IL DIODO ATMOSFERICO

Dell’Ing. Franco Puglia – Mercoledì 1 Maggio 2024

Sapete cos’è un diodo? No? E’ un semiconduttore, con due soli elettrodi, come i transistor, che però ne hanno tre. Un diodo fa passare la corrente elettrica in una sola direzione, non in quella opposta. Nella direzione giusta presenta una bassa resistenza di attraversamento alla corrente elettrica, nella direzione opposta presenta una resistenza elevatissima.
L’atmosfera si comporta esattamente come un diodo nei confronti della trasmissione di calore tra superficie del pianeta ed atmosfera, nelle ore notturne, sulla faccia del pianeta non sottoposta all’irraggiamento solare. Perché?

La trasmissione del calore è soggetta alle LEGGI della termodinamica. LEGGI, non teorie … La trasmissione di calore ha luogo SEMPRE da un oggetto più caldo, a temperatura più elevata, verso uno più freddo, a temperatura più bassa. Il fenomeno trasmissivo si esaurisce quando i due oggetti hanno raggiunto la medesima temperatura, riscaldandosi, uno, e raffreddandosi, l’altro.
Il caldo esprime ENERGIA mentre il freddo esprime MANCANZA DI ENERGIA.

Tutto questo è persino banale, ma va puntualizzato perché alcuni, purtroppo, per gravi carenze culturali, pensano che caldo e freddo siano equivalenti, e che come il caldo si trasmette al freddo anche il freddo si trasmetta al caldo. Ti daranno che un vento gelido ti raffredda, allo stesso modo in cui un vento caldo ti riscalda, peccato però che il vento caldo CEDE energia mentre il vento freddo la sottrae e chi ne viene investito.
La direzione di trasmissione dell’energia termica, però, resta sempre e solo una: dal caldo verso il freddo. QUESTA NON E’ UN’OPINIONE, MA UNA VERITA’ ASSOLUTA.

Veniamo quindi al rapporto tra superficie del pianeta ed atmosfera.

Lo spazio sovrastante l’atmosfera è VUOTO, privo di materia diffusa, anche allo stato gassoso. Possiamo incontrare piccoli corpi celesti, satelliti artificiali, pulviscolo meteoritico, ma non materia diffusa, come quella pur gassosa della nostra atmosfera. La temperatura di questo spazio vuoto è, in concreto, non definibile, perché se il vuoto è assenza di materia, cade il concetto stesso di temperatura, che esprime lo stato energetico di molecole materiali. Tuttavia non commettiamo un errore matematico attribuendo allo spazio vuoto la temperatura di -273,15°C, alias 0°Kelvin, lo zero assoluto, ovvero l’assenza di un qualsiasi stato energetico a livello molecolare. Tra questo spazio vuoto e la superficie del pianeta troviamo la nostra atmosfera, gassosa, anche rarefatta ad altissima quota, ma pur sempre materiale. La temperatura atmosferica passa da temperature di poco superiori allo zero assoluto, ai suoi confini esterni, sino alle temperature di contatto con la superficie dei suoli e dei mari. Per quanto stabilito prima, la trasmissione di energia termica può avere luogo solo e soltanto verso l’alto, partendo dalla superficie del suolo e spostandosi verso l’alto, verso temperature sempre più basse, sino a raggiungere quello zero assoluto dello spazio esterno.

Un trasferimento opposto NON E’ POSSIBILE ! Quando il pianeta non è esposto al sole, il calore può soltanto migrare verso l’alto, mai verso il basso, in un processo di raffreddamento continuo della crosta terrestre. Se il pianeta smettesse di ruotare, la faccia terrestre assolata raggiungerebbe temperature elevatissime che estinguerebbero la vita sul pianeta, mentre la faccia nascosta al sole assumerebbe temperature bassissime, pur non raggiungendo lo zero assoluto, a causa del calore comunque proveniente dal centro della Terra.

A questo punto possiamo cominciare a ragionare di EFFETTO SERRA dell’atmosfera.

In assenza di atmosfera, ammesso che la vita sul pianeta potesse sussistere anche in assenza di ossigeno e vapore acqueo, il raffreddamento notturno della superficie terrestre nel corso della notte saprebbe molto più rapido di quanto non sia adesso.
Le temperature notturne crollerebbero ovunque a valori anche inferiori allo zero centigrado, salvo poi risalire di nuovo non appena esposte nuovamente al sole.
Una condizione che renderebbe impossibile qualsiasi forma di vita.

La presenza dei gas atmosferici determina un rallentamento di questo processo di raffreddamento notturno, pur presente. Badate che ho detto “rallentamento” : se la rotazione del pianeta si fermasse per qualche giorno, per poi riprendere, l’atmosfera si raffredderebbe completamente, e così la superficie planetaria non esposta al solo, esattamente come nel caso di assenza completa di atmosfera. Per fortuna questo non accade.
Durante il raffreddamento notturno l’atmosfera, però, NON cede calore alla superficie del pianeta: non può farlo, per quanto detto all’inizio di questo racconto. Si raffredda poco alla volta, rallentando il processo quanto basta perché intervenga il nuovo giorno. E poi si ricomincia.

