La pioggia frena l’energia eolica
di Daniela Bertuzzi
La pioggia condiziona la velocità del vento perché le precipitazioni portano via dall’atmosfera una quantità rilevante di energia cinetica contenuta nelle correnti aeree e, poiché la piovosità media globale tenderà ad aumentare con il riscaldamento climatico del nostro pianeta, la velocità media del vento tenderà in futuro a diminuire. Queste sono le conclusioni di una ricerca effettuata da un ricercatore dell’Università di New York e da una ricercatrice della NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), pubblicata sul numero del 24 febbraio della rivista Science.
Per arrivare a queste conclusioni, i ricercatori hanno utilizzato i dati di precipitazione ottenuti dalle misure radar effettuate dal satellite meteorologico della NASA, adibito al programma di osservazioni TRMM (Tropical Rainfall Measurement Mission). I dati rilevati sono stati poi elaborati per valutare la dissipazione di energia cinetica causata dalla pioggia nella fascia di superficie terrestre compresa fra i 30° nord e i 30° sud di latitudine, cioè in pratica tutta l’area intertropicale e quelle adiacenti subtropicali dell’emisfero nord e di quello sud, la cui estensione complessiva equivale alla metà della superficie terrestre. La dissipazione di energia cinetica è stata calcolata in base all’attrito e alla micro-turbolenza atmosferica prodotta dalle gocce di pioggia quando attraversano l’atmosfera fino a giungere al suolo. Il valore finale ricavato corrisponde a un flusso medio di energia cinetica dissipata pari a 1,8 watt/m2, un valore che è molto piccolo, attorno allo 0,75%, rispetto ai flussi energetici complessivi esistenti in atmosfera, ma che è abbastanza rilevante, attorno al 22%, se si fa riferimento ai soli flussi di energia cinetica.
Se il regime delle precipitazioni cambia e, in particolare, se diventa più veloce il ciclo dell’acqua – evaporazione, condensazione, precipitazioni – anche l’energia cinetica dissipata sarà maggiore e minore sarà il contenuto di energia cinetica disponibile per generare i venti e sostenere le correnti aeree, con il risultato che la circolazione atmosferica tenderà a indebolirsi. Questa tendenza, che è già attuale a causa dei cambiamenti climatici in corso, sarà molto più marcata in futuro quando l’entità del riscaldamento climatico sarà maggiore.
Vale la pena osservare che nell’atmosfera l’energia cinetica è essenzialmente prodotta dai processi di trasferimento del calore dalle zone più calde equatoriali a quelle più fredde polari e, in parte, prodotta dai processi termodinamici che avvengono in atmosfera. Ebbene, precedenti studi, effettuati anche dall’ENEA in Italia, hanno mostrato che, poiché con il riscaldamento climatico la temperatura aumenterà di più ai poli che all’equatore, la produzione di energia cinetica media globale è destinata a diminuire, a causa della riduzione della differenza di temperatura tra zone polari e zone equatoriali.
Ora, secondo i risultati di questa ricerca, alla riduzione di ventosità causata dalla minore produzione di energia cinetica globale bisognerà aggiungere un’ulteriore diminuzione di ventosità a causa dell’aumento medio delle precipitazioni, una conclusione questa che non lascia intravedere prospettive favorevoli sullo sfruttamento futuro dell’energia eolica. Tuttavia, poiché la superficie del nostro pianeta non è omogenea, la riduzione effettiva della ventosità non riguarderà tutta la superficie terrestre, ma dipenderà dalla posizione geografica delle diverse aree territoriali e dalle loro caratteristiche: sarà più sensibile per quelle aree dove sarà maggiore l’aumento delle precipitazioni e dove, viceversa, sarà minore il contributo alla produzione di energia cinetica, in relazione alle peculiarità locali e alle prevalenti configurazioni termiche e bariche che si presenteranno.