Per anni, la simmetria della luminosità tra gli emisferi è rimasta un mistero.
In un nuovo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, i ricercatori del Weizmann Institute of Science e i loro collaboratori evidenziano una forte correlazione tra intensità delle tempeste, nuvolosità e tasso di riflessione dell'energia solare in ciascun emisfero e offrono una soluzione al mistero, insieme a una valutazione di come il cambiamento climatico potrebbe alterare il tasso di riflessione in futuro.


L'albedo

Già negli anni '70 del secolo scorso, quando gli scienziati analizzarono i dati dei primi satelliti meteorologici, scoprirono con sorpresa che i due emisferi riflettono la stessa quantità di radiazione solare, ossia in gergo scientifico, hanno lo stesso "albedo". Per spiegare questo concetto potremmo pensare alla guida di notte, quando è facile individuare le linee bianche della segnaletica, che riflettono bene la luce dei fari dell'auto, ma difficile distinguere l'asfalto scuro. Lo stesso vale quando si osserva la Terra dallo spazio: il rapporto tra l'energia solare che colpisce la Terra e l'energia riflessa da ciascuna regione è determinato da vari fattori. Uno di questi è il rapporto tra oceani scuri e terre emerse, che differiscono per riflettività, proprio come l'asfalto e le linee bianche.

L'area terrestre dell'emisfero settentrionale è circa il doppio di quella nell'emisfero meridionale e, in effetti, se l'albedo viene misurato "da vicino" e i cieli sono sereni, c'è una differenza di oltre il 10 percento tra nord e sud. Tuttavia, in generale, l'albedo misurato su scala più ampia non mostra alcuna differenza. Pertanto, in questo studio, il team di ricercatori, guidato dal Prof. Yohai Kaspi e Or Hadas del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie di Weizmann, si è concentrato sulle nuvole.

La copertura nuvolosa

Il team ha analizzato i dati derivati dai database più avanzati del mondo, compresi quelli registrati tramite i satelliti della NASA (CERES), nonché i dati di ERA5, un database meteorologico globale derivato da una varietà di fonti nell'aria e sul suolo, risalente al 1950. Correlando tutte queste informazioni, gli scienziati hanno classificato le tempeste in tre categorie, a seconda dell'intensità scoprendo che c'è un legame tra la potenza dei cicloni e la copertura nuvolosa attorno ad essi. Mentre l'emisfero settentrionale e le aree terrestri in generale sono caratterizzate da tempeste più deboli, sopra gli oceani nell'emisfero meridionale prevalgono tempeste moderate e forti.

L'analisi dei dati ha mostrato che il legame tra l'intensità della tempesta e la nuvolosità spiega la differenza di nuvolosità tra gli emisferi. "L'albedo delle nuvole derivante da forti tempeste sopra l'emisfero australe è risultato essere un agente di compensazione ad alta precisione per la vasta area terrestre nell'emisfero settentrionale e, quindi, la simmetria è preservata", ha affermato Hadas.


Il cambiamento climatico influenzerà la simmetria?

La Terra ha subito rapidi cambiamenti negli ultimi anni, a causa della trasformazione climatica. Per esaminare se e come ciò potrebbe influenzare la simmetria dell'albedo emisferico, gli scienziati hanno utilizzato CMIP6, una serie di modelli gestiti dai centri di modellazione climatica di tutto il mondo. Uno dei principali difetti di questi modelli è la loro limitata capacità di prevedere il grado di nuvolosità e qui è entrata in gioco la relazione emersa da questo studio.

Le simulazioni prevedono che il riscaldamento globale si tradurrà in una diminuzione della frequenza di tutte le tempeste sopra l'emisfero settentrionale e di tempeste deboli e moderate sopra l'emisfero meridionale. Tuttavia, le tempeste più forti dell'emisfero australe si intensificheranno. La causa di queste differenze previste è "l'amplificazione artica", un fenomeno in cui il Polo Nord si riscalda due volte più velocemente del tasso di riscaldamento medio della Terra. Da qui, si potrebbe ipotizzare che questa differenza dovrebbe rompere la simmetria dell'albedo emisferico. Tuttavia, la ricerca mostra che un ulteriore aumento dell'intensità delle tempeste nell'emisfero australe potrebbe non modificare il suo grado di nuvolosità e pertanto la simmetria potrebbe essere preservata.

"Non è ancora possibile determinare con certezza se la simmetria si spezzerà di fronte al riscaldamento globale", ha detto Kaspi. "Tuttavia, la nuova ricerca risolve una questione scientifica di base e approfondisce la nostra comprensione del bilancio delle radiazioni della Terra e dei suoi effettori. Mentre il riscaldamento globale continua, le soluzioni geoingegneristiche diventeranno vitali affinché la vita umana possa andare avanti al suo fianco. Spero che una migliore comprensione delle basi fenomeni climatici, come la simmetria emisferica dell'albedo, aiuteranno a sviluppare queste soluzioni".