Effetto serra, tutti gli errori dell’Ipcc

Affinché vi sia equilibrio termico è necessario che l’intensità I_in della radiazione solare in ingresso nella Terra uguagli l’intensità I_out della radiazione da essa in uscita nello spazio: I_in= I_out . Della radiazione solare che giunge all’orbita terrestre, I_sole , una parte – proporzionale ad un coefficiente, a, che si chiama coefficiente di albedo – viene riflessa, e una parte viene assorbita. Quest’ultima risulta essere I_in = (1 — a)I_sole ∕4. In definitiva:

I_out = (1 — a)I_sole ∕4

che, come si vede, dipende da due parametri: l’irradianza solare, I_sole , e l’albedo, a . L’effetto serra è quindi un numero, G , ed è dato dalla differenza tra la radiazione emessa dalla superficie della Terra e la parte di questa radiazione che attraversa l’atmosfera e va oltre nello spazio. Siccome la radiazione emessa dalla superficie della Terra è proporzionale [costante di proporzionalità σ = 5.67 x 10^-8 watt/(secondi ∙ kelvin)] alla quarta potenza della sua temperatura (legge di Stefan-Boltzmann), allora l’effetto serra è

     G = σT⁴ − (1 − a)I_sole ∕4    (1)

un’equazione sufficientemente generale da applicarsi a qualunque pianeta, luna o asteroide. 

Per la Terra, i valori delle quantità dette sono: T = 289, a = 0.3, I_sole = 1370 W∕m², cosicché

G = 160 W∕m²

è l’effetto serra naturale, di cui 30 W∕m² sono attribuiti alla presenza naturale della CO₂. Questo effetto serra naturale fa sì che la Terra è più calda di 33 gradi: una Terra senza atmosfera sarebbe 33 gradi più fredda. 

Dall’equazione (1), la variazione in effetto serra è 

ΔG = 4σT³ ΔT + I_soleΔa/4  (2)

dove,  come s’usa di solito, la variazione di una quantità è stata indicata premettendo al suo simbolo la lettera greca delta maiuscola. Per chi non è familiare con la matematica accetti sulla fiducia il passaggio dalla (1) alla (2), ove si è assunto ΔI_sole = 0, perché secondo l’Ipcc il valore dell’intensità della radiazione solare sull’orbita terrestre è costante.  

Inserendo i valori σ = 5.67 x 10^-8W∕(s ∙ K), T  = 289 K e I_sole = 1370 W∕m², la relazione (2) diventa

  ΔG = 5.67ΔT  + 342Δa   (3)

Ora:

1. Secondo l’Ipcc, la variazione di effetto serra dovuto ad un raddoppio della concentrazione atmosferica della CO₂ vale 

ΔG = 3.7 W∕m²

Si noti che questo è un aumento del 2.3% rispetto all’effetto serra naturale. Orbene, posto che l’effetto serra naturale ( G = 160 W∕m²) comporta un aumento della temperatura di 33 gradi, se l’effetto serra diventa G + 3.7 = 163.7 W∕m², quale sarà la corrispondente variazione di temperatura? 

2) Secondo l’Ipcc la corrispondente variazione di temperatura è un aumento di 3 gradi:

ΔT = 3K

3) Inoltre, sempre secondo l’Ipcc – e secondo tutti i modelli climatici –  un aumento della concentrazione atmosferica di CO₂ comporta un AUMENTO dell’albedo, cioè  Δa > 0. 

Ma con ΔG = 3.7  e ΔT = 3  la relazione (3) diventa (in W/m²)

3.7 = 16.4 + 342Δa (4)

che può essere soddisfatta solo se Δa = – 0.037 , cioè la variazione di albedo è negativa. Ma come detto, secondo l’Ipcc – e secondo tutti i modelli climatici – un aumento della concentrazione atmosferica di CO₂ comporta un aumento dell’albedo, cioè comporta un Δa  positivo, ma in questo caso la (4) non verrebbe in nessun caso soddisfatta. Detto diversamente:

Per cercar di metter le cose a posto, all’Ipcc si sono inventati i cosiddetti meccanismi di feedack positivi. Dicono quelli dell’Ipcc: più CO₂ significa più riscaldamento, ma più riscaldamento significa 1) più CO₂ emessa dagli oceani, cioè più riscaldamento; 2) maggiore evaporazione d’acqua, cioè più riscaldamento (l’acqua è il principale gas-serra); 3) maggiore scioglimento dei ghiacci, cioè minore radiazione solare riflessa nello spazio, cioè più riscaldamento; 4) scioglimento del permafrost con immissione in atmosfera di metano, cioè riscaldamento (il metano è un altro gas serra).  E più riscaldamento significa: etc., etc.

Si noti che qui a innescare la reazione a valanga non è la CO₂ in sé, ma il riscaldamento. Cioè, qualunque riscaldamento dovrebbe causare questa presunta reazione a valanga. Ma la cosa, come detto, è un’invenzione, perché è contraddetta dai fatti: i fatti sono che nell’ultimo mezzo milione d’anni la temperatura del pianeta ha oscillato con variazioni dell’ordine di 10 gradi attorno a temperature dell’ordine di 300 kelvin, cioè la temperatura ha oscillato con variazioni di appena il 3% intorno al suo valor medio; ma quando ci sono stati riscaldamenti naturali il pianeta ha reagito, di tutta evidenza, con feedback negativi e non con feedback positivi, altrimenti sarebbe entrato in ebollizione. Per usare le parole di Greta: non è andata in fiamme la nostra casa nel passato, e non andrà in fiamme nel futuro.

Franco Battaglia, 12 gennaio 2023