La troposfera si sta espandendo: stiamo cambiando i limiti atmosferici

I dati confermano che la troposfera si sta espandendo negli ultimi decenni a causa dell'aumento globale delle temperature. Un possibile effetto è che in futuro gli aeroplani dovranno volare più in alto per evitare turbolenze.

Tropopausa
La troposfera si espande a causa della maggiore quantità di energia che viene intrappolata aumentando il profilo della temperatura.

L'analisi delle misurazioni effettuate con palloni sonda per studi meteorologici nell'emisfero settentrionale negli ultimi 40 anni rivela che lo strato più basso dell'atmosfera terrestre, la troposfera, si è espanso verso l'alto a una velocità di circa 50 metri per decennio. Secondo i risultati del rapporto pubblicato il 5 novembre sulla rivista Science Advances, la causa di questo fenomeno è il cambiamento climatico. Bill Randel, coautore dello studio e ricercatore scienziato presso il National Center for Atmospheric Research di Boulder (Colorado), ha affermato che "è un segno inequivocabile del cambiamento nella struttura atmosferica".

Inoltre, come indicato da Live Science, questi risultati forniscono una conferma indipendente, oltre a tutte le altre prove del cambiamento climatico, che i gas serra stanno alterando l'atmosfera. La troposfera è lo strato dell'atmosfera in cui viviamo e respiriamo, e in cui si verificano i fenomeni meteorologici che ci colpiscono, come i temporali, la pioggia, la neve, i tornado, gli uragani. Si estende dal livello del mare ad un'altezza che va da 7 chilometri sopra i poli a 20 chilometri sopra i tropici. È lo strato dell'atmosfera che contiene la maggior quantità di calore e umidità, ed è per questo che è qui che si verifica gran parte del tempo atmosferico.

La tropopausa è sempre più alta

L'aria nell'atmosfera si espande quando fa caldo e si contrae quando fa freddo, quindi il limite superiore della troposfera, chiamato tropopausa, si contrae e si espande naturalmente al variare delle stagioni. Ad esempio, ai poli dove la temperatura media del profilo verticale è molto più bassa rispetto alle latitudini più basse, la troposfera è più sottile, e la tropopausa, che è il limite con lo strato superiore che è la stratosfera, è a livelli molto più bassi.

Ma analizzando i dati atmosferici come pressione, temperatura e umidità, presi tra i 20 e gli 80 gradi di latitudine nord, e confrontandoli con i dati del modello GPS, i ricercatori hanno dimostrato che quantità crescenti di gas serra intrappolano più calore nell'atmosfera e la tropopausa sale più in alto che mai. Inoltre, è stato rilevato che il tasso di incremento del livello medio della tropopausa sembra essere in aumento.

Secondo questa ricerca, mentre la tropopausa è aumentata di circa 50 metri per decennio tra il 1980 e il 2000, questo aumento è salito a 53,3 metri per decennio tra il 2001 e il 2020. Tenendo conto degli eventi naturali nella regione di studio, come due eruzioni vulcaniche negli anni '80 e il riscaldamento periodico di El Niño nel Pacifico alla fine degli anni '90, i ricercatori hanno stimato che l'attività umana rappresentava comunque l'80% dell'aumento totale dell'altezza atmosferica.

Una stratosfera più sottile

Il cambiamento climatico non è l'unico fattore di origine antropica che sta causando l'aumento della tropopausa. Anche la stratosfera, lo strato sopra la troposfera, si sta restringendo, a causa del rilascio in passato di gas che riducevano lo strato di ozono. L'effetto di questi gas ha ridotto la stratosfera distruggendo lo strato di ozono stratosferico, sebbene le restrizioni alla sua emissione negli ultimi anni abbiano fatto diminuire le concentrazioni atmosferiche di questi gas.

Globos meteorologicos
I palloni sonda meteorologici ci consentono di misurare diversi parametri nell'atmosfera e vengono lanciati ogni giorno.

Uno dei possibili effetti dell'espansione della troposfera è che gli aeroplani dovranno volare più in alto per evitare turbolenze. Gli scienziati non sono ancora sicuri di come questo effetto influenzerà integralmente questo, sebbene una troposfera più alta consentirà sviluppi convettivi più profondi. Randel ha anche affermato che "lo studio include due importanti modi in cui gli esseri umani stanno cambiando l'atmosfera. L'altezza della tropopausa è sempre più influenzata dalle emissioni di gas serra, anche quando la società è riuscita a stabilizzare le condizioni della stratosfera limitando le sostanze chimiche che riducono l'ozono". Il fatto che la tropopausa si innalzi più velocemente indica un'accelerazione della quantità di energia che è intrappolata nell'atmosfera.