C'erano una volta quelli che le ondate di caldo prolungate che durano settimane erano un caso della Natura.

Erano quelli che dubitavano che sul nostro pianeta il Polo Nord (l'Artico) fungesse da enorme condizionatore d'aria. E che il vento ad alta quota intorno al Polo, chiamata Corrente a Getto (Jet Stream) fa da barriera, tenendo il gelo al nord e il caldo africano al sud. Se il Polo si scalda, la differenza diminuisce e il vento perde forza.

Diventando debole, questo vento non viaggia più dritto ma inizia a fare delle enormi curve, come un fiume pigro in pianura. Quando una di queste curve si ferma sopra l'Europa, aspira l'aria rovente del deserto del Sahara e la "inchioda" sopra le nostre teste per settimane.
Gli scienziati chiamano questo fenomeno Anticiclone di blocco. 

Ecco cosa sta succedendo adesso. L'analisi combinata dei proxy geochimici ad alta risoluzione e dei meccanismi spettroscopici molecolari permette di comprendere la transizione verso l'attuale regime termodinamico.

Il meccanismo fisico attraverso cui l’aumento della CO₂ modifica il clima terrestre
Il riscaldamento globale attuale non è dovuto alla comparsa di un nuovo effetto serra, ma a una modifica dell’equilibrio di un meccanismo naturale già presente. L’effetto serra è infatti una proprietà fondamentale dell’atmosfera terrestre: senza la presenza di gas capaci di assorbire e trattenere parte della radiazione infrarossa emessa dalla superficie, la temperatura media del pianeta sarebbe circa -18 °C invece degli attuali circa +15 °C.
Il vapore acqueo e l’anidride carbonica naturale svolgono da sempre questo ruolo, mantenendo la Terra in condizioni compatibili con la vita.

Immagina la Terra come una casa riscaldata dal Sole: l’atmosfera è come un isolamento naturale che trattiene parte del calore e impedisce alla casa di diventare gelida. La CO₂ aggiunta dall’uomo rende lo strato isolante più spesso, trattenendo più calore del necessario.

La storia climatica dell'Era Volgare dimostra in modo inequivocabile che il clima terrestre è un sistema in costante e drastico mutamento, guidato da motori geologici e astronomici del tutto indipendenti dalla presenza umana. 
La documentazione stratigrafica e geochimica evidenzia tre macro-fasi preindustriali caratterizzate da marcati e repentini sconvolgimenti termici e ambientali (PAGES 2k Consortium):

- Piccola Era Glaciale Tardoantica (LALIA): Un crollo termico severo e improvviso innescato nel VI secolo (536–547 d.C.). Un cluster ravvicinato di mega-eruzioni vulcaniche esplosive immise in stratosfera volumi colossali di aerosol solfatici.
Questo drastico aumento dello spessore ottico stratosferico schermò la radiazione solare in arrivo, causando inverni artificiali, il collasso immediato dei raccolti e alterazioni sistemiche della circolazione atmosferica globale.

- Anomalia Climatica Medievale (MCA): Un marcato e prolungato ottimo climatico caldo. Tra il X e il XIV secolo, l'aumento dell'irradianza solare e la riorganizzazione delle correnti oceaniche impressero forti anomalie positive.
Questo fenomeno si manifestò in modo particolarmente violento e radicale nel bacino dell'Atlantico settentrionale e in Europa, permettendo la colonizzazione della Groenlandia e la coltivazione della vite a latitudini oggi proibitive, a dimostrazione di come il clima possa generare forti riscaldamenti per vie esclusivamente naturali.

- Piccola Era Glaciale (LIA): Una profonda e spietata fase di raffreddamento multi-secolare, culminata tra il XVII e l'inizio del XIX secolo. Questo irrigidimento climatico fu governato dalla forzante combinata di una rinnovata fase di vulcanismo sub-aereo e di minimi storici nell'attività magnetica solare (i minimi di Maunder e Spörer).
L'impatto geografico fu drastico: i ghiacciai alpini avanzarono fino a distruggere interi villaggi e i principali fiumi europei congelarono sistematicamente, modificando l'assetto ecologico e sociale del continente.

Immagina il clima della Terra come una bilancia: in passato vulcani, Sole e oceani spostavano il peso da una parte o dall’altra, causando periodi più freddi o più caldi.
Da 200 anni, l’uomo ha aggiunto un nuovo peso sulla bilancia aumentando rapidamente la concentrazione di gas serra nell’atmosfera.

Per avere un ordine di grandezza, va sottolineato che l'impatto climatico locale e regionale fu imponente e drastico, nonostante queste fluttuazioni storiche rimasero confinate entro una variazione della temperatura di soli +/- 0,3 °C rispetto alla baseline del XIX secolo. Molto meno di oggi.
Già questo avrebbe dovuto indurre i negazionisti del Climate Change a prendere atto dei nudi e crudi numeri.

Infatti, l'attuale riscaldamento globale non si differenzia dai mutamenti passati per il fatto di essere un cambiamento in sé, ma per due parametri cinematici precisi: la sua simultaneità sincrona sull'intero pianeta (superiore al 98% della superficie globale) e una velocità di incremento termico (pendenza della curva) che non trova analoghi termodinamici nell'evoluzione degli ultimi due millenni.

