L’effetto serra studiato con la Matematica… nel 1800!

On November 9, 2010

Il riscaldamento globale e le responsabilità che l’uomo ha circa questo fenomeno sono temi molto attuali ma in realtà hanno radici antiche.

 

La questione dei gas serra venne affrontata infatti per la prima volta nel 1800 dallo scienziato francese Joseph Fourier.  Keith Devlin dell’Università di Stanford, ospite ad una trasmissione della radio americana  NPR (National Public Radio)  ha raccontato brevemente  la storia del cambiamento climatico dal punto di vista matematico. Tutto è iniziato quando J. Fourier  si chiese come mai, anche se i raggi del sole colpiscono la superficie delle terra ogni giorno e la riscaldano, il pianeta non diventi sempre più caldo fino a raggiungere la stessa temperatura del sole. La risposta che si diede è che il calore viene trasportato attraverso lo spazio per mezzo di alcune radiazioni infrarosse invisibili.  Per calcolare questo effetto di raffreddamento Fourier si servì della matematica. Il risultato ottenuto fu che la temperatura prevista sulla superficie della terra era molto inferiore rispetto a quella reale. Si rese quindi conto che doveva esserci qualcosa che tratteneva il calore sulla superficie e l’unica possibile era l’atmosfera, come quando viene riscaldata dell’aria all’interno di una scatola di vetro ed il calore resta all’interno della scatola.  Fourier risolse il problema pensando alla radiazione del calore come un processo d’onda. Così sviluppò la teoria matematica che consente di descrivere la diffusione attraverso le radiazioni. E questa stessa teoria è stata poi applicata per studiare altri tipi di radiazione come le onde luminose o le onde sonore. Quindi siamo a conoscenza dell’effetto serra da circa 200 anni, anche se la sua formulazione fisica risale al 1862 ad opera del fisico irlandese John Tyndall, che facendo alcuni esperimenti,   scoprì come il vapore acqueo e un particolare biossido di carbonio (anidride carbonica) non permettessero al calore di attraversarli. Questo significa che, se nell’atmosfera c’è del biossido di carbonio, il calore non è in grado di superarlo, è questo il motivo per cui l’atmosfera trattiene il calore. Più biossido di carbonio è presente nell’atmosfera e meno il calore è in grado di diffondersi, rendendo la superficie della terra sempre più calda.

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