Verifica dell’effetto serra con un banco del Melloni

A tutti è ormai noto che il riscaldamento del nostro pianeta è una realtà. Sulle cause ancora si discute in maniera più o meno animata ma ormai nessuno mette in discussione che alcuni gas come l’anidride carbonica, generano il cosiddetto “effetto serra”, cioè la nostra atmosfera diventa opaca ad un particolare tipo di radiazione termica, quella a bassa lunghezza d’onda intrappolando così il calore che altrimenti verrebbe disperso verso l’esterno dell’atmosfera.

Abbiamo organizzato così il nostro esperimento: per simulare il sole abbiamo utilizzato una lampadina ad incandescenza; questa emette, oltre alla luce anche radiazione infrarossa, così come il nostro sole. A differenza di questo, però, emette una componente infrarossa ad onde lunghe indesiderata, per eliminarla abbiamo “filtrato” la nostra sorgente con una couvette piena di acqua.

            Fig. – sistema lampada – couvette                 sistema lampada – lastra metallica

Per simulare la nostra terra che emette radiazione termica verso l’esterno abbiamo sostituito la couvette piena d’acqua con una lastra di metallo annerito.

Per simulare l’atmosfera terrestre abbiamo utilizzato due tubi di metallo con pareti a specchio e coperti sulle due estremità con un foglio di plastica trasparente. I tubi era riempiti, il primo di aria ed il secondo di un gas con un pronunciato effetto serra. Abbiamo utilizzato il Butano per la difficoltà di reperire sul una bombola di anidride carbonica di piccole dimensioni.

Come “rivelatore” abbiamo utilizzato una moderna termopila.

Fig. termopila moderna ed antica

Il risultato delle due misure è riportato nella tabella seguente

Si vede che differenza percentuale tra quello che la termopila “vede” se l’atmosfera (il gas contenuto nel cilindro) è ricco di gas serra è diversa.

Nel primo caso (sistema sole – atmosfera – terra) l’effetto del gas serra è del 12%. Questo significa che il gas non influenza molto l’arrivo della radiazione.

Nel secondo caso (sistema terra – atmosfera – spazio esterno) la differenza è notevolmente maggiore. Questo significa che l’atmosfera trattiene più radiazione termica, riscaldandosi notevolmente.