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L’effetto serra è il fenomeno naturale che consente all’atmosfera di trattenere sotto forma di energia termica parte dell’energia che proviene dal Sole. La luce solare, costituita da radiazioni elettromagnetiche a diversa lunghezza d’onda, quando arriva sulla superficie terrestre viene in parte riflessa e in parte riemessa dalla Terra. stessa sotto forma di una particolare fascia di radiazioni, le radiazioni infrarosse (IR) .

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L`effetto serra è la capacità dell'atmosfera di trattenere più o meno calore: non è un fenomeno unico, ma raggruppa tutti quei fenomeni (locali o globali, di breve o lunga durata) che fanno variare il contenuto atmosferico di vapore acqueo, CO2 e metano.
Non è detto infatti che un aumento o diminuzione della temperatura della Terra sia dovuta alla sola variazione dell'effetto serra: ad esempio quando nel passato è arrivata maggior energia dal Sole sulla Terra (a causa di variazioni orbitali terrestri e/o maggiore attività solare), si è avuto un innalzamento delle temperature senza che sia necessariamente variato il peso dovuto all'effetto serra.
In questo caso la capacità dell'atmosfera di trattenere calore non è variata e l'aumento di temperatura è dovuto solo al fatto che maggior energia dal Sole è entrata in gioco nel sistema climatico terrestre.
Sebbene l'effetto serra sia un fenomeno legato all'equilibro termico terrestre sul medio-lungo periodo cioè a scala climatica, esistono molti altri fattori che contribuiscono ad alzare o abbassare l'effetto serra localmente e su scala temporale meteorologica: alcuni di questi fattori sono interni all'atmosfera (piogge, spostamenti di masse d'aria umide, annuvolamenti, contenuto di vapore acqueo, CO2, metano,…) altri sono esterni (evaporazione dei mari, scambio di CO2 tra mare e atmosfera, respirazione del mondo vegetale e animale, azione batterica nei terreni, emissioni vulcaniche,…).
Quando si parla di aumento o diminuzione dell'effetto serra si parla della tendenza di tutti questi fattori a trovare un nuovo equilibrio globale verso una situazione di più alta o più bassa temperatura.

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I fattori che influenzano l'effetto serra sono molti (alcuni ancora non ben conosciuti) e si comportano in maniera diversa tra loro. Alcuni sono fenomeni locali (piogge, evaporazione, venti, annuvolamenti ecc...) altri hanno comportamenti più globali (campi di alta o bassa pressione, spostamenti di masse d'aria, variazione del contenuto atmosferico globale di vapore acqueo, CO2 o metano, correnti oceaniche,…), alcuni provocano variazione di breve durata (ore, giorni, settimane) altri di lunga durata (anni, decenni, secoli,…):

1. L'aumento di evaporazione provoca un effetto di riscaldamento: l'atmosfera diventa più umida (sale il contenuto di vapore acqueo) e l'atmosfera che diventa più umida trattiene più calore;

2. L'aumento delle piogge provoca un effetto di raffreddamento: l'atmosfera diventa meno umida (perde vapore acqueo) e trattiene meno calore.

3. L'aumento di nuvolosità svolge un duplice effetto: principalmente ha un effetto di raffreddamento isolando la superficie terrestre dai raggi del sole (e quindi meno raggi arrivano dal sole alla superficie terrestre meno calore entra in gioco); in altri casi ha un effetto di riscaldamento bloccando la dispersione del calore già contenuto dall'atmosfera (come un tappo).

4. I campi di alta e bassa pressione regolano lo spostamento “rapido” di aria più calda o più fredda, più o meno umida, intervenendo direttamente e rapidamente sulla capacità dell'atmosfera di trattenere più o meno calore.

5. Spostamenti di masse d'aria, cicloni,… sono fortemente connessi a quanto già detto per le piogge, le nuvole, e i campi di alta o bassa pressione.

6. Le correnti oceaniche sembrano svolgere un ruolo importantissimo e fondamentale per riequilibrare il clima, simile a quello degli spostamenti di masse d'aria in atmosfera.

