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Il sole ed il bilancio energetico della Terra

Forse non tutti sanno che...

MeteoLive school - 28 Maggio 2014, ore 11.03

La Terra scambia energia con lo spazio esterno solo attraverso processi di trasferimento di radiazione.

Dunque il bilancio energetico della Terra dipende quasi per intero (99%) dalla radiazione solare entrante (onda corta di lunghezza d’onda da 0.3 a 4.0 μm) e dalla radiazione emessa dal sistema superficie-atmosfera verso lo spazio (onda lunga, oltre i 4.0 μm).

All’interno del sistema però il bilancio risulta più complesso e tiene conto della radiazione solare incidente dalla superficie terrestre e/o dall’atmosfera.

La superficie terrestre e l’atmosfera emettono radiazione termica (onda lunga) verso lo spazio esterno e verso la superficie.

C'è poi da considerare il calore latente che si libera in atmosfera per condensazione del vapore acqueo, e il calore sensibile che viene liberato in atmosfera attraverso processi di trasporto convettivo.

La radiazione solare illumina la Terra secondo angoli zenitali che variano nel corso della giornata e nel corso dell’anno. Il sistema superficie-atmosfera emette radiazione IR verso lo spazio esterno, in una misura che dipende strettamente dalle condizioni termiche delle varie fascie latitudinali.

In generale, il flusso entrante della radiazione solare prevale su quello IR uscente alle latitudini più basse ed è invece nettamente inferiore diquello IR alle latitudini più elevate.

Per questo motivo si ha un bilancio netto di radiazione di segno positivo alle basse latitudini (surplus energetico nella zona calda del pianeta) e un bilancio netto
negativo
(deficit energetico nelle aree fredde del pianeta) alle alte latitudini.

Questi gradienti termici così intensi tra basse ed alte latitudini determinano il
trasporto di calore e regolano la circolazione dinamica dell’atmosfera.

E' altresì importante sapere che il flusso di radiazione infrarossa sia uscente verso lo spazio che emesso verso la superficie dalla copertura del cielo e dal contenuto colonnare di vapore acqueo, ma anche dalle concentrazioni dei gas serra.
 
Il Sole emette un flusso di particelle dall'atmosfera superiore: il vento solare.
 
Il vento solare è formato da plasma con composizione chimica identica a quella della corona: 73% idrogeno e 25% elio, con il restante 2% formato da elementi in tracce.

Quando arriva in prossimità della Terra il vento solare viaggia a una velocità media di 400 km al secondo. Tale velocità aumenta durante le tempeste solari. Sulla Terra il vento solare genera delle tempeste geomagnetiche che interferiscono con il campo magnetico terrestre e talvolta possono causare dei danni alle apparecchiature elettromagnetiche, in particolar modo ai satelliti artificiali in orbitano intorno alla Terra.

Il passaggio del vento solare lascia in atmosfera anche degli effetti ottici ben visibili nelle aree polari con le aurore polari, l'aurora boreale e l'aurora australe, fra la mesosfera e la termosfera.

 

 


Autore : Report di Alessio Grosso

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