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L'atmosfera e le sue componenti, Appunti di Scienze della Terra

Le caratteristiche dell'atmosfera terrestre, la sua composizione e struttura, le funzioni svolte e la connessione con gli altri regni della Terra. Vengono inoltre spiegati il fenomeno dell'effetto serra e il bilancio termico. Viene anche descritta la radiazione solare e la temperatura dell'aria, con i fattori che la influenzano.

Tipologia: Appunti

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Caratteristiche dell'atmosfera
L'atmosfera è una componente
fondamentale è caratteristica della terra. Il
globo è interamente avvolto in questo
involucro aeriforme ed è trattenuto dalla
forza di gravità terrestre. L'atmosfera svolge
varie funzioni tra cui:
- Funzione filtro, l'atmosfera protegge
la terra dalle radiazioni nocive che
arrivano dallo spazio in regola il
riscaldamento da parte del sole;
- Funzione di modellamento dei rilievi
terrestri tramite processi chimici e
fisici. Anche la superficie marina
subisce l'azione dell'atmosfera;
- Funzione di essere un mezzo
attraverso cui si compie il ciclo
dell'acqua. nell'atmosfera avvengono
i processi di evaporazione,
condensazione e precipitazione, con
un continuo circolo delle acque tra
mare e terre emerse.
Il sistema terra è un'insieme di:
- litosfera
- idrosfera
- atmosfera
La connessione tra questi regni fa sì che si
sviluppa un'altra componente fondamentale:
La biosfera. La biosfera è uno strato sottile
abitato dagli esseri viventi.
La meteorologia è la scienza che studia
l'atmosfera e i fenomeni.
La composizione e la struttura
dell'atmosfera
I gas che compongono l'atmosfera del nostro
pianeta non sono omogenei in tutto lo
spessore. La composizione dell'atmosfera che
si trova più vicina alla superficie terrestre è
ben conosciuta infatti contiene:
- 78% azoto
- 20,95% ossigeno
- 0,93% argon
- 0,04% CO2
- 0,01% altri gas (neon, elio, idrogeno,
ozono, ecc)
Oltre a questi componenti, l'atmosfera
contiene delle impurezze che sono delle
polveri che provengono dalla superficie
terrestre e dallo spazio ed è chiamato
pulviscolo atmosferico. Importante è anche il
vapore acqueo che diminuisce salendo negli
strati più alti dell'atmosfera.
La composizione dell'atmosfera è cambiata
nel tempo: infatti i principali gas che
costituivano l'atmosfera al momento della
nascita della Terra non sono quelli che ci
sono oggi. L'ossigeno, infatti non era
presente nell'atmosfera primordiale e vi era
abbondanza di gas leggeri come Idrogeno ed
Elio e una consistente quantità di Anidride
carbonica, Metano e Ammoniaca.
L'atmosfera è suddivisa in parti sovrapposte
chiamate sfere e separate da delle zone di
transizione chiamate pause che si trovano a
quote variabili.
Vi sono:
- La TROPOSFERA, è la parte più bassa
e densa dell'atmosfera, ha uno
spessore di 10-12 km e viene
riscaldata e raffreddata dalla
superficie terrestre. La temperatura
diminuisce con l'altezza 0,6°C ogni
100 m: è definito il gradiente termico
verticale della troposfera. A livello del
mare la temperatura media si aggira
intorno ai 25 ° nelle regioni
equatoriali e intorno ai -10 ° nelle
regioni polari. La TROPOPAUSA, è il
limite superiore dell'atmosfera con un
gradiente termico verticale molto
basso.
- La STRATOSFERA,è caratterizzata da
componenti gassosi che rimangono in
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Scarica L'atmosfera e le sue componenti e più Appunti in PDF di Scienze della Terra solo su Docsity!

