L’ATMOSFERA
L’ATMOSFERA è un involucro di gas che circonda la Terra, trattenuto dalla
forza di gravità
. È
composta principalmente da azoto (78%) e ossigeno (21%), con piccole tracce di altri gas come
argon, anidride carbonica e vapore acqueo, quest’ultimo concentrato negli strati più bassi e
proveniente soprattutto dall’evaporazione acquea degli oceani. A ciò si aggiungono polveri sottili,
il pulviscolo atmosferico, di origine terrestre (ceneri, sabbie, fumi) o spaziale. La composizione
dell’aria secca resta costante fino a circa 100 km d’altezza, eccetto per la fascia ricca di ozono tra
i 20 e i 50 km. Il Sole emette energia sotto forma di onde elettromagnetiche: solo una minima
parte raggiunge la Terra, perlopiù come
onde corte
. Una parte viene riflessa, una assorbita
dall’atmosfera e il resto giungono alla superficie terrestre, dove sono assorbite dal, globo
terracqueo (rocce, suoli, acque). La Terra non si riscalda indefinitamente perché riemette
l’energia ricevuta come onde lunghe (
calore
). Alcuni gas atmosferici assorbono l'energia delle
onde corte e la riemettono in parte, riscaldando l’atmosfera: è il fenomeno della
contro-
radiazione
. Il bilancio termico o radiativo rappresenta la differenza tra l’energia solare in entrata
e quella terrestre in uscita. Su scala globale e a lungo termine, queste quantità si equilibrano,
mantenendo un equilibrio termico.
La TEMPERATURA DELL’ARIA dipende da vari fattori geografici oltre all’altitudine, tra cui:
Radiazione solare
: l’energia solare varia in base all’angolo con cui i raggi colpiscono la
superficie. Raggi più inclinati (come ai
poli
) riscaldano meno rispetto a quelli perpendicolari
(come all’
Equatore
). L’inclinazione dipende da
latitudine
,
stagione, ora del giorno
, e
localmente da
pendenza
ed
esposizione del terreno
. Per la sfericità terrestre, i raggi solari
arrivano sempre più inclinati con l’aumento della latitudine.
Distribuzione di terre e mari
: le zone costiere hanno temperature più moderate rispetto
alle aree interne, perché acqua e rocce assorbono ed emettono calore in modo diverso: le
rocce
si riscaldano e si raffreddano più rapidamente dell’
acqua
. Quindi, l’escursione termica
(cioè la differenza tra temperatura massima e minima) è maggiore nei continenti e minore
vicino a mari e laghi.
Copertura vegetale
: la vegetazione assorbe calore per le proprie funzioni vitali ed emette
vapore acqueo, riducendo il riscaldamento del suolo rispetto alle aree prive di piante.
L’UMIDITÀ DELL’ARIA è un altro elemento fondamentale. Il vapore acqueo contenuto
nell’atmosfera varia molto a seconda delle regioni e delle stagioni. Si parla di
umidità
assoluta
quando si misura la quantità (in grammi) di vapore in 1 m³ di aria, valore che aumenta
con la temperatura. Quando l’aria raggiunge il massimo contenuto possibile di vapore, è detta
satura. In rapporto a questo limite si calcola l’umidità relativa, espressa in percentuale come il
rapporto tra umidità assoluta e massima contenibile.
La PRESSIONE ATMOSFERICA è il peso dell’aria che grava sulla superficie terrestre per effetto
della gravità. Essa varia nel tempo e nello spazio ed è influenzata da diversi fattori:
diminuisce con l’
altitudine
, si riduce quando l’aria
si
riscalda
(diventando meno densa e quindi
più leggera), e cala anche con l’aumento dell’
umidità
, poiché le molecole di vapore acqueo sono
più leggere di quelle dei gas dell’aria secca.
Le NUVOLE e le PRECIPITAZIONI sono fenomeni atmosferici strettamente legati alla presenza
di vapore acqueo e alle variazioni di temperatura. Quando una massa d’aria, già satura di vapore,
si raffredda, il vapore in eccesso si trasforma in goccioline d’acqua attraverso il processo di
condensazione, cioè il passaggio dallo stato gassoso a quello liquido. Se la temperatura è molto
bassa, il vapore può passare direttamente allo stato solido attraverso il
brinamento
. Questi
processi portano alla formazione di nebbie e nubi, costituite da piccole gocce d’acqua o aghi di
ghiaccio sospesi nell’aria. Quando le particelle crescono tanto da non poter più essere sostenute
dall’aria, cadono sotto forma di precipitazioni. Le più frequenti sono in forma liquida, come la
pioggia
, ma alle medie e alte latitudini sono comuni anche precipitazioni solide, come
neve
e
grandine
. Un tipico caso di formazione di nubi e precipitazioni si verifica quando una massa
d’aria calda e umida è costretta a salire, per esempio incontrando un rilievo montuoso, e si
raffredda man mano che sale.
Questi fenomeni sono spesso associati alle PERTURBAZIONI ATMOSFERICHE, che derivano da
anticicloni
e
cicloni
. Gli
anticicloni
portano condizioni di bel tempo, perché l’aria, spingendosi
verso il basso, si riscalda, la pressione aumenta e l’umidità relativa diminuisce, impedendo la
formazione di nuvole. I
cicloni
, invece, causano un movimento dell’aria verso il centro della
perturbazione, dove risale, si raffredda e porta alla formazione di nuvole e piogge. I cicloni più
comuni alle nostre latitudini sono i cicloni extratropicali, che nascono dall’incontro tra masse
d’aria con caratteristiche diverse. Queste masse non si mescolano, ma si separano lungo delle
superfici dette fronti. Quando l’aria fredda avanza, si infila sotto quella calda dando origine a un
