Perché fa così caldo? Tre meccanismi spiegano l’ondata di calore di giugno. Abbiamo analizzato il video del professor Schettini, un noto divulgatore, nonché fisico
Il professor Schettini dice: fa caldo, e parecchio. Siamo a giugno e sui social non si parla d’altro: è arrivato l’Anticiclone Africano, le temperature in alcune città sono schizzate fino a 38°C. Ma perché fa così caldo? Il professore offre una spiegazione arriva dalla fisica e, per capirla davvero, conviene seguire una logica precisa. Parlare soltanto di anticiclone africano non basta: il discorso va affrontato in tre punti.
Che cos’è l’anticiclone africano per il professor Schettini
Quando al telegiornale annunciano l’arrivo dell’Anticiclone Africano, il primo pensiero è sempre lo stesso: aria calda che sale dal Sahara. È vero, ma è solo una parte della storia. Tradotto secondo la fisica, non si tratta solo di aria calda in arrivo, bensì di un meccanismo affascinante.
Un anticiclone è una zona di alta pressione atmosferica. Come si forma? L’aria segue le leggi dei gas: quando uno strato d’aria si raffredda diventa più denso e scende dall’alto verso il basso. Lo strato sottostante viene così schiacciato, si comprime, ed ecco creata una zona di alta pressione. Ma cosa c’entra tutto questo con il caldo? È una questione di termodinamica.
La fisica ci dice che questa compressione è particolare: si parla di trasformazione adiabatica. In pratica, mentre si comprime, l’aria non riesce a scambiare calore con quella circostante. La sua energia interna aumenta e, in parole povere, la temperatura sale: l’aria si riscalda.
Facciamo un esempio. Quando gonfiamo la ruota della bicicletta con la pompa e lo facciamo molto velocemente, l’aria all’interno si comprime in fretta; se appoggiamo il dito sul boccaglio lo sentiamo caldo. La compressione è stata così rapida che quell’aria non ha avuto il tempo di scambiare calore con l’esterno, e la pompetta si è scaldata.
Ed ecco la parte sorprendente: l’aria che si comprime là in alto guadagna poco meno di 1°C ogni 100 metri di discesa. Se scende da circa 3000 metri di quota, arriva al suolo anche 20°C più calda di quanto fosse in alto. Pensateci: 20°C in più solo per effetto della compressione, senza il Sahara e senza il sole, per la semplice fisica dell’aria che si comprime.
Nelle zone di alta pressione l’aria è mediamente più stabile e ha tutto il tempo di lasciarsi riscaldare anche dal sole. Un motivo in più per scaldarsi: per compressione e per stabilità.
Nell’Anticiclone Africano accade esattamente questo, ma su un’area vastissima, di centinaia di chilometri: la pressione atmosferica aumenta. E l’Africa? Dobbiamo immaginare il deserto del Sahara come una gigantesca piastra arroventata dal sole, capace di mettere in movimento l’aria e di innescare i meccanismi appena descritti.
L’isola di calore che rende roventi le città
Passiamo al secondo meccanismo, decisivo soprattutto nei centri abitati: il cosiddetto effetto Isola di Calore Urbana. Pensiamo a Milano, a Roma, a Firenze.
Le città sono fatte di materiali che riflettono poco la radiazione e si riscaldano molto, trattenendola. Gran parte della radiazione solare assorbita rimane intrappolata, e la presenza di edifici spesso alti impedisce al vento di garantire un raffreddamento efficace. Il risultato? In una grande città italiana, durante un’ondata di calore, si possono registrare 5-7°C in più rispetto alla campagna, dove la sola traspirazione delle piante riesce ad abbassare la temperatura in modo sensibile. Le foglie, inoltre, arrivano a riflettere fino al doppio della luce rispetto alle superfici grigie dei centri urbani. Il fogliame, insomma, è fondamentale: non è fantasia, è fisica dei materiali.
Il riscaldamento globale, la domanda che nessuno vuole farsi
Arriviamo alla terza lezione, quella che spesso si preferisce evitare: il Riscaldamento Globale. La domanda classica è una sola: questo caldo che stiamo vivendo è normale? La risposta è no. E sono settant’anni – settanta, non sette – che i meteorologi mettono in guardia su questa storia.
L’anidride carbonica presente in atmosfera funziona come tanti piccoli specchi. È un gas serra: intrappola la radiazione infrarossa e impedisce alla Terra di disperdere abbastanza calore verso lo spazio. Quando il sole colpisce la Terra, la radiazione solare viene in parte assorbita e in parte riemessa sotto forma di raggi infrarossi. Tornando verso l’atmosfera, l’anidride carbonica si comporta appunto come una miriade di specchietti: una parte di quell’infrarosso viene riflessa e fatta rimbalzare verso il suolo.
È come avere una coperta attorno alla Terra. La coperta non ci riscalda: trattiene il nostro calore. Allo stesso modo, l’anidride carbonica trattiene il calore che la Terra cerca di riemettere. Più anidride carbonica, più energia trattenuta, temperature più alte e più estreme. Un meccanismo che non è ideologico, ma reale: è proprio ciò che accade.
Tre meccanismi per capire il caldo
Quello che abbiamo imparato è fondamentale per capire perché, soprattutto nelle città, faccia così caldo. E tutto avviene attraverso tre meccanismi. Il primo è l’Anticiclone Africano, che abbiamo imparato a conoscere secondo le leggi della trasformazione adiabatica e grazie al Sahara che si arroventa e innesca l’intero processo. Il secondo è l’effetto Isola di Calore, con il calore che fatica a liberarsi dalle aree urbane. Il terzo è il Riscaldamento Globale, che è indubbiamente in atto.
Queste informazioni sono disponibili anche in siti web internazionali autorevoli come NASA – Climate Change · NOAA – Global Forecast System · ECMWF · US EPA – Heat Island Effect · Caltech Science Exchange – Evidence of climate change