Caratteristiche dell'atmosfera

L'atmosfera è una componente fondamentale è caratteristica della terra. Il globo è interamente avvolto in questo involucro aeriforme ed è trattenuto dalla forza di gravità terrestre. L'atmosfera svolge varie funzioni tra cui:

  • Funzione filtro, l'atmosfera protegge la terra dalle radiazioni nocive che arrivano dallo spazio in regola il riscaldamento da parte del sole;
  • Funzione di modellamento dei rilievi terrestri tramite processi chimici e fisici. Anche la superficie marina subisce l'azione dell'atmosfera;
  • Funzione di essere un mezzo attraverso cui si compie il ciclo dell'acqua. nell'atmosfera avvengono i processi di evaporazione, condensazione e precipitazione, con un continuo circolo delle acque tra mare e terre emerse. Il sistema terra è un'insieme di:
  • litosfera
  • idrosfera
  • atmosfera La connessione tra questi regni fa sì che si sviluppa un'altra componente fondamentale: La biosfera. La biosfera è uno strato sottile abitato dagli esseri viventi. La meteorologia è la scienza che studia l'atmosfera e i fenomeni.

La composizione e la struttura

dell'atmosfera

I gas che compongono l'atmosfera del nostro pianeta non sono omogenei in tutto lo spessore. La composizione dell'atmosfera che si trova più vicina alla superficie terrestre è ben conosciuta infatti contiene:

  • 78% azoto
    • 20,95% ossigeno
    • 0,93% argon
    • 0,04% CO 2
    • 0,01% altri gas (neon, elio, idrogeno, ozono, ecc) Oltre a questi componenti, l'atmosfera contiene delle impurezze che sono delle polveri che provengono dalla superficie terrestre e dallo spazio ed è chiamato pulviscolo atmosferico. Importante è anche il vapore acqueo che diminuisce salendo negli strati più alti dell'atmosfera. La composizione dell'atmosfera è cambiata nel tempo: infatti i principali gas che costituivano l'atmosfera al momento della nascita della Terra non sono quelli che ci sono oggi. L'ossigeno, infatti non era presente nell'atmosfera primordiale e vi era abbondanza di gas leggeri come Idrogeno ed Elio e una consistente quantità di Anidride carbonica, Metano e Ammoniaca. L'atmosfera è suddivisa in parti sovrapposte chiamate sfere e separate da delle zone di transizione chiamate pause che si trovano a quote variabili. Vi sono:
  • La TROPOSFERA , è la parte più bassa e densa dell'atmosfera, ha uno spessore di 10-12 km e viene riscaldata e raffreddata dalla superficie terrestre. La temperatura diminuisce con l'altezza 0,6°C ogni 100 m: è definito il gradiente termico verticale della troposfera. A livello del mare la temperatura media si aggira intorno ai 25 ° nelle regioni equatoriali e intorno ai -10 ° nelle regioni polari. La TROPOPAUSA, è il limite superiore dell'atmosfera con un gradiente termico verticale molto basso.
  • La STRATOSFERA,è caratterizzata da componenti gassosi che rimangono in

proporzioni costanti ma sempre più rarefatti. Intorno ai 20-30 km ci sono delle nubi sottili e iridescescenti dette nubi madreperlacee e si pensa siano costituite da cristalli di ghiaccio. Dopo i 20 km, Il gradiente termico verticale aumenta andando verso l'alto e questo è dovuto alla presenza dell'ozonosfera, uno strato di ozono che assorbe radiazioni solari ultraviolette. Intorno ai 50-60 km è localizzata la STRATOPAUSA.

  • La MESOSFERA , è caratterizzata da elementi gassosi e rarefatti e da un graduale aumento dei gas leggeri. La temperatura nella mesosfera si aggira tra i -70°C e i -90°C e intorno agli 80 km troviamo le nubi nottilucenti, si pensa siano costituite da Cristalli di ghiaccio e polveri sottilissime. Successivamente vi è la MESOPAUSA.
  • La TERMOSFERA , è caratterizzata da un continuo aumento della temperatura con l'altezza e secondo dei calcoli, tra i 110-120 km la temperatura si aggira intorno a 0°C. A 150 km si trova la TERMOPAUSA, che si pensa supera i 1000°C. Sono presenti in questo strato le aurore polari, dovuta all'aria estremamente rarefatta e ionizzata.
  • L’ ESOSFERA , è la parte più esterna e meno conosciuta dell'atmosfera. la temperatura raggiunge fino i 2000 °C e le particelle dei gas che costituiscono l’esosfera hanno velocità enormi. Dopo l'esodo sfera vi è una regione dove le particelle gassose sono fuori dal campo di gravità del pianeta e non partecipano alla rotazione terrestre: viene chiamata frangia dell'atmosfera.

