Trasparenza e torbidità atmosferica

12 07 2017

L’Aeronautica Militare Italiana, col suo servizio Meteorologico, da oltre quarant’anni rileva anche i valori di torbidità atmosferica. Nei decenni scorsi lo scopo era solo di carattere scientifico: contribuire al monitoraggio ambientale di inquinanti e polveri varie che determinano la torbidità atmosferica, promosso dall’Organizzazione Mondiale per la Meteorologia. Negli ultimi anni la disponibilità di tecniche e tecnologie sempre più sofisticate, che si sono aggiunte all’uso del fotometro solare manuale introdotto negli anni ’90, ha consentito rilevazioni più accurate connesse anche alla sicurezza dei voli.

     Generalmente la radiazione solare che arriva in atmosfera, raggiunge la superficie terrestre solo in parte, determinata anche dal grado di trasparenza atmosferica. Posto 100 il valore della radiazione solare in ingresso nell’esosfera, il 18% circa viene assorbito direttamente dall’atmosfera, soprattutto dai gas degli strati più esterni: ionosfera e ozonosfera. Un altro 31% circa è riflessa nello spazio da pulviscolo atmosferico, nubi e vapor acqueo. Rimane il 51% che raggiunge la superficie del Pianeta, ma anche ghiacciai, oceani e rocce contribuiscono al fenomeno della riflessione verso l’esterno per il 4% circa. Quindi la radiazione effettivamente assorbita dalla superficie terrestre (terre emerse e oceani) è il 47% circa di quella che investe la faccia della Terra rivolta verso il Sole.

     Quali sono i gas inquinanti che determinano inquinamento e torbidità atmosferica? Quelli già citati in altre occasioni: anidride solforosa (SO2) prodotta in gran parte dalla combustione di carbone e idrocarburi pesanti che contengono comunque piccole percentuali di zolfo; ossidi di azoto (NOx), prodotto durante i processi di combustione di impianti industriali e termici oltre che da vasti incendi di aree forestali come quelli che stanno caratterizzando queste settimane di luglio; monossido e diossido di carbonio, il primo generato soprattutto da processi di combustione in ambienti poveri di ossigeno; clorofluorocarburi, prodotti dalla combustione incompleta di idrocarburi nei motori a scoppio e da successive reazioni chimiche; metano (CH4), prodotto da fermentazione di rifiuti organici e da allevamenti e pratiche agricole. Per la maggior parte la produzione di queste sostanze è causata dalle attività umane che determinano anche la liberazione di grandi quantità di piccole particelle di varia natura in sospensione: i cosiddetti aerosol. Le particelle di origine antropica si aggiungono a quelle normalmente prodotte da fenomeni naturali più o meno intensi nel corso degli anni: ceneri emesse dai vulcani, polveri sollevate dai venti, effetto fotochimico della radiazione solare e cosmica sulle molecole di inquinanti citate sopra.

     Nella bassa troposfera, questi miscugli di gas e particelle inquinanti infatti subiscono l’azione fotochimica delle radiazioni solari che determinano la formazione dello smog fotochimico che incide non poco sulla torbidità atmosferica.

     I dati raccolti a livello globale sui vari inquinanti chimici, sulle polveri e sugli aerosol dell’atmosfera, confluiscono nel Centro di Raccolta Mondiale per Aerosol (WDCA) che ne definisce la distribuzione nelle varie zone del Pianeta e nel corso del tempo.

     A livello mondiale ci sono tre principali reti che collaborano all’individuazione delle cause di torbidità atmosferica da sottoporre agli organi internazionali e ai governi nazionali. La NASA innanzitutto con la sua rete AERONET, e SKYNET in Asia. In Europa alcuni centri nazionali italiani (ISAC-CNR), spagnoli (GRSV) e inglesi (NERC), nel 2010 hanno attivato la rete European SkyRad users network (ESR, http://www.euroskyrad.net/ ).

Per approfondimenti, propongo un documento tecnico dell’Agenzia Prevenzione Ambiente Energia Emilia-Romagna sull’analisi di un evento acuto di aerosol atmosferico misurato tra gennaio e febbraio 2017.

Si può consultare anche l’ebook “I più grandi eventi meteorologici della storia” di Paolo Corazzon. Video Mexus Education: Air pollution.

Crediti immagine1: The Guardian, Immagine 2: Emaze .  


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