I tramonti sono certamente uno dei fenomeni naturali più affascinanti. Secondo una diceria, i tramonti rossi nasconderebbero però un lato oscuro: l’inquinamento dell’aria. Tanto più è inquinata l’aria, quanto più è rosso il tramonto. Mai una gioia.
C’è un piccolo fondamento di verità in questa affermazione, ma va presa con un enorme pizzico di buon senso. E’ vero che il particolato atmosferico (particelle solide sospese in aria, dette anche aerosol) rende il cielo più rosso, ma a tutto c’è un limite. Vediamo insieme perché partendo da un esempio, quello del modo di dire più famoso in tema di meteo e tramonti.
Cielo rosso, cielo blu
Secondo la saggezza popolare, quando il cielo è rosso al tramonto ci sono buone probabilità che il tempo volga al sereno: “rosso di sera, bel tempo si spera”. Sembra un po’ banale come affermazione, ma ha un sorprendente fondo di verità. Tutto dipende dalla luce. La luce solare visibile è composta da radiazione compresa tra il blu-violetto (400-490 nm di lunghezza d’onda) al rosso (650-680 nm); 1 nm è pari a un miliardesimo di metro. La diffusione della luce solare in atmosfera cambia a seconda di come la luce interagisce con le particelle sospese in aria. Quando le particelle sono molto piccole, come le molecole dell’aria (azoto, ossigeno, …), il fenomeno è regolato dalla legge di Rayleigh, secondo cui la diffusione della radiazione dipende dall’inverso della quarta potenza della lunghezza d’onda (1/λ4, dove λ è la lunghezza d’onda).
Spettro della radiazione solare in lunghezza d’onda (nm) [1].
Questo significa che normalmente le lunghezze d’onda più corte, come quelle del blu e del violetto, vengono diffuse molto di più di quelle del rosso o dell’arancio, che invece sono più lunghe, raggiungendo così più facilmente i nostri occhi. Questo spiega, ad esempio, per cui il cielo ci appare blu quando il sole è alto nel cielo, oltre al fatto che i nostri occhi sono più sensibili al blu che al violetto [2]. Al tramonto, quando è il sole è vicino all’orizzonte, la luce invece attraversa uno strato di atmosfera più spesso; in questo caso, la diffusione della luce è talmente intensa che la radiazione blu-violetta si disperde, lasciando soprattutto quella rossa [3].
Sinistra: a mezzogiorno la luce del sole attraversa uno strato sottile di atmosfera, quindi il cielo ci appare blu. Destra: la luce attraversa uno strato di atmosfera più spesso, quindi il cielo ci appare rosso [4].
Nel caso di “rosso di sera, bel tempo si spera”, gli antichi ci avevano visto lungo. Chiaramente non è un modo rigoroso di prevedere il tempo (i modelli meteorologici rimangono il nostro migliore alleato), ma ha una sua base scientifica. L’Italia si trova infatti alle medie latitudini, tra i 47°N di Bolzano ai 36°N di Lampedusa. In base alla dinamica atmosferica, la maggior parte delle perturbazioni a queste latitudini arriva da Ovest [5], che è anche la direzione in cui tramonta il Sole.
La radiazione non interagisce infatti con tutte le particelle atmosferiche allo stesso modo. Quando l’aria è ricca di vapore acqueo, perché molto umida, la radiazione viene attenuata maggiormente, quindi i tramonti non hanno una spiccata colorazione rossa. Questo avviene quando una perturbazione si sta avvicinando da Ovest. Quando invece il tramonto è bello rosso, l’aria è secca e non ci sono perturbazioni in arrivo (almeno da Ovest). Discorso simile per l’altro modo di dire “rosso di mattina, brutto tempo si incammina”: quando il cielo è rosso ad Est all’alba, significa che l’aria secca è spinta verso Est da una perturbazione in arrivo da Ovest, quindi il maltempo è imminente [6]. Nessun orco è stato maltrattato per creare quell’alba rossa.
Tramonti e smog
Abbiamo visto che il colore del cielo dipende da come la radiazione interagisce con il particolato atmosferico. In un’atmosfera completamente priva di particolato, il tramonto non sarebbe mai rosso acceso, ma al massimo rossastro. Niente di spettacolare. Per un tramonto come si deve, serve particolato al punto giusto.
Questa è la chiave: la concentrazione del particolato atmosferico. C’è sempre un po’ di particolato in atmosfera, sia di origine naturale che umana (o antropica). Esempi di sorgenti naturali di particolato sono mari, deserti, incendi boschivi ed eruzioni vulcaniche. Le particelle prodotte in quantità contenute da sorgenti naturali hanno tipi e dimensioni uniformi, interagendo con la luce solare in modo simile e quindi creando spettacolari tramonti [7]. Per esempio, la gigantesca eruzione del vulcano indonesiano Krakatoa del 1883 causò tramonti straordinariamente rossi in tutto il mondo, tanto da aver ispirato il norvegiese Edvard Munch a dipingere il suo famoso urlo. La distanza tra Indonesia e Norvegia è circa 11.000 km, a prova che l’atmosfera non ha confini.
Tramonto a Shanghai (Cina). Lo smog è talmente intenso da schermare gran parte della radiazione solare, facendo diventare il cielo opaco. Crediti: Shreyans Bhansali.
Le sorgenti umane di particolato sono principalmente industrie, riscaldamenti e automobili. In una grande città, queste emissioni di particolato sono talmente abbondanti da rendere il particolato naturale quasi trascurabile. A differenza del particolato naturale, quello antropico ha però moltissimi tipi e dimensioni diverse. Una parte interagisce con la radiazione nello stesso modo dell’aerosol naturale, contribuendo quindi al colore rosso del cielo. Le particelle più grandi possono invece schermare totalmente la radiazione, come anche concentrazioni di particolato troppo alte. A quel punto, il cielo non sarà più rosso ma di un colore opaco [8]. Sicuramente niente di memorabile.
Ridurre l’inquinamento dell’aria nelle grandi città non solo ci fa guadagnare in termini di salute [9], ma ci fa anche godere di spettacolari viste al tramonto.
FONTI
[1] https://www.astrogeo.va.it/statistiche/uv.php
[2] https://www.sciencecue.it/2023/06/20/perche-cielo-blu-motivo-scientifico-colore/
[3] https://www.geopop.it/perche-il-sole-allalba-e-al-tramonto-cambia-colore-e-diventa-rosso/
[4] https://weather.metoffice.gov.uk/learn-about/weather/optical-effects/why-is-the-sunset-red
[5] https://youtu.be/XmmIIpO8o9M
[7] https://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-smog-creates-beautiful-sunsets/
[8] https://science.howstuffworks.com/environmental/green-science/smog-sunset.htm
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