La radiazione solare

La radiazione solare è un tipo di radiazione a onde corte e riceviamo solo una piccola parte di quelle che vengono emesse perché la terra assorbe e converte l'energia solare in calore. Il bilancio termico è la differenza fra radiazione solare che entra e radiazione terrestre che esce. Le radiazioni solari che entrano vengono:

  • il 18% assorbite dall'atmosfera
  • il 35% riflessa nello spazio
  • 47% effettiva sulla superficie terrestre Le radiazioni terrestri che escono riscaldano dal basso l'atmosfera che si mantiene calda e crea l'EFFETTO SERRA. L'effetto serra è un fenomeno naturale che permette alla superficie terrestre di mantenere una temperatura adatta allo sviluppo e alla sopravvivenza. questo perché la temperatura media non tende ad aumentare poiché il sistema terra-atmosfera restituisce allo spazio la stessa quantità di energia grigie dal sole e ciò è chiamato EQUILIBRIO TERMICO.

La temperatura dell'aria

La temperatura dell'aria dipende da:

  • L'inclinazione dei raggi del sole che sono perpendicolari rispetto al piano dell'orizzonte e quindi fa variare i raggi solari che arrivano sulla superficie terrestre. I fattori che determinano l'inclinazione dei raggi solari sono le stagioni, l'ora del giorno, la latitudine, la pendenza del terreno e l'esposizione dei versanti.
  • Dall'influenza della distribuzione delle terre emerse e dei mari che causano un comportamento termico delle acque e delle terre.
  • Dalla copertura vegetale che influenza sensibilmente la

La pressione atmosferica e i venti la pressione è una grandezza fisica che esprime il rapporto tra forza e la superficie su cui agisce. la pressione atmosferica è il rapporto tra il peso dell'aria e la superficie su cui essa grava. I fattori principali che determinano la pressione atmosferica sono:

  • l'altitudine, infatti la pressione diminuisce con l'altezza
  • la temperatura dell'aria, infatti la pressione diminuisce al crescere della temperatura
  • l'umidità dell'aria, infatti la pressione diminuisce al crescere dell'umidità e l'aria umida ha una massa minore rispetto all'aria secca La versione atmosferica è espressa in millimetri di mercurio (mmHg) e in meteorologia l'unità di pressione più adottata e il millibar (mb). 1 atmosfera (atm) corrisponde a 760 mmHg. La pressione atmosferica si misura con il barometro che può essere:
  • barometro a mercurio, come quello di torricelli
  • barometro aneroide, senza liquido che è più diffuso La pressione atmosferica vieni trascritta sulle carte geografiche attraverso le , linee in cui vi è la stessa pressione atmosferica. Le aree anticicloniche o anticicloni sono quelle aree in cui la pressione è alta poiché l'aria è più densa e pesante e quindi si sposta verso il basso. Le aree cicloniche o cicloni sono quelle aree in cui la pressione è più bassa poiché l'aria è meno densa si sposta verso l'alto. I venti, sono movimenti di masse d'aria che si spostano dalle aree di alta pressione verso quelle di bassa pressioni. Tra i venti periodici ricordiamo i che hanno ritmo stagionale e si trovano solo in alcune regioni e ci sono le brezze di mare di terra che hanno un ritmo diurno e notturno, sono più a livello locale. Il vento ha una funzione di modellamento del rilievo mediante dei processi di:
  • deflazione, cioè prelievo e trasporto di detriti
  • corrasione, cioè erosione dovuta ai detriti trasportati I depositi eolici sono materiali trasportati dal vento e che vengono abbandonati quando la sua forza diminuisce. L'azione geo- morfologica del vento è presente ovunque ma è più intensa nelle zone povere di vegetazione.

