DidatticaEffetto Serraesperimento

Riprodurre l’effetto serra in un laboratorio di Fisica

Per inaugurare la nuova sezione “didattica” di Climalteranti, pubblichiamo un esperimento che permette di riprodurre in laboratorio i principali meccanismi dell’effetto serra planetario   Materiale usato per l’esperimento: Un contenitore cubico (o cilindrico) in materiale plastico (Nalgene) di dimensioni circa (20x20x20) cm.- una lampada 150 W (Osram®) a incandescenza con concentratore - numerosi termistori   (Pasco Scientific®) (i termistori sono termometri che hanno bassa capacità termica e accuratezza e risoluzione elevate)- anemometro a filo caldo Delta Ohm® “HD 2103.2” - argon, biossido di carbonio e protossido di azoto in bombola (99.5%) con i corrispondenti regolatori di pressione ed adattatori per i collegamenti- autorespiratore per l'ultilizzo del protossido di azoto (CEA Estintori S.p.A.)- fibre di seta private della parte solubile gentilmente fornite dal laboratorio “BIOthech” Mattarello (Trento)- bottiglioni di plastica per termalizzare il gas (ossia aspettare che dopo essersi espanso (e quindi raffreddato) dalla bombola o dall'impianto torni a temperatura ambiente), connessioni varie di acciaio, fogli di alluminio da cucina, nastro adesivo a due facce- una termocoppia ultraveloce di tipo K autocostruita- termometro infrarosso (“optris®”)- • telecamera a infrarossi (T9 Fluke) Negli ultimi 2 secoli il sistema climatico terrestre ha mostrato notevoli cambiamenti dovuti sia a cause naturali che umane; l’aumento della temperatura media terrestre è una delle questioni meglio documentate e la comunità scientifica è sostanzialmente concorde nel ritenere che il meccanismo fisico alla base del riscaldamento climatico sia l’effetto serra atmosferico e che l’uomo attraverso la continua immissione in atmosfera di gas serra abbia rinforzato tale fenomeno. È quindi di grande interesse per la didattica scolastica una simulazione sperimentale dell’effetto serra planetario che sia semplice e "robusta", in cui fossero evidenziati i fenomeni chiave ed i limiti della simulazione stessa. Nella letteratura scientifica dedicata all’insegnamento della fisica, si trovano alcune indicazioni su come riprodurre tale fenomeno. L’apparato sperimentale generalmente proposto è costituito da pochi e semplici elementi. Molte delle simulazioni che si trovano in letteratura [vedi 2a, 2b, 2c, 2d, 2e] risultano tuttavia povere di dettagli sperimentali o perfino concettualmente imprecise. Per questo abbiamo deciso di analizzare con maggiore precisione il “classico esperimento” atto a simulare l’effetto serra. (altro…)
StagioniTemperature

Come si scaldano le stagioni in Italia

In un post precedente abbiamo visto come il riscaldamento in Italia abbia qualitativamente rispecchiato l'andamento globale, ma con un maggiore incremento della temperatura. Questo andamento può essere inserito nel quadro delle proiezioni per il Mediterraneo; nel IV Rapporto IPCC si legge infatti: “Annual mean temperatures in Europe are likely to increase more than the global mean. The warming in northern Europe is likely to be largest in winter and that in the Mediterranean area largest in summer.(“É probabile che le temperature medie annuali in Europa aumenteranno più della media globale. Il riscaldamento è probabile che sia più grande in inverno in Nord Europa, e in estate nell'area mediterranea") La frase citata contiene un riferimento stagionale differenziato per diverse regioni europee: ci si aspetta che l'area mediterranea, e quindi l'Italia, si riscaldi maggiormente d'estate che d'inverno. Possiamo fare di nuovo ricorso ai dati stagionali ISAC-CNR per vedere cosa è successo finora.