7. Aumento del livello del mare di circa 20 cm annui tramite il fenomeno delle piogge e dello scioglimento dei ghiacciai;

8. Le variazioni globali nel contenuto atmosferico di vapore acqueo, CO2 e metano, provocano variazioni di più lunga durata sulla temperatura e sono equilibrate dall'effetto serra perché fortemente connesse con alcune variazioni nei mari e nella biologia presente sulla Terra.

9. Il consumo di CO2 da parte delle piante (maggiore CO2 c'è in atmosfera maggiore sarà il consumo da parte delle piante)

10. Il passaggio di vapore acqueo o CO2 dai mari all'atmosfera (più è caldo più vapore e CO2 passano in atmosfera ma più vapore c'è in atmosfera e più nuvolosità e piogge si avranno)

11. Il passaggio di metano dalla terra all'atmosfera causato dai batteri (più è caldo maggior metano viene immesso in atmosfera)

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Relazione fra le variazioni di concentrazione di CO2 nell’atmosfera e le variazioni di temperatura verificatesi negli ultimi 650000 anni.

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Moltissimi scienziati ritengono che questa aumentata concentrazione di gas serra nell`atmosfera sia tra le cause prevalenti del riscaldamento climatico attualmente in corso.
Negli ultimi decenni si è verificato un progressivo aumento dell`inquinamento atmosferico e in particolare della concentrazione di CO2 nell`aria, che essendo un potente gas serra tende a far crescere la temperatura della troposfera e quindi della superficie terrestre.
Le analisi condotte sul ghiaccio estratto in Antartide mostrano che:
• negli ultimi 650000 anni, l`andamento delle variazioni di temperatura è risultato direttamente proporzionale alla concentrazione dell`anidride carbonica nell`aria;
• negli ultimi due secoli, la concentrazione di anidride carbonica è aumentata ben al di sopra del limite di variabilità naturale.
Proseguendo in questo modo, entro il 2100 la temperatura media della superficie terrestre si innalzerà di 2,5-3,5 °C, con conseguenze catastrofiche.

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Emissioni globali di gas serra per tipo di attività.

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 Azioni per contrastare il riscaldamento globale

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 Azioni per contrastare il riscaldamento globale

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L`Accordo di Parigi Nel dicembre del 2015, alla Conferenza sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite, i 196 Paesi partecipanti hanno siglato all`unanimità un patto globale, chiamato Accordo di Parigi, concordando di ridurre in tempi il più possibile rapidi la produzione di anidride carbonica e di fare del loro meglio per mantenere l`innalzamento della temperatura globale «ben al di sotto dei 2 °C» Ogni Paese che ratifica l`accordo è tenuto a fissare un obiettivo di riduzione delle emissioni, ma il quantitativo è volontario e non è prevista alcuna sanzione se l`obiettivo fissato non viene raggiunto.
Azioni per contrastare il riscaldamento globale Ridurre le emissioni di gas serra per contrastare il riscaldamento dell`atmosfera significa rivedere drasticamente le fonti energetiche da sfruttare, e modificare anche gli stili di vita di tutti i cittadini (in particolare di quelli dei Paesi economicamente più avanzati)
Sarebbero necessarie a livello globale politiche mirate a incentivare il passaggio all`energia da fonti rinnovabili, insieme a forti tassazioni sulle emissioni di gas serra.

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Anche se non è possibile prevedere con certezza gli effetti del riscaldamento dell’atmosfera, sono stati individuati alcuni fenomeni che appaiono a esso connessi:
• una riduzione dell’estensione dei ghiacciai continentali, che causa a sua volta l’innalzamento del livello del mare;
• un ampliamento delle zone della Terra caratterizzate da clima caldo e arido (tropicalizzazione del clima);
• una maggiore frequenza e intensità delle perturbazioni atmosferiche, e in particolare degli uragani;
• cambiamenti negli areali distributivi, nel comportamento e nella fisiologia di molte specie animali e vegetali;
• una riduzione o scomparsa del permafrost (terreno permanentemente gelato), che provocherebbe dissesti di enormi distese di terreno nelle regioni subpolari (dalla Siberia al Canada).