Quando si parla di temperatura della Terra, si potrebbe pensare che basti prendere un enorme termometro e misurare il pianeta. In realtà, ottenere una temperatura media globale è un'operazione molto più complessa.
La Terra presenta enormi differenze tra continenti, oceani, montagne, deserti, poli e aree urbane. Per questo motivo gli scienziati raccolgono milioni di osservazioni provenienti da strumenti diversi e le combinano attraverso procedure matematiche e controlli accurati.
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Che cosa significa davvero "temperatura della Terra"?
La cosiddetta temperatura media globale non rappresenta la temperatura effettiva presente contemporaneamente in ogni punto del pianeta.
È invece un valore statistico che permette di descrivere come cambia nel tempo la temperatura della superficie terrestre.
Per il monitoraggio climatico vengono utilizzate principalmente la temperatura dell'aria vicino alla superficie terrestre e la temperatura della superficie del mare. Nel caso dell'aria, le misurazioni vengono generalmente effettuate a circa 2 metri dal terreno.
Questo è importante perché la temperatura può cambiare moltissimo anche a breve distanza. Una montagna, per esempio, può essere molto più fredda di una valle vicina.
Le stazioni meteorologiche
Uno dei principali strumenti utilizzati per misurare la temperatura sono le stazioni meteorologiche.
Sulla terraferma vengono installati strumenti che registrano continuamente la temperatura dell'aria. Questi dati vengono raccolti insieme ad altre informazioni meteorologiche, come pressione, umidità, vento e precipitazioni.
Le reti internazionali comprendono un numero enorme di stazioni distribuite in molti Paesi. Il database meteorologico globale GHCN, gestito dalla NOAA, raccoglie dati provenienti da stazioni di numerose parti del mondo.
I dati delle singole stazioni, però, non possono semplicemente essere sommati e divisi per il numero delle stazioni. La loro distribuzione geografica non è uniforme: alcune zone sono ricche di stazioni mentre altre, come alcune regioni desertiche o remote, ne possiedono pochissime.
Come viene misurata la temperatura degli oceani?
Gli oceani occupano una parte enorme della superficie terrestre e quindi non possono essere ignorati quando si calcola la temperatura globale.
Le temperature marine vengono rilevate attraverso diversi sistemi, tra cui:
- boe oceaniche;
- strumenti installati sulle navi;
- sistemi automatici;
- osservazioni satellitari.
Le boe possono fornire misurazioni continue in zone oceaniche lontane dalle coste, mentre le navi hanno contribuito per decenni alla raccolta delle temperature della superficie del mare.
Grazie a queste osservazioni è possibile avere un quadro molto più completo delle condizioni termiche del pianeta.
Il ruolo dei satelliti
I satelliti rappresentano un'altra importante fonte di informazioni.
A differenza di una stazione meteorologica, che misura direttamente una determinata zona, un satellite può osservare ampie porzioni della superficie terrestre.
Gli strumenti satellitari rilevano, tra le altre cose, la radiazione emessa dalla superficie e dall'atmosfera a diverse lunghezze d'onda. Queste informazioni vengono poi elaborate per ottenere dati relativi alla temperatura.
I satelliti sono particolarmente utili nelle aree dove le misurazioni al suolo sono scarse o difficili da effettuare.
Dalle singole misurazioni alla temperatura globale
Una delle parti più interessanti è capire come si passa da migliaia di temperature locali a un unico valore globale.
Gli scienziati dividono la superficie terrestre in numerose aree e analizzano i dati disponibili per ciascuna regione. Successivamente vengono applicati metodi statistici che tengono conto della distribuzione delle stazioni e delle caratteristiche delle diverse zone.
Quando mancano misurazioni dirette, è possibile effettuare stime utilizzando le informazioni provenienti dalle aree circostanti e le caratteristiche delle variazioni di temperatura osservate.
In questo modo si riesce a ottenere una rappresentazione molto più completa della temperatura dell'intero pianeta.
Perché si parla di "anomalia termica"?
Nei rapporti sul clima si incontra spesso un termine particolare: anomalia della temperatura.
