Geografia fisica/L'aria/2
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ii. — riscaldamento e raffreddamento dell’aria.
45. Abbiam detto che l’aria non si vede, ma si sente. O regni la calma, o sussurri il zeffiretto, o mugga il vento, l’aria è sempre ugualmente invisibile; appena si muove però la sentiamo, e anche quando non si move ci si fa sentire ugualmente per mezzo della temperatura (Prime nozioni di Fisica, § 51). L’aria, infatti, come ogni materia, benchè invisibile, può riscaldarsi e raffreddarsi.
46. Osservate ciò che vi avviene d’inverno. Se dalla vostra abitazione opportunamente riscaldata uscite all’aria aperta, benchè non stormisca una fronda, voi sentite una sensazione di freddo. Da che proviene essa? Non da cosa visibile; no: non vi è nè ghiaccio, nè metallo, nè altro che vi tocchi i piedi, o le mani, o la faccia. È l’aria fredda che vi investe tutto il corpo e vi invola il vostro caldo; o siete voi piuttosto che le date il calore radiante dal vostro corpo (Prime nozioni di Fisica, § 67). Se poi, dopo esser rimasti un pochino all’aria fredda, rientrate in casa, provate la dolce sensazione del caldo. È ancora l'aria che vi riveste; ma essa è calda ed ora siete voi che le rubate il calore.
47. Dunque l’aria, rimanendo sempre invisibile, può diventare o calda o fredda. Il termometro (Prime nozioni di Fisica, § 51) vi avvisa di questi cambiamenti della temperatura dell’aria, e li misura rigorosamente, anche quando sono così piccoli, che la pelle più sensibile non li avvertirebbe.
48. Ma come avviene che l’atmosfera vada soggetta a cambiamenti di temperatura? da che le viene il calore? come se ne impossessa?
49. Eccovi in casa di nuovo. D’inverno, quando l'aria all’esterno è frizzante e gelata, si mantiene tepida e piaceviole nell’interno, perchè v’arde il fuoco. Il carbone e la legna, bruciando, producono calore, e il calore riscalda l’aria. È precisamente il calore irradiato da un corpo ardente che mantiene l’aria più calda nell’interno che al diffuori dell’abitazione.
50. Ne concludiamo che l’aria si riscalda mediante il calore irradiato da un corpo caldo. Ma nell'estate, senza che voi vi diate la pena di bruciar legna o carbone, l’aria è più calda al diffuori che nol sia d’inverno al di dentro, dove soffia la stufa. Quel calore le viene tutto dal sole, il quale è per l’appunto una enorme massa caldissima, che irradia continuamente calore in tutte le direzioni.
51. Ma se il sole versa continuamente il suo calore sulla terra, perchè talvolta l’aria è così fredda? Mettete un parafuoco tra il viso e la fiamma che arde sul camino: voi vi sentite immediatamente privati di una grande quantità di calore. Così, quando il sole risplende, esponete la mano a’ suoi raggi, ma poi nascondetela dietro un qualche cosa, come sarebbe un libro. Se prima la mano si sentiva calda fino alla noia, ora, posta all’ombra si sente rinfrescare. Ciò vuol dire che quel libro ha fatto l’ufficio del parafuoco, impedendo al calore del sole di venire direttamente a ferire la vostra mano. Così avviene dell’atmosfera. Se si raffredda, è segno, molte volte, che un qualche cosa si è frapposto tra essa e il sole, sicchè il calore solare non la possa riscaldare direttamente.
52. Quel qualche cosa sono le nubi. Voi avrete notato, chi sa quante volte, il raffreddamento dell’aria che tien dietro immediatamente al comparire delle nubi dopo il sereno. Se le nubi si dissipano, alla frescura succede il caldo di nuovo.
53. Bisogna anche notare che l’aria stessa assorbe una parte del calore solare; e tanto più ne assorbe, quanto più grosso è lo strato d’aria che il calore deve attraversare per arrivare alla terra. Inoltre i raggi caloriferi sono tanto più deboli, quanto più obliqua è la loro direzione in rapporto colla terra. A mezzodì, per esempio, il sole è nel punto più alto del cielo. I suoi raggi (B, fig. 3) sono quasi perpendicolari, ed è perciò minima la grossezza dello strato d’aria che devono attraversare per giungere a noi. Quando il sole discende nelle ore pomeridiane, i suoi raggi vanno diventando mano mano più obliqui, e perciò si va mano mano ingrossando lo strato d’aria da attraversarsi fino a quando tramonta (C, fig. 3). Voi avete inteso il perchè sul mezzodì si senta più il caldo che al mattino e alla sera.