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Temperature

Due secoli di riscaldamento globale in Italia

Quando si parla di riscaldamento globale si tende spesso a fare riferimento a situazioni regionali, quando non addirittura locali, ed a singoli eventi limitati temporalmente. Così facendo si mette da parte il significato dell'aggettivo globale. D'altronde, non foss'altro perché è ciò che viviamo nel quotidiano, è normale che ognuno di noi sia interessato anche all'andamento locale e in particolare agli eventi estremi, resi più probabili dalle mutate condizioni climatiche. In linea di principio il riscaldamento su piccola scala potrebbe non essere in sintonia con l'andamento globale poiché localmente, anche a fronte di un riscaldamento generalizzato del pianeta, si risente maggiormente delle variazioni della circolazione atmosferica e di eventuali feedback locali. Grazie al lavoro certosino dei ricercatori del Historical Climatology Group dell'Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (ISAC) del CNR, l'Italia possiede una delle più lunghe serie storiche di temperatura esistenti. Con a questi dati è possibile avere un'idea abbastanza precisa di cosa sia successo in Italia negli ultimi due secoli.

Fig. 1: Anomalia in Italia rispetto al 1951-1980. Linea nera: dati annuali; linea rossa dati con filtro 15 anni. (altro…)
EmissioniOzono

L’aumento delle emissioni di HFC e il riscaldamento globale

I presidenti di Stati Uniti e Cina si impegnano a limitare l’accumulo degli idrofluorocarburi (HFC) in atmosfera e a modificare in tal senso il protocollo di Montreal. Ma il peso di questi gas nel futuro aumenterà. Gli studi di Rowland, Molina e Crutzen, insigniti nel 1995 del Nobel per la chimica, avevano dimostrato negli ani ’70 che gli atomi di cloro, provenienti dalla fotoscissione dei clorofluorocarburi (CFC), erano responsabili con grande efficienza della distruzione delle molecole di ozono stratosferico, più dell’acido cloridrico di origini vulcaniche e di altri composti clorurati e bromurati naturali. I CFC immessi per molti anni nell’ambiente sono infatti volatili, chimicamente stabili e non solubilizzati dalle piogge; possono così risalire fino alla stratosfera dove i raggi UV solari più energetici rompono i legami cloro-carbonio liberando quindi gli atomi di cloro, che a loro volta attaccano le molecole di ozono. Il problema fu affrontato, come è noto, con la Convenzione di Vienna per la difesa dello strato di Ozono (1985) e con il successivo protocollo di Montreal (1987), che mise al bando i CFC, che fino ad allora erano impiegati come gas refrigeranti nei frigoriferi industriali e civili, come propellenti nelle bombolette spray e nell’industria elettronica per pulire i microchip da particolato e umidità. (altro…)
Piccola Era GlacialeSole

Se il sole si acquieta

La recente riduzione dellattività solare prelude a unaPiccola Era Glaciale, come ipotizzato da alcuni scienziati? Non proprio. L'effetto delle emissioni di gas serra è di gran lunga dominante e nella corsa del riscaldamento globale un Sole quieto ci farebbe guadagnare solo qualche decimo di grado. Due anni fa ha destato un certo interesse l'ipotesi avanzata da alcuni fisici solari secondo cui il sole potrebbe entrare in una fase di attività particolarmente bassa con una totale assenza di macchie solari. Non che sia in sé una ipotesi eclatante, sappiamo bene che l'attività solare non è costante. Ma l'unica fase di quiete ben documentata di cui siamo a conoscenza si è verificata nella seconda metà del XVII secolo (minimo di Maunder) e per la fisica solare sarebbe senz'altro interessante poterne seguire un'altra con gli strumenti di monitoraggio moderni. Quarant'anni fa la paleoclimatologia era una disciplina ancora giovane ma l'attività solare era stata seguita ogni tanto ad occhio nudo e dettagliatamente sin dalla costruzione dei primi cannocchiali con il conteggio delle macchie solari. Queste osservazioni permisero a Sporer e Maunder verso la fine dell'800 di identificare quello che oggi chiamiamo minimo di Maunder. Nel J.A. Eddy pubblicò un lungo articolo sull'attività solare e il minimo di Maunder dove ipotizza un nesso fra quest'ultimo e la cosiddetta Piccola Era Glaciale (PEG). Eddy non aveva a disposizione ricostruzioni di temperatura ben assestate su scala globale, l'esistenza della PEG era legata più che altro a notizie storiche sul freddo intenso e sull'avanzamento dei ghiacciai alpini. Ma l'idea era suggestiva e da allora è stata ripresa e approfondita più volte. (altro…)
DibattitoInformazioneNegazionistiPolitiche

