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È il 1938, la concentrazione di CO₂ in atmosfera è di circa 310 ppm e il mondo è molto prossimo all’inizio della Seconda Guerra Mondiale, quando Guy Stewart Callendar, ingegnere e inventore inglese, esperto di propulsione a vapore e tecnologo del vapore per la British Electrical and Allied Industries Research Association, pubblica “The artificial production of carbon dioxide and its influence on temperature” (La produzione artificiale di biossido di carbonio e i suoi effetti sulla temperatura), sul Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society [1]. Climalteranti si è occupata del 75° anniversario del lavoro di Callendar qui.

L’articolo di Callendar risulterà fondamentale per un fatto semplice, ma rivoluzionario: fu il primo lavoro a descrivere un incremento di temperatura al suolo nei 50 anni precedenti e a collegarlo all’incremento di biossido di carbonio in atmosfera da uso di combustibili fossili. Il lavoro includeva anche interessanti proiezioni nel futuro (incluso il nostro presente) dell’andamento della concentrazione di biossido di carbonio in atmosfera e del conseguente incremento nelle temperature superficiali.

Ma a che punto era la consapevolezza del riscaldamento globale, nel 1938? All’inizio del Novecento le caratteristiche radiative dei gas scaldati dalla luce solare e il legame fisico tra incremento del biossido di carbonio in atmosfera e incremento di temperature superficiali erano già stati scoperti e ampiamente documentati, ma la portata, l’intensità e le implicazioni di tali scoperte non erano ancora state del tutto comprese e accettate dalla comunità scientifica.

Fourier per primo ha intuito l’esistenza dell’effetto serra e il ruolo dell’atmosfera. Ma molto tempo dovette passare prima di poterne dare una descrizione corretta.

Chi è il padre della teoria dell’effetto serra? A questa domanda viene in genere risposto con Fourier o Arrhenius.
Non c’é alcun dubbio che il primo ad ipotizzare il ruolo dell’atmosfera nella determinazione della temperatura sulla Terra sia stato l’accademico francese. Le conoscenze dell’epoca erano però assai limitate tanto che Fourier dedusse le proprietà di assorbimento del “calore non-luminoso”, che oggi chiameremmo radiazione infrarossa, da considerazioni sulla propagazione del calore e per analogia con l’esperimento di De Saussurre. Anche se l’idea originale è certamente sua, Fourier in realtà non sviluppò alcuna teoria e, preciso per correttezza, non poteva farlo.

Dovette passare quasi mezzo secolo prima che si potesse comprendere la natura ondulatoria della luce e che si sviluppassero le tecniche e i materiali adatti ad analizzarli. Di queste nuove conoscenze si avvantaggiò Tyndall che per primo misurò l’assorbimento infrarosso in diversi gas, inclusi CO2 e vapor acqueo. Anche lui rimase però nel solco tracciato da Fourier di un effetto serra dovuto alla limitazione nella propagazione del calore da parte di una atmosfera parzialmente opaca ai raggi infrarossi. Sua è, ad esempio, la nota analogia della diga. Continue Reading »

150 anni fa John Tyndall presentava alla Royal Society il suo lavoro sull’assorbimento del calore radiante da gas e vapori ponendo così le basi per la costruzione della moderna teoria del clima.

Mentre nel 1861 si costruiva l’Italia unita, John Tyndall “dettava la sua lezione” davanti alla Royal Society sull’assorbimento di “calore radiante” nei gas. Non che i due eventi abbiano una qualche relazione; ma così come l’Italia di oggi è frutto degli eventi passati, ciò che oggi è la scienza del clima è frutto anche di quel lavoro pionieristico di Tyndall.

Come è costume ancora oggi, Tyndall inizia riconoscendo il contributo di idee ed esperienze di chi l’ha preceduto. Fra questi non poteva certo mancare De Saussurre e le sue misure di radianza solare in quota, che lo portò a scoprire quanto fosse più intensa che al livello del mare.

Non poteva nemmeno mancare Fourier, che da considerazioni sulla propagazione del calore dedusse il ruolo dell’atmosfera e per questo è considerato da molti il “padre” dell’effetto serra. Molto meno noto, o del tutto sconosciuto, ai più è Macedonio Melloni, italiano fuggito all’estero per motivi politici (Enrico Fermi non è stato nè il primo nè l’unico, purtroppo) del quale Tyndall cita “l’ammirevole apparecchio termo-elettrico” e parla di lui come un “così ecellente sperimentatore”.

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