Radiazione solare ed inquinamento di fondo
Le variazioni nel flusso di radiazione incidente alla superficie, in condizioni
di cielo sereno, può’ essere dovuto o a cause naturali (eruzione vulcaniche) o
alle attività’ umane (combustioni di carbone fossile).
La torbidità atmosferica in un particolare sito dipende quindi in parte dal
tempo locale ed in parte dalla storia sinottica delle masse d’aria dominanti. Il
tempo locale determina l’immissione degli aerosol da sorgenti domestiche ed
industriali, mentre la storia sinottica e’ responsabile dell’inquinamento
prodotto da sorgenti lontane e della sua distribuzione in atmosfera.
La maggior parte della variazione nella torbidità tra le masse d’aria e’ dovuto
al contenuto di vapor d’acqua presente. L’aria marittima tropicale umida ha un
valore di torbidità maggiore dell’aria fredda artica. Inoltre la torbidità tende
ad essere più bassa in inverno che in estate a causa di un più grande contenuto
atmosferico d’acqua durante la stagione estiva.
Studi recenti hanno dimostrato che il contenuto maggiore di aerosol e’ nella
stratosfera ad una altezza di circa 20km, raramente a quote più alte. Il
costituente principale e’ rappresentato da particelle di solfato, principalmente
sotto forma di acido solforico. Una significativa frazione di particelle si
forma localmente dalle reazioni chimiche dei gas di biossido di zolfo e del
solfito di idrogeno.
Le concentrazioni in stratosfera dei costituenti in tracce (sia particelle fini
che gas) possono aumentare a causa di violente eruzioni vulcaniche e tale
variazioni possono perdurare per parecchi anni. Il particolato derivante dalle
eruzioni sono polveri vulcaniche e solfati (precisamente gocce di acido
solforico). I gas sono vapore acqueo, biossido di carbonio, biossido di zolfo,
monossido di carbonio, idrogeno e alogenuri (cloruro di idrogeno). La maggior
parte del biossido di zolfo viene ossidato ed idratato per formare addizionale
acido solforico.
Il materiale particolato può’ influenzare il bilancio radiativo in superficie.
Le eruzioni vulcaniche possono essere principalmente di due tipi: eruzioni
effusive ed eruzioni esplosive. Le prime sono caratterizzate da correnti di lava
liquida, nel caso invece di tipo esplosivo, la lava viene eruttata verticalmente
per poi condensare come spruzzi, solidificarsi come polvere e cenere e cadere al
suolo come pomice. Le eruzioni esplosive sono le più interessanti da un punto
meteorologico, in quanto possono avere ripercussioni sul clima a livello
mondiale; le eruzioni effusive invece che possono solo influenzare a livello
locale, sono di poco interesse meteorologico.
Le eruzioni esplosive possono immettere in atmosfera fino ad alte quote, una
enorme quantità’ di materiale. Il tempo di residenza in atmosfera delle polveri
vulcaniche dipende dalla dimensione e dalla quota a cui si trovano. Le
particelle più grandi cadono al suolo molto velocemente, mentre quelle più’
piccole rimangono in atmosfera. le polveri fini presenti in troposfera, possono
essere rimosse attraverso I processi di lavaggio per opera delle precipitazioni
e quindi hanno un tempo di residenza pari a qualche giorno.
La presenza di particelle, in assenza di nubi, può perdurare per parecchi anni.