Essere obiettivi quando si parla di scienza del clima

Pubblichiamo l’intervista di Emanuele Bompan e Paolo Savoia a Naomi Oreskes, autrice di “Merchant of Doubt”, la cui versione originale è stata pubblicata in inglese su Climate Science & Policy, la rivista online del CMCC «Il dibattito è concluso. Sappiamo cosa dice la scienza. Conosciamo i rischi, e sappiamo che il momento di agire è questo». Con queste parole, nel giugno del 2005, il governatore della California Arnold Schwarzenegger annunciò l’inizio della sua battaglia per ridurre le emissioni di gas serra. Schwarzenegger aveva ragione. Dalla metà degli anni ’90 nella comunità scientifica si è raggiunto un consenso di base sul riscaldamento globale, e l’agenzia indipendente Intergovernmental Panel on Climate Change dichiarò già nel 2001 senza esitazioni che «la maggior parte del riscaldamento osservabile negli ultimi 50 anni dipende dalle attività umane». Eppure, il dubbio è ancora diffuso. Una discreta parte di opinione pubblica in Nord America, ma anche nel Vecchio Continente, e alcuni autorevoli scienziati – per esempio i fisici Fred Singer, consulente della Casa Bianca durante la seconda amministrazione Reagan, e Frederick Seitz, tra le altre cose consulente della R.J. Reynolds Tobacco Company ma anche nel Vecchio Continente, sono convinte che non ci siano prove conclusive sul riscaldamento globale, o che se esso è reale non possiamo stabilire se dipenda da cause umane, oppure che se è reale e dipende dall’uomo, non ci si può comunque fare nulla. Com’è possibile? Non ci si può fidare nemmeno della scienza? (altro…)
CO2FenomenologiaFotosintesi

Ma quanto è bella la CO2? – parte 2

Come raccontato nello scorso post, sul Wall Street Journal Will Happer e Harrison Schmitt hanno di nuovo rilanciato alcune tesi del negazionismo climatico. L’ultimo degli argomenti usati è che le piante attuali soffrono per la troppo bassa concentrazione di CO2. Per capire come le piante reagiscono alla CO2, è necessario approfondire il funzionamento del processo di fotosintesi. Le gimnosperme  si sono evolute attorno a 370 milioni di anni fa, quando la CO2 era fra i 2000 e le 3000 ppm, le angiosperme circa 165 milioni di anni fa, quando la CO2 era a poco meno di 2000 ppm. Le piante di origine più primitiva usano una forma di fotosintesi che si adatta meglio a queste concentrazioni elevate di CO2; sono chiamate “piante C3” perché nel processo di fotosintesi un enzima  fissa la CO2 in un composto a tre atomi carbonio, il fosfoglicerato, ma soprattutto i loro stomi foliari fanno passare acqua e CO2 insieme. Nelle odierne condizioni di “relativa” carenza di biossido di carbonio (rispetto a 370 milioni di anni fa), richiedono quindi tanta più acqua in quanto, per ogni molecola di CO2 che entra, perdono quantità significative di acqua. A questa situazione, le piante C3 si sono magnificamente adattate: sono diffuse su tutto il pianeta e rappresentano il 90% delle specie.  L'evoluzione ha permesso loro di tenere magnificamente il campo, ha portato allo sviluppo, circa 50 milioni di anni fa, di nuove piante C4 e CAM (come i cactus, le crassulacee), così chiamate perché nel loro processo fotosintetico l’enzima cruciale della fotosintesi, fissa la CO2 in un composto a 4 atomi di carbonio, l’ossalacetato; sono piante in grado di sopportare molto meglio un basso livello di CO2 e l’aridità.  In effetti nelle serre attuali si tende ad aumentare la concentrazione di CO2 per incrementare la produttività delle piante C3. L'enzima della fotosintesi C3, il più abbondante enzima presente sulla crosta terrestre (la ribulosio-1,5-bisfosfato carbossilasi/ossigenasi) amichevolmente detto rubisco, non è particolarmente efficiente. A25°Ce nelle attuali condizioni, come substrato circa 1 volta su 5 riconosce l'ossigeno invece della CO2, il che lo induce a produrre una sostanza fondamentalmente inutile nel metabolismo della pianta: il glicolato. La reazione compete con quella utile. Con l'aumento della temperatura, questa inefficienza del 20% peggiora ulteriormente. (altro…)
CO2Geologia

