Scarica Clima e Atmosfera Terrestre: Guida Completa e più Dispense in PDF di Scienze della Terra solo su Docsity!
L’ATMOSFERA
Si ha l'idrosfera, la litosfera, la biosfera e l’atmosfera. L’ atmosfera , per definizione, è la massa gassosa che circonda il pianeta. Lo spessore è di diversi chilometri. Non è qualcosa di uniforme, lo sappiamo ovviamente per esperienza. La composizione può cambiare e cambiano anche le caratteristiche come la temperatura e la quantità di gas. L’atmosfera viene divisa in diversi strati (che finiscono tutti con sfera). Tra uno strato e l’altro c’è una zona di spessore di un paio di chilometri. Queste zone sono definite zone di pausa , perché tutto quello che accade in questa zona si bocca. Queste si trovano tra il 1’ e il 2’ strato, tra il 2’ e il 3’,...
LA COMPOSIZIONE DELL’ATMOSFERA
La parte più vicina a noi dell'atmosfera è composta da: ● Azoto (78%): é il gas più abbondante ed è inerte cioè poco reattivo; ● Ossigeno (21%): prodotto dagli organismi fotosintetici; ● Argon (0,9%): gas nobile ed é ancora più inerte dell’azoto in quanto non formano molecole; ● Anidride carbonica (0,1%) ● Alti elementi (0,001%) In ognuna delle sfere vi sono dei gas specifici.
GLI STRATI ATMOSFERICI
La prima sfera si chiama troposfera. Si chiama così perché tropos, in greco, significa movimento. Parte dal suolo e arriva ad un’altezza variabile tra gli 8 km, dai poli, e i 20 km, dell'equatore, con spessore medio di 12 km e contiene circa l’80% di tutta l'aria terrestre. In questa zona c'è un continuo movimento d'aria. Si ha poi la tropopausa che divide la troposfera dalla stratosfera. La seconda sfera si chiama stratosfera e arriva intorno ai 50 km di altezza (non è alta 50, ai 50 bisogna aggiungere la troposfera). In questa parte i gas sono stratificati e sono in quantità più abbondanti rispetto alla troposfera. All’interno della stratosfera c’è l’ ozonosfera
contenente un gas chiamato ozono (O 3 ). Senza questo la vita sulla terra non
potrebbe esistere perché blocca le radiazioni violette (UVA). Tra la stratosfera e la mesosfera, si ha la stratopausa. Dopo la stratopausa c’è la terza sfera, la mesosfera cioè la sfera di mezzo e arriva a circa 80 km. Qui cessano le reazioni
di formazione dell’ozono e forse é da qui che partono le aurore polari. Dalla metà della mesosfera c'è la ionosfera, i gas dall'atmosfera saranno allo stato ionico, cioè si caricheranno positivamente. Tra la mesosfera e la termosfera c’è la mesopausa. Successivamente la quarta sfera è la termosfera che arriva a circa 1000 km. É una sfera dove la temperatura sarà elevata ma farà freddo. Tra la termosfera e l’esosfera c’è la termopausa. La quinta sfera è l’esosfera arriva circa i 1500 km ed é la sfera più lontana. Dopo la esosfera c’è l’esopausa.
LA TEMPERATURA delle sfere
La temperatura è un elemento che cambia da strato a strato , può aumentare o diminuire. Nella troposfera, la temperatura diminuisce , dal basso verso l’alto,di circa 6,5° al chilometro (gradiente geotermico della troposfera). Questa diminuzione della temperatura è dovuta dal fatto che la troposfera non è riscaldata dal sole, il fatto che ci si avvicini al sole non conta nulla. La troposfera è riscaldata dalla superficie terrestre (dovuto all’irraggiamento da parte del suolo), ma il calore che riceve non è dato dal calore interno della terra, bensì è il calore che le rocce e le acque rilasciano dopo averlo assorbito dall'energia proveniente dal sole. Si ha quindi un effetto serra. Nella stratosfera avviene il contrario: man mano che si sale la temperatura aumenta : l’ozono porterà ad un aumento di temperatura. Nella mesosfera la temperatura salendo diminuisce. Nella termosfera e nell’esosfera la temperatura sale nuovamente di circa 1000-2500°, ma farà freddo. Perché? Le molecole, da questa zona in poi, si muovono molto velocemente ma non si scontrano mai perché tra di loro ci sarà una distanza e ciò non permetterà loro di scontrarsi e di liberare energia, quindi non ci sarà uno scambio di calore. Quando si parla di temperatura si parla di aumento cinetico della temperatura.
La temperatura misura l’energia cinetica delle molecole, il movimento delle molecole.
Quando si parla di aumento della temperatura si parla di aumento cinetico della temperatura, cioè l’aumento del movimento delle molecole.
LA RADIAZIONE SOLARE
Il 100% è la radiazione solare inviata nel nostro pianeta. Il sole è una stella che produce energia nel nucleo attraverso la fusione nucleare, questa energia passerà i vari strati per poi essere proiettata sulla terra. Il 48% è quella che arriva effettivamente sul nostro pianeta, perché lungo il percorso incontra degli ostacoli che assorbono , tramite gas, le radiazioni solari per poi essere riemesse in ogni direzione come radiazione infrarossa (es: ozono), oppure una fonte di
dipendono a loro volta dai moti di rotazione della Terra. Sulla superficie terrestre si distinguono 5 ampie fasce chiamate zone astronomiche : una zona torrida , compresa tra i due tropici, due zone temperate , comprese dal tropico e il vicolo polare di ciascuno dei due emisferi, e due zone polari , comprendenti il polo del rispettivo emisfero. La carta delle isoterme mostra delle linee che uniscono punti con uguale temperatura.
