Re: ghiaccio sulle auto

From: Daniel <daniele.fua_at_unimib.it>
Date: Sun, 25 Dec 2005 18:04:52 GMT

Zio! wrote:
>>Rimanendo alle basse temperature, anche l'auto emette infrarossi, se per�
>>si
>>trova all'aperto e magari il cielo � limpido, una larga parte di
>>radiazione
>>se ne va dritta dritta nello spazio e l'auto si raffredda raggiungendo
>>facilmente una temperatura molto inferiore a quella dell'aria, inferiore a
>>0�C e l'umidit� dell'aria brina su di essa.
>
>
> Ok ma mettiamo che il cielo sia nuvoloso, secondo la tua ipotesi la
> radiazione emessa dall'auto dovrebbe essere riflessa dal cielo e ritonare
> indietro per giustificare la maggiore temperatura: considerata la distanza e
> un decadimento tipo 1/d del campo direi che la frazione di energia
> elettromagnetica che torna indietro e che incide sull'auto di nuovo sia del
> tutto trascurabile.
> Non � invece pi� ragionevole pensare che sia la radiazione emessa dal cielo
> nuovoloso a "riscaldare" maggiormente l'auto rispetto al caso di cielo
> limpido o ancora a cambiamenti piu' o meno repentini e localizzati di
> temperatura dell'aria dovuti a correnti o venti?
> Zio!
>
Il discorso e', come potete capire, un po' complicato e, per questo, mi
ero tenuto un po' sulle generali.
Se metto due superfici qualsiasi una di fronte all'altra, 1) se la
capacita' termica di entrambe e' trascurabile, 2) se entrambe sono
isolate dal resto del mondo e se 3) tra di loro non c'e' un mezzo che
assorbe/emette radiazione, in breve tempo raggiungono la stessa
temperatura "semplicemente" per motivi termodinamici.
Nel caso della macchina o di qualcosa sulla superficie della terra
(anche foglie d'insalata) le condizioni 1) e 2) all'inizio e in certi
casi sono abbastanza soddisfatte. Quello che da' problemi e' trovare la
seconda superficie e rendersi conto che questa coincide, la maggior
parte delle volte, proprio con il "mezzo" citato sopra: l'atmosfera nei
primi 5-8km.
Uno strato di atmosfera e' tutt'altro che isolato dal resto del mondo,
anzi deve tener conto del suo equilibrio radiativo verso il basso e di
quello verso l'alto nonche' di una capacita' termica non trascurabile
(pur trascurando altre cose che non hanno a che fare con la radiazione).
Sarebbe piuttosto lungo andare nei dettagli ma, intanto, chiarisco:
1) la radiazione considerata in questo caso e' quella del vicino e
lontano infrarosso
2) i componenti dell'atmosfera H2O, CO2 e qualcun altro (ma, notate, in
particolare H2O che e' spesso presente in abbondanza a bassa quota ma
con grande variabilita') assorbono/emettono cosi' efficacemente in
questa banda che l'atmosfera dei primi 10km nel suo insieme e'
praticamente opaca (si comporta come un corpo nero) tranne che in una
"finestra" che, per i fisici dell'atmosfera, e' trascurabile. Non ho
detto a caso "nel suo insieme" perche' il comportamento di corpo nero
non puo' essere attribuito ad una zona specifica dell'atmosfera: e' una
proprieta' quantificabile con una grandezza chiamata "spessore ottico"
che dovrebbe suggerirne un significato intuitivo.
3) la temperatura dell'atmosfera decresce piu' o meno linearmente con
la quota da circa 290K a terra a circa 230K a 10km.

Spero che sia abbastanza chiaro, a questo punto, che l'effetto "brina"
che tutti hanno visto da qualche parte, dipende in maniera decisiva da
quale zona dell'atmosfera faccia la parte della "seconda supeficie" in
quel determinato momento o, piu' precisamente, dove lo spessore ottico
per la radiazione infrarossa diventi importante. Piu' questa seconda
"superficie" e' alta e piu' la temperatura della superficie a terra dove
la brina potrebbe formarsi e' fredda.
Questo dovrebbe far tornare un po' tutto; tenete presente che anche le
nubi assorbono/emettono bene nell'infrarosso e sono relativamente basse
(pochi chilometri di altezza) e quindi relativamente calde.

E per favore non venitemi a dire che il parabrezza si mette in
equilibrio alla temperatura dello spazio... avete idea di quale
temperatura si tratterebbe? :-)

Daniele Fua'
Uni. Milano-Bicocca
Received on Sun Dec 25 2005 - 19:04:52 CET