Ma quanto è bella la CO2? – prima parte

Il 9 maggio 2013, per la prima volta da circa 4 milioni di anni, la concentrazione giornaliera di CO2 atmosferico misurata a Manua Loa ha superato 400 ppmv.  Lo stesso giorno sul Wall Street Journal, a firma di William Happer e Harrison Schmitt, è comparso una “Difesa del biossido di carbonio” da incrementare perché sfamerà il mondo. Ma non è affatto detto.   William Happer è un fisico atomico e Harrison Schmitt un geologo, ex astronauta ed ex senatore repubblicano e nessuno dei due si occupa di climatologia o ha pubblicato in questo settore. Entrambi sono membri di istituti finanziati da varie industrie per “creare controversie” su questioni scientifiche, il primo del George C. Marshall Institute e il secondo dello Heartland. Nell'articolo, sostengono classiche tesi "negazioniste" arricchite di nuovi sapori: 1) l'aumento della concentrazione di CO2 comporta anche aspetti positivi perché aumenterà la produttività agricola 2) è cessato il riscaldamento globale,   "non c'è la minima prova che più anidride carbonica abbia causato più eventi estremi", anzi di più, c’è una scarsa correlazione tra il riscaldamento e la concentrazione di CO2 (cioè non c'è manco l'effetto serra!) 3) la attuale concentrazione è bassa secondo gli “standard geologici” perché 65 milioni di anni fa era pari a circa 3000 ppm 4) le piante soffrono per la concentrazione troppo bassa. La conclusione è: smettiamola di “demonizzare” la CO2. Si tratta delle normali falsità o mezze verità che fanno una enorme confusione nella testa dei lettori. In realtà, la correlazione fra riscaldamento globale ed effetto serra della CO2 è nota dall’Ottocento; della presunta fine del riscaldamento globale abbiamo parlato in questo post e sull’aumento degli eventi estremi in ottobre. (altro…)
BufaleComplottiTemperature

La catena degli errori

La cosa originale dell’articolo di Elena Dusi pubblicato su Repubblica non è laver dato una notizia (il mancato riscaldamento.. in barba ai modelli) infondata, ma il fatto che sia stato ripreso da altri giornali con risultati piuttosto divertenti. Analizzare quanto successo fa capire come funziona un certo tipo di informazione, e perché i giornali più seri non dovrebberosparare” bufale nei titoli in prima pagina.   Il quotidiano Libero è partito da quanto scritto su Repubblica in un misurato articolo intitolato “Il riscaldamento globale non cè, ma ci è già costato 300 miliardi”, firmato da Maurizio Stefanini e pubblicato l’11 aprile. A differenza dell’articolo di Dusi, si tratta di un articolo negazionista, che sostiene l’inesistenza del problema climatico e l’inutilità di occuparsene. L’occhiello“Ambientalisti smentiti” sembra voler confinare il riconoscimento del riscaldamento globale in corso a qualche associazione ambientalista, mentre l’esistenza e la gravità di questo problema è stato accettato non solo da tutte le organizzazioni scientifiche, ma dal G8 e da tutti i paesi del mondo in centinaia di documenti, dalla Convenzione ONU sul Clima (nel 1992!) al “Doha Gateway” (2012). (altro…)
BufaleTemperatureTrend