QUESTO è l’effetto serra dell’atmosfera, ma …
Ci sono altri elementi in gioco: essenzialmente il vapore d’acqua e, molto di più, la sua forma condensata acquosa, le nuvole, che sono un agglomerato di goccioline d’acqua di dimensione infinitesima, ma allo stato liquido, non gassoso. Il vapore acqueo caldo e SECCO ( così viene descritto) è trasparente per l’occhio umano; le nuvole no.
Che influenza hanno le nuvole sull’effetto serra atmosferico?
E’ molto semplice: gli strati nuvolosi sono molto più densi della normale atmosfera ed introducono una robusta barriera al trasferimento termico proveniente dalla superficie del pianeta, rallentando ulteriormente la sua salita verso la stratosfera.
Le nuvole assorbono calore, ma il loro processo è di raffreddamento, non di surriscaldamento, e possono trasferire calore soltanto verso l’alto, mai verso il basso.

Il rallentamento del raffreddamento notturno indotto dalla copertura nuvolosa fa si che al mattino la temperatura al suolo sia più mite di quella che avremmo in assenza di nuvole, ed a quel punto inizia l’irraggiamento solare che, a sua volta, viene mitigato da una eventuale presenza di copertura nuvolosa, sempre in chiave di rallentamento del processo di riscaldamento sottostante. La presenza delle nuvole, determinata dalla presenza di vapore acqueo in atmosfera, esprime una condizione favorevole, volta a mitigare gli sbalzi termici tra giorno e notte, ma l’effetto serra dell’atmosfera sarebbe presente anche in assenza di vapore acqueo, solo che gli sbalzi termici tra giorno e notte sarebbero molto più marcati, sempre.

Una precisazione importante: anche se il pianeta fosse privo d’acqua e quindi di vapore acqueo, l’atmosfera, composta al 99% da azoto ed ossigeno, si riscalderebbe come adesso, durante il giorno, per raffreddarsi gradualmente durante la notte.

Azoto ed Ossigeno appaiono abbastanza trasparenti alla luce solare, tanto che questa riesce infatti a raggiungere il suolo con elevata intensità, ma non completamente.
La relativa opacità atmosferica basta ed avanza a far raccogliere ai nostri due gas una enorme quantità di energia alle frequenza più elevate della razione solare, onde corte, non infrarosse, e questo assorbimento si trasforma in calore, perché questo è quanto accade a tutta la materia conosciuta, quando assorbe radiazioni elettromagnetiche.

E’ il sole che riscalda l’atmosfera, non la superficie del pianeta.
Infatti la superficie del pianeta, irrorata dal calore solare, fa del suo meglio per raffreddarsi, cedendo calore all’aria sovrastante anche durante il giorno, ma il processo di trasferimento termico non è molto efficiente, perché l’aria ha poca affinità verso la radiazione infrarossa che il pianeta può restituire, salvo riflessioni dirette anche di luce visibile. Il trasferimento radiativo è molto meno importante di quello per conduzione e convezione naturale, cioè trasferimento termico per contatto tra le molecole, suolo – aria, acqua – aria, aria – aria. Ecco le correnti ascensionali calde ed i venti caldi, che ben conosciamo.

Esistono altri elementi capaci di incidere sull’effetto serra dell’atmosfera?
In teoria qualsiasi altra presenza atmosferica può dare una mano.
Infatti qualsiasi gas atmosferico può interagire con la radiazione solare, con la radiazione infrarossa trasmessa dalla superficie planetaria verso l’alto, oppure può trasferire calore con altre molecole adiacenti, di qualsiasi gas si tratti. Ciascuna molecola ha poi le sue preferenze rispetto all’assorbimento radiante, mentre non può averne rispetto allo scambio termico per contatto. I meccanismi di trasferimento sono uguali per tutti; cambiano solo le preferenze dei vari gas verso certe lunghezze d’onda oppure altre, nel slo trasferimento radiante. Ricordiamo che la presenza atmosferica di TUTTI gli altri gas, messi insieme, non supera l’1% ! La CO2, imputata di avere effetti termodinamici devastanti sul pianeta, rappresenta soltanto lo 0,04% circa del totale di tutti i gas. Inoltre non dimentichiamo che, quali che siano le caratteristiche fisiche e chimiche di questi gas, la sola cosa che possono fare è assorbire calore, cederlo alle molecole circostanti, quali che siano, a temperature che sono SEMPRE inferiori a quelle presenti al suolo, e quindi parliamo di calore che può soltanto essere trasferito verso l’alto, MAI verso il basso, e che TUTTE le molecole atmosferiche, nessuna esclusa, possono soltanto raffreddarsi gradualmente durante le ore notturne, rallentando il processo di raffreddamento del pianeta.

QUALSIASI ALTRO EFFETTO SERRA NON ESISTE, perché viola LEGGI INVIOLABILI: quelle della Termodinamica.

In base a quanto descritto, e senza neppure entrare nel merito delle specifiche caratteristiche fisiche e chimiche di tutti i gas presenti in atmosfera, come ho fatto altrove, ditemi come è possibile che la CO2, o qualsiasi altro gas, possa indurre il famoso riscaldamento globale del pianeta, tenuto anche conto della sua irrilevante presenza quantitativa.

In tutta franchezza : CHI NON CAPISCE QUESTO, HA SERI PROBLEMI COGNITIVI, O E’ UN CRIMINALE CHE SFRUTTA A SUO VANTAGGIO L’IGNORANZA POPOLARE.