La circolazione generale

dell'atmosfera

La circolazione generale dell'aria nella bassa troposfera è strettamente connessa alla presenza di aree stabili di arte e di bassa pressione punto è caratterizzata da tre sistemi diventi costanti che fanno parte di tre celle convettive per ogni emisfero:

  • gli Alisei (cella di Hadley)
  • i venti occidentali (cella di Ferrel)
  • venti polari (cella polare) Nell’alta troposfera le correnti d'aria si muovono a grande velocità da ovest verso est e secondo l'andamento dei paralleli (le correnti occidentali) tranne che in una stretta fascia equatoriale dove vanno da est verso ovest e sono dette correnti orientali.

L'umidità e le precipitazioni

Il vapore acqueo è uno dei componenti più importanti dell'atmosfera e proviene dalla continua evaporazione del mare e dalla traspirazione delle piante. L'umidità assoluta è la quantità di vapore acqueo espresso in grammi ed è contenuta nell'unità di volume di aria che è 1m^3. L'umidità relativa è il rapporto tra l'umidità assoluta e la quantità massima di vapore acqueo che l'aria può contenere ad una data temperatura poiché c'è limite di saturazione. L'umidità relativa si misura con gli igrometri. Le nebbie sono costituite da goccioline d'acqua che hanno origine vicino al suolo quando l'aria umida si trova a contatto con delle superfici fredde. Le nuvole si formano ad altezze più elevate fino ai limiti della troposfera e assumono colori e dimensioni varie. Le nuvole alte si formano sopra i 6000 m e sono costituite da minuscoli archetti di ghiaccio, non provocano precipitazioni e hanno un aspetto filamentoso. Le nuvole medie si trovano tra i 6000 e il 2500 m e sono formate maggiormente da goccioline d'acqua e si presentano in chiazze o banchi di nuvole estesi e compatti. Possono produrre pioggia e a volte preannunciano tempeste. Le nuvole basse si formano sotto i 2500 m e presentano aspetti molto vari possono essere degli ammassi isolati o strati uniformi, ma anche con contorni frastagliati e basi nerastre: sono le nubi che portano la maggior parte delle precipitazioni. La distribuzione delle precipitazioni sulla superficie terrestre viene resa grafica sulle carte delle isoiete, linee che uniscono i punti che dicevano la stessa quantità media di precipitazioni. Le perturbazioni atmosferiche sono cicloni temporanei che causano mutamenti del tempo e possono essere distinte in:

  • Cicloni extratropicali
  • cicloni tropicali I cicloni extratropicali sono:
  • perturbazioni di grande estensione che si verificano alle medie latitudini
  • si muovono da ovest verso est grazie ai venti occidentali
  • Si creano dall'incontro tra massa d'aria fredda e secca e massa dare a calda e umida. Ciò crea delle zone discontinue chiamate fronti. I fronti possono essere di due tipi:
  • Fronti freddi, l'aria fredda avanza al di sotto di quella calda
  • Fronti caldi, l'aria calda si sposta sopra quella fredda I cicloni tropicali sono:
  • perturbazioni atmosferiche che interessano le regioni comprese tra i 5 e i 30 ° di latitudine sia a nord che a sud dell'equatore
  • sono perturbazioni intense che durano due o tre settimane e causano danni enormi
  • si formano sul mare dove le popolazione massima
  • vengono mossi da venti che soffiano da est verso ovest
  • il centro del vortice è detto occhio del ciclone Più violenti dei cicloni tropicali ma meno estesi sono i Tornado o trombe d'aria. Si generano da nubi temporaleschi e sono dei lunghi vortici che raggiungono il terreno. si muovono in senso antiorario nel nostro emisfero.