La variabilità non è la tendenza, accid…

Proviamo a spiegare di nuovo la differenza partendo dallarticoloIl mistero della Terra che non si surriscalda più, uscito su Repubblica il 10 aprile.   Dal 1998 [il pianeta] non ha registrato nessun aumento di temperatura, in barba a tutti i modelli climatici che prevedevano un riscaldamento continuo causato dall'effetto serra…” scrive Elena Dusi. Frase da negazionista, non da giornalista sicuramente al corrente di fatti che nessuno contesta. Il decennio scorso è stato più caldo del precedente, che è stato più caldo del precedente che è stato più caldo del precedente. E i 9 anni più caldi sono stati registrati tutti quanti dal 1998 in poi, proprio da quando la temperatura avrebbe smesso di aumentare. Il breve attacco in prima pagina rimanda a p. 47 dove l’occhiello e il titolo ripetono: La temperatura resta più alta di 0,75 gradi rispetto a un secolo fa, ma dal 1998 a oggi non è mai aumentata. () Secondo gli esperti può essere untime out. Bel mistero, in effetti. Che non sia il caldo a governare i processi del ghiaccio, come alcuni sembrano ritenere? I lettori di Repubblica si rassicurino. Gli esperti citati dal loro quotidiano dicono che la Terra continua a scaldarsi. Sono gli autori di “Retrospective prediction of the global warming slowdown in the past decade” uscito su Nature Climate Change. Il loro modello mostra che, alla superficie di continenti e mari, il tasso di riscaldamento è rallentato (ma non fermato, come riferito da Elena Dusi) da un maggior assorbimento di calore/energia nei primi 700 metri da parte degli oceani.. Confermano così un’analisi dei dati registrati in mare e in atmosfera, uscita nel gennaio 2012 su Nature Geoscience. (altro…)
RecordTemperatureTrend

Il nuovo anno record delle temperature globali

Gli ultimi 12 mesi (ottobre 2013-settembre 2014) sono stati l’anno più caldo da quando esistono le temperature globali. E il 2014…     Il mese di settembre 2014, come i precedenti aprile, maggio, giugno e agosto, ha fatto registrare un nuovo record delle temperature globali: è stato il settembre più caldo da quando esistono le misurazioni di temperatura. Questo record è stato accompagnato da un altro, ossia che l’ultimo periodo di 12 mesi (iniziare a gennaio è solo una convenzione,...
GhiacciaiVulcani

Ghiacciai, vulcani e riscaldamento globale: quale relazione?

Una delle leggende che ancora persistono tra i negazionisti del riscaldamento globale vuole che la fusione dei ghiacci groenlandesi sia dovuta alla presenza al di sotto della calotta di presunti vulcani. Questo capita di sentire per esempio nel video della conferenza tenuta di recente da Nicola Scafetta presso il dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Padova (qui, tempo 2:11:30), cui è stato replicato sullo stesso giornale online dell’ateneo “il Bò”. Tale ipotesi, estesa da taluni addirittura a spiegazione del...
Ghiacciai

Il nuovo catasto dei ghiacciai Italiani: le superfici glaciali diminuite del 40% dagli anni ottanta ad oggi

È finalmente ultimato il nuovo Catasto dei ghiacciai italiani, realizzato dal gruppo di glaciologia dell’Università Statale di Milano, diretto dal Prof. Claudio Smiraglia nell’ambito di un progetto condotto in collaborazione con l’associazione EvK2CNR e con il patrocinio del Comitato Glaciologico Italiano, con il supporto di Sanpellegrino-Levissima. I dati sono stati raccolti tramite analisi di ortofoto ad alta risoluzione (2007-2011), grazie anche alla collaborazione di regioni e province. La preparazione del catasto è iniziata nel 2012 ed integra dati raccolti nel...
Premio

