La Terra, come un qualsiasi altro pianeta del Sistema Solare, può
essere osservata dallo spazio al fine di mettere in evidenza caratteristiche
su larga scala o aspetti non altrimenti apprezzabili.
L'osservazione dallo spazio è iniziata negli anni '50, quando
sono iniziati i primi voli sub-orbitali a carattere scientifico. Un forte
impulso verso l'astronautica, anche sotto la spinta dell'opinione pubblica,
si è avuto dopo il lancio della Vostok, il 12 aprile 1961,
con a bordo il sovietico Jurij Gagarin, che ha compiuto il primo breve
volo umano attorno alla Terra. Questo volo durò 89 minuti e fu
percorsa una sola orbita.
Da allora, cioè da poco più di trent'anni, il nostro pianeta
è stato circondato da una miriade di
satelliti artificiali (attualmente circa 2000) che, trascurando gli scopi
puramente militari, ne osservano l'atmosfera, la superficie, l'interno ed
anche la radiazione proveniente dal Sole e i suoi effetti nell'interazione
Sole-Terra, fondamentale per la vita.
L'aspetto più appariscente del pianeta Terra è il colore
dominante blu, dovuto alla presenza di acqua allo stato liquido che copre
circa i 2/3 della superficie; allo stato solido l'acqua è quasi del
tutto concentrata ai poli che pertanto assumono il colore bianco del
ghiaccio; acqua
allo stato gassoso si trova nell'atmosfera, in forma di vapore acqueo.
Un'altra caratteristica importante è, appunto, l'esistenza
dell'atmosfera: un guscio gassoso che circonda la Terra e che è in
perenne movimento e rimescolamento, seguendo le leggi della dinamica dei
fluidi.
Dallo spazio appare evidente la circolazione atmosferica,
sottolineata o "tracciata" dai sistemi nuvolosi, grandi masse di
acqua che, in condizioni favorevoli, possono cambiare di stato e divenire
gassose. Le nuvole sono messe in movimento da fenomeni termici
che avvengono sia sulla superficie che nell'atmosfera stessa.
Osservando a grande scala la circolazione atmosferica, il riscaldamento
solare, maggiore all'equatore, avvia processi che tendono a
ridistribuire il calore dall'equatore ai poli. A questi processi
contribuiscono sia i gas dell'atmosfera che l'acqua degli oceani: questi
ultimi hanno anche l'importante funzione di serbatoio di calore, che
evita sbalzi di temperatura troppo elevati.
Come per gli altri pianeti, anche per la Terra si misura
l'albedo, il rapporto tra l'energia emessa verso lo spazio e
l'energia ricevuta alla sommità dell'atmosfera. Per l'albedo terrestre
sono importanti le nubi, che riflettono fino al 92% dell'energia ricevuta e
meno significativi le foreste di conifere (12%), gli oceani e i laghi (meno
del 9-10%). In media, l'albedo della Terra è del 37%.
Misure ed osservazioni eseguite da satellite, tra le molte
concernenti quasi tutti i campi della ricerca, sono, a titolo di esempio,
quelle relative agli aerosol stratosferici. Questi sono composti
chimici (ad esempio biossido di zolfo, prodotto e spinto nella stratosfera da
eruzioni vulcaniche) che possono modificare i bilanci energetici
dell'atmosfera, diffondendo e assorbendo sia la radiazione solare che quella
terrestre e che possono alterare le reazioni chimiche atmosferiche, ad
esempio agendo da catalizzatori nelle reazioni di azoto, clorina e
ozono.
Gli aerosol possono far cambiare la
temperatura sulla superficie terrestre sia fermando la radiazione solare (e
quindi facendo diminuire la temperatura), sia impedendo che parte
dell'energia irradiata dalla Terra raggiunga lo spazio, con ciò
aumentando la temperatura (effetto serra).
Possono anche
contribuire alla distruzione dello strato di ozono, favorendo reazioni
chimiche che lo coinvolgano (buco dell'ozono).
Esplorazione spaziale della Terra
Esempi di osservazioni della Terra dallo spazio