LA PRESSIONE
(per poter stabilire la pressione devo calcolare la temperatura e l’umidità). La pressione atmosferica esprime il peso dell’aria esercitato sulla superficie terrestre. Il primo a misurarla fu Torricelli. Torricelli prese un contenitore e lo pienò di mercurio e pose sopra esso un coperchio con un foro. Poi prese un tubo graduato, chiuso a un'estremità e pienò anch'esso di mercurio. Pose questo tubicino all’interno del contenitore e il mercurio scese fino ad un’altezza di 760mm. Tutto ciò accadde perché il mercurio effetto della gravità tende ad uscire dal tubo e andare nel contenitore. Nello stesso tempo la pressione preme sulla superficie del mercurio e tende a farlo risalire nel tubo, nella quale si è creato un vuoto. Questo esperimento venne fatto con specifiche condizioni : lat. 45°; alt. 0m; temp. 20°. L’unità della pressione oggi è l’ ettopascal che ha lo stesso valore del millibar ; perciò 1 hPa=1 mbar. 1 atmosfera (atm). La pressione dipende da i seguenti fattori: ● altitudine: la pressione diminuisce all’aumentare della quota; ● temperatura: la pressione diminuisce all’aumentare della temperatura perchè ci saranno meno molecole di gas; ● umidità: la pressione diminuisce all’aumentare dell’umidità.
Prendiamo per esempio una colonna d’aria: nel secondo caso nel momento in cui la temperatura aumenta, i gas all’interno di questa colonna si spargono; nel terzo caso quando l’umidità aumenta, nella colonna le molecole di acqua aumenteranno. Le molecole di acqua entrano e escono molecole di gas (entrano molecole più leggere ed escono molecole più pesanti quindi la pressione diminuirà).
Nella carta delle isobare, vi sono linee che uniscono aree di uguale pressione. la pressione può diminuire dall’interno verso l’esterno (A) ma anche dall’esterno verso l’interno (B). Da queste carte è possibile individuare anche aree cicloniche o anticicloniche: le prime è quando si individua una zona di bassa pressione e possono essere segnale di brutto tempo; le seconde è quando si individua una zona di
alta pressione e sono segnale di bel tempo quella più conosciuta è quella del mediterraneo). Queste carte sono fondamentali anche per determinare la direzione dei venti. I venti sono associati alle pressioni: la differenza di pressioni genera i venti.
L’UMIDITA’
L’ umidità assoluta dell’aria è la quantità di vapore acqueo contenuta in un metro cubo d’aria. Quando si parla di umidità, si parla sempre di umidità relativa, cioè il valore dato dalla divisione tra l'umidità assoluta e il limite di saturazione il tutto moltiplicato per cento. Il limite di saturazione è il valore massimo dell'umidità che aumenta all’aumentare della temperatura. se questo limite viene superato il vapore acqueo si condensa e si hanno delle precipitazioni. L’umidità sarà quindi sovrasatura. L’aria può essere satura quando contiene la massima quantità di vapore acqueo e insatura quando contiene la minima quantità di vapore acqueo.
I VENTI
Sono masse d’aria che si spostano da zone di alta pressione a zone di bassa pressione. I venti esistono di 3 tipi: ● costanti: soffiano tutto l’anno nella stessa direzione e la loro velocità può variare; ● periodici: soffiano per un periodo in una direzione e per nell’altro in una direzione opposta. questo periodo può essere di 6 mesi o 12 ore; ● variabili (locali): non hanno stessa direzione e caratteristiche, es. tramontana, scirocco. Responsabile della deviazione dei venti è la rotazione terrestre che influenza le direzioni di ogni corpo in movimento (Il moto della terra va da est a ovest). La legge di Ferrel afferma che un corpo in movimento libero subisce uno spostamento verso destra nell’emisfero nord e verso sinistra nell’emisfero sud, come se fosse spinto da una forza che li fa deviare. Queste forze sono le “ forze di Coriolis ” che non sono delle forze reali, ma sono apparenti.
I VENTI COSTANTI: per poter individuare la direzione di questi venti sono
importanti 5 paralleli di riferimento: equatore, i 2 tropici e i 2 circoli polari. A livello equatoriale la temperatura e l’umidità sono maggiori, quindi la pressione in questa zona sarà bassa. A livello tropicale la temperatura e l'umidità sono minori rispetto all’equatore, quindi la pressione in queste zone sarà alta. A livello polare la temperatura e l’umidità sono maggiori rispetto ai
I CLIMI
La classificazione dei climi considerata più affidabile è quella di Koppen. Il primo gruppo climatico è il clima megatermico umido : ● Equatoriale: caldo tutto l’anno, non c’è il cambio di stagione, precipitazioni, 12h notte e 12h giorno; ● Monsonico: caldo umido in un semestre, secco in un altro; ● Tropicale: molto caldo e molto umido, ma cambio di stagione e sempre 15° costanti. Il secondo gruppo è il clima arido : ● arido caldo: tipico deserto sahara, precipitazioni nulle, giorno caldissimo, notte freddissima; ● semiarido caldo: si trova nelle aree interne del deserto, dove è abbastanza caldo, piove poco; ● arido freddo: piovosità minima, ma non fa caldo. Il terzo gruppo è il clima mesotermico (temperato): temperature né troppo alte d’inverno e né troppo basse d’estate. Il clima mediterraneo : estati caldi e inverni freddi. Il fattore principale di questo tipo di clima è il mar mediterraneo, mare chiuso e caldo.