Assegnato il premio “A qualcuno piace caldo” 2013

Anche quest’anno, il raggiungimento dell’estensione minima dei ghiacci artici (nota 1) è l’occasione per l’assegnazione del Premio “A qualcuno piace caldo”, “alla persona o all’organizzazione italiana che più si è distinta nel diffondere argomentazioni e notizie errate sulla fenomenologia dei cambiamenti climatici, sugli impatti e sui costi e benefici delle misure di mitigazione”. Esaminati i pretendenti per l’anno 2013, i membri del Comitato Scientifico di Climalteranti non hanno avuto dubbi nell’assegnazione del premio allo “Statistical Editor” del Corriere della Sera,...
AttivismoNegoziazioni

Il Climate Summit e la settimana per il clima di NY°C

Il 23 settembre si svolgerà a New York l’UN Climate Summit voluto dal Segretario Generale dell’ONU Ban Ki-moon per cercare di dare un impulso alle negoziazioni internazionali sul clima. Come raccontato in altri post, il negoziato che si svolge nell’ambito della Convenzione sui Cambiamenti Climatici (UNFCCC) è lungo e complesso, ma sembra arrivato ad un punto cruciale nel percorso per l’approvazione di un nuovo protocollo o strumento legale che favorisca un percorso di riduzione globale delle emissioni di gas serra....
BufaleConferenzeErrori

Ma quanti errori, dott. Scafetta! – prima parte

In un seminario tenuto dal Dott. Nicola Scafetta si possono ascoltare una quantità da record di imprecisioni, errori e falsità sul tema dei cambiamenti climatici.    Il notiziario dell’università di Padova, Il Bò, ha riferito di un seminario sul tema “I cambiamenti climatici, il contributo astronomico e il contributo antropico” con relatore Nicola Scafetta, docente della Duke University e uno dei due italiani che figura nell’elenco degli scienziati che si oppongono al consenso scientifico sul tema del riscaldamento globale (l’altro...
Convegni

Tre equazioni sul clima

Sono stato invitato a tenere una “lavagna in piazza” al Festivaletteratura di Mantova, Domenica 7 settembre alle ore 10.30 in Piazza Mantegna a Mantova: in mezz’ora, con l’ausilio di una lavagna, presenterò tre equazioni importanti per il tema dei cambiamenti climatici, spiegandone il significato e l’importanza per il clima attuale e futuro. Quando ho accettato la proposta degli organizzatori, avevo pensato a queste tre:     Stefano Caserini
BufaleGhiacci

C’è ancora chi crede alla Groenlandia-terra-verde

Una delle più famose leggende negazioniste è quella secondo cui 1000 anni fa, ai tempi della colonizzazione vichinga, la Groenlandia fosse una terra libera da ghiacci. Questo perché il nome dato dai vichinghi, Grönland, significa “terra verde”. La tesi negazionista è: poiché il vichingo Erik il Rosso ha dato quel nome ad un’isola oggi coperta dai ghiacci per l’84% della sua superficie, allora faceva molto più caldo di oggi e quindi non dovremmo preoccuparci del problema del riscaldamento globale. È...
AttivismoNegoziazioni

Climalteranti aderisce al Power Shift Italia

Si è costituito il mese scorso, dopo un incontro tenutosi al Progetto Manifattura di Rovereto, il Power Shift Italia, un coordinamento delle realtà italiane attive sul tema dei cambiamenti climatici. Il coordinamento intende essere il polo italiano della campagna internazionale Global Power Shift, finalizzata a creare pressione a livello internazionale per politiche decise contro i cambiamenti climatici. I prossimi mesi saranno infatti molto importanti per le negoziazioni internazionali sui cambiamenti climatici. Il 23 settembre a NewYork si svolgerà il Climate Summit,...
CostiDisinformazione

Bruciare più combustibili fossili per salvare milioni di vite ?

Sul Corriere della Sera, Danilo Taino ha rilanciato gli argomenti di Bjorn Lomborg e del suo centro finanziato dalle lobby USA, secondo cui per salvare milioni di vite dovremmo affidarci ai combustibili fossili   “Dovremmo oggi, in nome dei cambiamenti climatici, impedire al miliardo e duecento milione di individui che non ce l’hanno accedere all’elettricità e così salvare milioni di vite?” Questa la domanda dello statistical editor del Corriere della Sera, Danilo Taino, in un articolo del 6 luglio 2014,...