Il cambiamento attuale deriva dall’aumento della concentrazione di gas serra prodotto dalle attività umane. La quantità di CO₂ aggiunta dall’uomo è relativamente piccola rispetto ai grandi scambi naturali annuali tra atmosfera, oceani e biosfera, ma modifica l’equilibrio complessivo perché si aggiunge a un sistema dinamico in equilibrio.

Il motivo risiede nelle proprietà fisiche della molecola di anidride carbonica.
La CO₂ assorbe la radiazione infrarossa in specifiche bande dello spettro, in particolare nella banda associata alla deformazione asimmetrica della molecola, centrata intorno alla lunghezza d’onda di 15 micrometri.

L’aumento della quantità di CO₂ amplia progressivamente la zona dello spettro nella quale l’atmosfera riesce ad assorbire radiazione infrarossa. Questo avviene attraverso fenomeni fisici chiamati allargamento delle linee di assorbimento, dovuti principalmente alle collisioni tra molecole e al movimento termico delle particelle.
In pratica, aumentando la concentrazione di CO₂, l’atmosfera diventa progressivamente più opaca alla radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre.

Quando una molecola di CO₂ assorbe un fotone infrarosso, passa temporaneamente a uno stato energetico superiore. Tuttavia, nella bassa atmosfera, le collisioni con le numerose molecole di azoto e ossigeno avvengono molto più rapidamente rispetto al tempo necessario perché quella molecola restituisca l’energia sotto forma di radiazione. L’energia assorbita viene quindi trasferita quasi immediatamente alle molecole circostanti sotto forma di movimento molecolare, cioè calore.

Immagina una stanza da cui il calore può uscire attraverso una porta aperta. La CO₂ è come aggiungere persone davanti alla porta: non crea nuovo calore, ma rallenta la sua uscita. Più persone ci sono, più lentamente il calore si disperde e più la stanza tende a scaldarsi.

A livello globale questo processo modifica l’altezza alla quale l’atmosfera riesce a disperdere nello spazio la quantità di energia ricevuta dalla Terra. Con una maggiore concentrazione di gas serra, la radiazione infrarossa riesce a uscire più facilmente solo dagli strati atmosferici più alti, perché quelli inferiori diventano più opachi. La superficie efficace dalla quale la Terra emette energia verso lo spazio si sposta quindi verso quote maggiori dell’atmosfera.
A quelle altitudini la temperatura è più bassa, perché nella troposfera la temperatura diminuisce mediamente di circa 6,5 °C per ogni chilometro di altezza.
Secondo la legge fisica che descrive l’emissione della radiazione termica, un corpo più freddo emette meno energia rispetto a uno più caldo. Di conseguenza, dopo l’aumento della CO₂, il sistema Terra disperde nello spazio meno energia di quanta ne riceva dal Sole.

Questo squilibrio energetico non può però continuare indefinitamente. Il sistema climatico reagisce aumentando gradualmente la temperatura della superficie e degli strati inferiori dell’atmosfera, fino a quando la quantità di energia emessa nuovamente nello spazio torna uguale a quella ricevuta. Il risultato finale è un nuovo equilibrio caratterizzato da una temperatura media più elevata.

Immagina una pentola d’acqua sul fuoco con un coperchio. Se il coperchio diventa più spesso, il calore esce più lentamente. L’acqua allora aumenta la sua temperatura fino a quando riesce nuovamente a disperdere verso l’esterno la stessa quantità di calore che riceve dal fuoco. I gas serra agiscono in modo simile: rallentano la perdita di calore della Terra, che si riscalda fino a raggiungere un nuovo equilibrio.

L’aumento della temperatura media non significa soltanto avere giornate leggermente più calde. Il cambiamento più importante riguarda la probabilità degli eventi estremi. Le temperature estive di una regione possono essere rappresentate statisticamente come una distribuzione: la maggior parte delle giornate si concentra intorno a un valore medio, mentre gli episodi eccezionalmente caldi si trovano nelle parti estreme della distribuzione.

Quando il clima si riscalda, questa distribuzione non rimane ferma: tende a spostarsi verso valori più elevati. Anche un aumento relativamente contenuto della temperatura media può quindi produrre un grande aumento della frequenza degli eventi estremamente caldi, perché i valori che prima si trovavano nella parte più rara della distribuzione diventano molto più probabili.

Non è necessario che la temperatura media aumenti di decine di gradi: è sufficiente spostare leggermente verso l’alto l’intero sistema per modificare radicalmente la probabilità degli estremi.

Per questo motivo il caldo estremo estivo che oggi osserviamo non rappresenta semplicemente una successione casuale di record isolati, ma il risultato statistico di un clima nel quale la temperatura di base è aumentata. Il cambiamento della temperatura media globale sta quindi modificando la probabilità degli eventi estremi e sta progressivamente ridefinendo ciò che consideriamo una "estate normale".

Per anni qualcuno ha guardato il termometro salire e ha risposto: “È sempre successo”. È vero: il clima è sempre cambiato. Anche i dinosauri hanno visto grandi cambiamenti climatici… peccato che non avessero strumenti per misurarli né una bolletta energetica da pagare.
La differenza è che oggi abbiamo dati, satelliti e modelli fisici: negare il cambiamento climatico è diventato un po’ come discutere con un termometro perché la temperatura non corrisponde alle proprie convinzioni.