Cosa scalda di più, il Sole di aprile o il Sole di agosto?

La nostra percezione fisiologica del caldo o del freddo può indurci a trarre conclusioni non corrette sui fenomeni fisici associati al caldo e al freddo. Questo vale anche quando si ha a che fare con la temperatura meteorologica. Una delle conclusioni sbagliate, ad esempio, è che il Sole di agosto riscaldi molto più del Sole di aprile. Proviamo a capire meglio.

Immaginando di voler fare un sondaggio tra i lettori, chiedendo secondo la loro personale esperienza in quale mese il Sole riscaldi di più, dovendo scegliere tra aprile e agosto, è probabile che la maggioranza dei lettori abbia la risposta immediatamente pronta e cioè “agosto!”.

Infatti, dopo aver trascorso un intero inverno con temperature più o meno basse, tutti ricordiamo quanto sia piacevole, tiepido e carezzevole il Sole di primavera, nel nostro esempio il Sole nel mese di aprile, e di quanto sia piacevole durante i weekend primaverili mettersi al Sole, chiudere gli occhi e godere di quel lieve tepore.

Diversamente, dopo aver trascorso i primi due mesi di estate, ricordiamo tutti quanto sia scottante, soffocante e difficile da sostenere il Sole di agosto e di come la ricerca di ombra diventi un'esigenza irrinunciabile.

La sensazione comune è che ad agosto, esponendoci ai raggi diretti del Sole, questo "sia più caldo" che in aprile.

Da cosa dipende il riscaldamento solare

La quantità di radiazione solare, e quindi di calore, che riceviamo dal Sole durante la giornata dipende a livello locale essenzialmente dall’altezza massima che il Sole raggiunge sopra l'orizzonte.

L’altezza a cui il Sole culmina è minima in inverno (nel giorno del solstizio invernale, il 21 dicembre nell'emisfero boreale) e va crescendo giorno dopo giorno per diventare massima in estate (nel giorno del solstizio estivo, il 21 giugno nell'emisfero boreale).

L’aumento dell'altezza di culminazione del Sole ha due conseguenze: 1) i raggi solari arrivano al suolo sempre più perpendicolarmente, aumentando così il flusso di calore che arriva al suolo; 2) aumenta la durata del dì e quindi aumentano le ore di illuminazione e di conseguente riscaldamento.

A motivo di questa variazione periodica, nella seconda metà di aprile l’altezza massima del Sole sopra l’orizzonte è simile a quella del Sole nella seconda metà di agosto, quindi la quantità di calore che riceviamo in questi due periodi - seconda metà di aprile e seconda metà di agosto - è simile.

Anche se come esempio abbiamo scelto aprile e agosto, lo stesso vale per tutti i periodi dell'anno che precedono e seguono il solstizio di uno stesso numero di giorni.

Allora perché in agosto il Sole sembra più caldo che in aprile?

La spiegazione sta nella differenza della temperatura dell’aria che mediamente è molto più calda in agosto che in aprile. Questa differenza di temperatura fa sì che che il nostro corpo, sebbene riceva dal Sole la stessa quantità di calore, non riesce a smaltirlo con la stessa velocità: maggiore è la differenza di temperatura tra il nostro corpo e l’aria circostante, come ad aprile ad esempio, più rapidamente il corpo, la nostra pelle più precisamente, disperde l’eccesso di calore.

Invece in agosto, quando la temperatura dell'aria è confrontabile o maggiore a quella del nostro corpo (la temperatura media corporea è di 36 ⁰C), quest'ultimo non riesce a disperdere in modo efficiente l’eccesso di calore ricevuto dal Sole. La conseguenza è appunto la percezione di un Sole molto più caldo rispetto al corrispondente periodo di aprile.

Un effetto simile, e collegato a quanto abbiamo detto, è quello prodotto dal tasso di umidità dell’aria. Quando l’umidità è molto elevata, la temperatura percepita è maggiore di quella effettiva. L'elevato tasso di umidità dell’aria ostacola la traspirazione della pelle, cioè ostacola quel processo fisico che il corpo sfrutta per smaltire l'eccesso di calore. Più alta è l’umidità più difficilmente il corpo riesce a raffreddarsi con la traspirazione.

Ad agosto, non solo la temperatura dell’aria è più alta ma anche il livello di umidità, per cui sebbene il calore ceduto dal Sole sia lo stesso di aprile, il corpo non riesce a smaltirlo, né con la traspirazione per la maggiore umidità né per conduzione per l’elevata temperatura dell’aria.

La conseguenza è che, esponendoci ai raggi diretti del Sole di agosto, questo sembra riscaldare di più, quando invece è la nostra pelle che non riesce a raffreddarsi rapidamente come avviene in aprile, sia per la maggior umidità sia per la maggiore temperatura dell'aria.

Lo stesso vale, ad esempio, se confrontiamo fine ottobre con fine febbraio. Se il Sole di febbraio lo percepiamo scaldare meno di quello di ottobre è solo perché a febbraio la temperatura media dell'aria è minore di quella di ottobre e il raffreddamento della pelle è più rapido. Ma il flusso di calore ceduto dal Sole è simile nei due mesi considerati.