terra-atmosfera sull'altopiano tibetano e sulla regione del fiume Yangtze, Atmospheric and Oceanic Science Letters (2023). DOI:10.1016/j.aosl.2023.100447
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
