Catturare l'atmosfera col 'Sole nero'

Cosa succede in atmosfera quando è in corso un’eclissi solare? Hanno provato a indagarlo i ricercatori dell’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima (Isac) del Cnr di Roma Tor Vergata, in occasione di quella verificatasi il 20 marzo scorso, una delle più spettacolari degli ultimi anni. Il team ha effettuato misure utilizzando il Lidar Rmr (Rayleigh-Mie-Raman), un sofisticato sistema di rilevazione mutiparametrica formato da diversi telescopi e canali di fotorivelazione. Tali osservazioni potranno essere utilizzate per comprendere i processi in gioco e quantificarne gli effetti.

“Un'eclissi potrebbe sembrare simile al passaggio di una nube che attenui per un paio d'ore la radiazione solare: in realtà non è così, perché l’area interessata è vasta ed è difficile immaginare che una nuvola copra per lo stesso intervallo di tempo una superficie così estesa”, spiega Gian Luigi Liberti dell’Isac-Cnr. “Allo stesso modo, ciò che accade durante un’eclissi non è paragonabile alle sequenze tramonto-alba: occorre, infatti, considerare la maggiore velocità con cui, durante l’eclissi, la radiazione si riduce e poi aumenta. L’evento del 20 marzo è avvenuto a metà mattinata, un momento della giornata in cui nell’atmosfera e nella troposfera sono in atto processi diversi da quelli che si verificano al tramonto”.

Le misure effettuate dal Lidar dell’Isac-Cnr hanno permesso di rilevare componenti e caratteristiche dell’atmosfera sulla base di segnali su differenti lunghezze d’onda. In particolare, sono stati utilizzati due telescopi, uno di 15 cm di apertura per il sondaggio degli strati atmosferici più bassi e uno di 30 cm per gli strati a maggiore elevazione, e cinque canali di fotorivelazione adatti a operare in periodo diurno, con l’obiettivo di 'catturare’ la concentrazione e le caratteristiche di aerosol atmosferici come pulviscolo e nubi, concentrazione di vapor d’acqua e densità dell’aria tramite rilevazione dell’azoto molecolare.

“Le analisi hanno rivelato che, nel momento in cui l’eclissi era in corso, si è registrata una lieve compressione dell'atmosfera, spiegabile con l’abbassamento di temperatura dovuto alla riduzione dell’irraggiamento solare, che provoca un addensamento dell’atmosfera e il suo 'contrarsi’ sugli strati più bassi”, prosegue il ricercatore, “tale aumento di densità sembra propagarsi anche a quote maggiori: un cirro, presente durante tutta la durata dell'eclisse a circa a 9-10 km di quota, si 'abbassa' durante la fase di oscuramento del sole per poi riportarsi nuovamente in quota una volta terminata l'eclissi. Variazioni di densità, inoltre, sono rilevabili anche dalla presenza di 'onde’ che sembrano influenzate dal fenomeno dell'eclissi”.

Dagli studi preliminari si può concludere che lo strumento è in grado di osservare le perturbazioni dell'atmosfera dovute all'eclisse con sensibilità maggiore di quanto già dimostrato nel corso di precedenti eventi. “Ulteriori analisi consentiranno di quantificare la relazione tra la variazione della radiazione solare e la risposta dello strato limite planetario: tali relazioni sono necessarie sia nei modelli di previsione meteorologica sia in quelli utilizzati per studi sulla qualità dell'aria”, conclude Liberti.

Fonte: Gianluigi Liberti , Istituto di scienze dell'atmosfera e del clima, Roma, email g.liberti@isac.cnr.it