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Il fumo rilasciato dai grandi incendi delle foreste equatoriali si innalza fino a 5-6 km di altezza e viaggia per migliaia di chilometri sui continenti e gli oceani sottostanti. I gas e soprattutto gli aerosol (il particolato atmosferico) riflettono e assorbono la radiazione solare, modficando così il profilo di temperatura dell’atmosfera e influenzando la vita delle nubi sottostanti. Nell’ambito di uno studio internazionale pubblicato nel maggio 2017 sulla rivista Journal of Geophisical Research – Atmospheres, Il CETEMPS ha collaborato a chiarire alcuni aspetti relativi al trasporto e alla distribuzione verticale del pennacchio di tali incendi, in particolare a come essi vengono catturati da strumenti a bordo di satelliti e riprodotti nei modelli a scala globale utili alla simulazione della composizione atmosferica e del clima.

Sono stati presi in esame gli incendi forestali avvenuti nel periodo Agosto-Settembre 2008 in Africa Centro-Meridionale e osservati dallo spazio tramite il LIDAR CALIOP (una sorta di RADAR a lunghezze d’onda visibili) a bordo del satellite CALIPSO della NASA. Nella figura accanto, si può osservare la distribuzione orizzontale del pennacchio degli incendi, che sorvola in direzione Ovest tutto il continente e raggiunge l’Oceano Atlantico. Le linee azzurre denotano la presenza e lo spessore di nubi stratiformi sottostanti il fumo, osservate con lo strumento MODIS sempre della NASA.

I modelli messi a confronto con le osservazioni satellitare su questo caso studio sono stati cinque, con il CETEMPS che ha curato la simulazione con il modello GEOS-Chem. Nella figura a fianco, possiamo apprezzare una sezione verticale del confronto di tali simulazioni (in basso) con i dati satellitari (in alto). Il modello riproduce in modo realistico l’altezza massima raggiunta dal pennacchio (circa 5 km) e la sua distribuzione vicino alla sua origine (intorno ai 30° di longitudine), tuttavia ne sottostima la densità. Più lontano dalla zona di origine, il satellite indica che il pennacchio resta confinato in uno strato tra i 2 e 4 km di altezza, mentre il modello tende a “far cadere” il fumo verso il basso non appena il fumo raggiunge l’Oceano. Una causa unica e chiara per tale “difetto” della simulazione non è stata identificata e sarà oggetto di lavoro per il proseguo di questo studio, ma i test effettuati puntano il dito verso un eccessivo moto verticale a larga scala sulle superfici oceaniche.

Un’accurata simulazione della distribuzione delle specie chimiche atmosferiche, inclusi i gas e gli aerosol emessi durante gli incendi, sono uno degli elementi essenziali per una realistica simulazione del sistema climatico. Attraverso un continuo sviluppo sinergico di reti osservative e modelli a livello internazionale, la comunità scientifica migliora continuamente la nostra comprensione del Sistema Terra e il CETEMPS è parte attiva di questo lento e certosino processo.

La ricerca riporata è svolta nell’ambito delle attività della linea di ricerca Modellistica chimica atmosferica.

(Immagine di testa: incendio della pineta di Roio (L’Aquila) del 6 agosto 2012. Si può osservare l’arrivo di un Canadair nel tentativo di domare le fiamme)