Non indica una temperatura "strana", ma semplicemente la differenza tra una temperatura osservata e quella di un determinato periodo di riferimento.
Per esempio, se una regione presenta una temperatura media di 15 °C durante un certo periodo e successivamente registra una media di 16 °C, l'anomalia rispetto a quel riferimento è di +1 °C.
Questo metodo è molto utile perché permette di confrontare luoghi con climi completamente diversi.
Una stazione in una zona fredda e una in una zona calda possono avere temperature assolute molto differenti, ma entrambe possono mostrare, per esempio, un'anomalia di +1 °C rispetto alla propria media.
Il periodo di riferimento
Per poter confrontare i dati nel tempo è necessario utilizzare un periodo di riferimento.
Il sistema GISTEMP della NASA, per esempio, utilizza come riferimento la media del periodo 1951-1980 per esprimere le anomalie della temperatura globale.
Questo permette di capire rapidamente se un determinato anno è stato più caldo o più freddo rispetto alla media scelta.
Altri sistemi climatici possono utilizzare periodi di riferimento differenti, motivo per cui è importante verificare sempre quale base di confronto viene utilizzata.
I dati vengono controllati?
Sì. Prima di essere utilizzati per costruire una serie climatica, i dati vengono sottoposti a controlli.
Nel corso dei decenni, infatti, possono cambiare:
- la posizione di una stazione;
- gli strumenti utilizzati;
- il modo in cui vengono effettuate le misurazioni;
- la frequenza delle osservazioni;
- la distribuzione delle stazioni;
- le condizioni dell'ambiente circostante.
Anche la crescita delle città può influenzare le misurazioni locali, per esempio attraverso il fenomeno dell'isola di calore urbana. Per questo gli scienziati applicano procedure specifiche per ridurre gli effetti che potrebbero alterare il confronto tra periodi diversi.
La temperatura globale non è uguale ovunque
Un punto fondamentale da ricordare è che il riscaldamento globale non significa che ogni luogo della Terra diventi più caldo nello stesso modo e nello stesso momento.
In una determinata giornata possono esserci contemporaneamente:
- temperature molto elevate in alcune regioni;
- temperature sotto la media in altre;
- nevicate;
- ondate di calore;
- condizioni normali in altre parti del pianeta.
La temperatura globale serve soprattutto a individuare le variazioni complessive e le tendenze di lungo periodo, non a descrivere il clima di una singola città in una singola giornata.
Perché è importante misurare la temperatura della Terra?
Registrare la temperatura globale per molti anni permette agli scienziati di individuare le tendenze climatiche.
Un singolo giorno caldo o freddo dice relativamente poco sul clima. Una serie di dati raccolti per decenni, invece, permette di osservare cambiamenti più significativi.
Le informazioni sulla temperatura vengono utilizzate per studiare il cambiamento climatico e per comprendere le sue conseguenze su oceani, ghiacci, ecosistemi, agricoltura, disponibilità d'acqua e società umane.
Un lavoro che coinvolge tutto il pianeta
La temperatura della Terra, quindi, non viene misurata con un unico strumento.
Il risultato finale nasce dall'integrazione di stazioni meteorologiche, navi, boe, osservazioni satellitari e altre fonti di dati. Le diverse organizzazioni scientifiche utilizzano metodologie proprie, ma le principali ricostruzioni della temperatura globale mostrano generalmente un'elevata concordanza.
È proprio la combinazione di tantissime osservazioni indipendenti a rendere possibile seguire l'evoluzione della temperatura del nostro pianeta.
In conclusione
Misurare la temperatura della Terra è un processo molto più complesso di quanto possa sembrare. Non esiste un unico termometro globale: gli scienziati raccolgono dati da migliaia di stazioni terrestri, oceani e satelliti, li controllano e li elaborano con metodi statistici.
Il risultato è una serie storica che permette di confrontare le temperature nel tempo e di capire come sta cambiando il sistema climatico terrestre.
In poche parole: la temperatura della Terra viene misurata attraverso una gigantesca rete di strumenti distribuiti sul pianeta, trasformando milioni di osservazioni locali in un quadro globale.