54. La notte, quando il sole è passato all’altro emisfero, il suo calore non può più riscaldare direttamente .jpg)
Fig. 3. — “Diagramma” per dimostrare l’influenza che ha la grossezza dell’atmosfera nel rendere meno attivo il calore del sole. A Direzione dei raggi solari al mattino. B Direzione dei raggi a mezzodì. C Direzione al tramonto. l’emisfero che rimane nell’ombra. Anzi questo emisfero, non solo non riceve, ma perde calore del proprio, irradiandolo nel cielo (Vedi § 59). La notte dovrà quindi essere più fredda del giorno.
55. D’estate il sole a mezzogiorno si approssima di più alla perpendicolare, batte cioè più direttamente sulle nostre teste. Diminuita l’obliquità de’ suoi raggi, più sottile è lo strato d’aria che devono attraversare. Perciò d’estate fa più caldo che d’inverno. Però nei nostri paesi il sole non arriva mai a battere affatto perpendicolarmente, come nelle regioni tropicali, ed è perciò che in queste regioni fa più caldo che da noi.
56. Riesce evidente da tutto ciò che la gran sorgente di calore per noi è il sole. Quanto si interpone fra il sole e noi, ne diminuisce la forza, e ci produce relativamente una sensazione di freddo.
57. Se il sole è quasi l’unica sorgente di calore per noi, stando all’aperto non sentiremo una vera sensazione di caldo, che quando il sole risplende. Straordinariamente freddi dovrebbero essere perciò i giorni nubilosi e le notti ancorchè non sia d’inverno. Eppure così non avviene, mentre le giornate nubilose sono sovente molto calde, nè sempre le notti ci danno la desiderata frescura. Bisogna dire che per qualche verso il calore del sole sia, per dir così, immagazzinato, per cui noi possiamo goderne anche quando non splende.
58. Ricorriamo ancora, per paragone, al nostro ardente caminetto. Quando noi mettiamo il dorso di una sedia tra noi e il fuoco, se la sedia gli è molta vicina, sì riscalda talmente, che si sente scottare la mano che la tocca. Allontaniamola dal camino, e lasciamo che si raffreddi lentamente in qualche angolo della sala. Lasciamo che si raffreddi.... ciò vuol dire: lasciamo che il calore del fuoco, assorbito, immagazzinato dalla sedia, sia dispensato all’aria che riempie la sala.
59. Veniamo all’applicazione. Il suolo è la sedia che si riscalda al gran fuoco che è il sole. Voi avrete provato come il suolo, esposto al sole, si riscalda talmente in certe occasioni, che scotta. In Italia ciò avviene sovente nelle grandi giornate d’estate. Che dire poi delle arene dei deserti dell’Africa, il cui appellativo più comune è quello di cocenti? Il suolo e le pietre assorbono rapidamente il calore, il che vuol dire che prontamente si riscaldano e si raffreddano. Quando il suolo è riscaldato dal sole, l’aria non ha più bisogno di ricevere il calore da questo direttamente, ma lo riceve dal suolo col quale si trova a contatto, e che conserva il calore del sole anche lungo tempo dopo che il sole è scomparso. Perciò durante la state, le notti possono essere molto calde, essendo molto il calore che il suolo ha immagazzinato di giorno; ed anche d’inverno, quando il suolo è ghiacciato, l’aria notturna può essere men rigida di quanto si crederebbe. D’altra parte però, raffreddandosi il suolo anche l’aria si raffredda al suo contatto. Il suolo, dispensa facilmente il suo calore, e così una grande quantità di calore che la terra riceve durante il giorno è, durante la notte, irradiato, cioè disperso, nell’immenso spazio stellato. Un’altra grande quantità però sarebbe agevolmente dispersa, se non venisse assorbita dai vapori di cui è piena l’atmosfera (§ 43), la quale perciò agisce a guisa di una coperta da letto, ritardando l’irradiazione. Ecco la ragione per cui nei paesi il cui clima è secco, contenendo l’aria una minor quantità di vapore acqueo, la notte è più fredda che nei paesi d’aria umida. Anche le nubi servono d’impedimento alla dispersione dal calore irradiato della terra, ed è per questo che le notti nubilose sono più calde delle notti serene.
60. L’atmosfera è adunque più calda o più fredda secondo che sovrasta ad una porzione più calda o più fredda della superficie terrestre, e mediante il vapor acqueo che vi è disciolto, serve ad immagazzinare ed a distribuire il calore, difendendo la terra da quegli estremi di caldo e di freddo, a cui la terra stessa sarebbe soggetta, se ricevesse tutto direttamente il calore dal sole o troppo rapidamente lo irradiasse negli spazî.