bilancio radiativo

bilancio radiativo

Bilancio tra la radiazione assorbita e quella rilasciata dalla Terra. Calcolato su lunghi periodi e su tutta la superficie terrestre, ha valore medio pari a zero, altrimenti la Terra continuerebbe a riscaldarsi o raffreddarsi. La radiazione proveniente dal Sole (nota come short-wave radiation e costituita prevalentemente da radiazione visibile) arriva sul bordo esterno dell’atmosfera terrestre con un flusso medio di 342 W/m². Questa è una quantità di energia considerevole: in un anno il Sole invia sulla Terra 4,4∙10¹⁶ W. Considerando che una centrale elettrica di grandi dimensioni produce annualmente una quantità di energia dell’ordine di 10⁸ W, occorrerebbero 440 milioni di tali centrali per produrre la medesima quantità di energia. Quando la radiazione comincia a penetrare l’atmosfera, il flusso incidente comincia a diminuire per riflessione e assorbimento. Più di un quarto della radiazione incidente viene riflessa o diffusa verso lo spazio dalla presenza di nuvole e materiale particolato in sospensione. I gas che compongono l’atmosfera sono invece degli assorbitori relativamente inefficienti della short-wave radiation, assorbendo ca. il 19% di quella incidente. Il 51% dell’energia radiante incidente la parte superiore dell’atmosfera raggiunge il suolo sotto forma di radiazione diretta o diffusa; di questa una parte viene assorbita dalla superficie terrestre e la restante viene riflessa. La porzione riflessa è chiamata albedo e varia con il tipo di superficie. Per es., l’albedo di una superficie erbosa vale ca. 0,23 (cioè il 23% della radiazione solare che arriva su una superficie erbosa viene riflessa), mentre una superficie altamente riflettente come il manto nevoso ha un’albedo di 0,87. La porzione di radiazione incidente che viene assorbita dalla superficie terrestre, viene poi riemessa verso l’atmosfera a differente lunghezza d’onda. La superficie terrestre si comporta come un corpo nero a temperatura di 250÷300 K, quindi la radiazione emessa è prevalentemente nella parte infrarossa dello spettro (long-wave radiation). Poiché alcuni gas atmosferici sono assorbitori efficienti di radiazione infrarossa (in particolare anidride carbonica e vapor acqueo), una frazione cospicua di radiazione infrarossa è assorbita e riemessa verso la superficie terrestre, contribuendo a mantenere la temperatura superficiale più alta di quanto sarebbe senza la presenza di questi gas (effetto serra).

→ Terra. Osservazione dallo spazio