L’atmosfera è un involucro sottile
e attivo
1
L’atmosfera è un sistema
dinamico che filtra le radiazioni
solari nocive, distribuisce il calore
solare e interagisce con la
litosfera, la biosfera e l’idrosfera.
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L'atmosfera terrestre: struttura, composizione e fenomeni meteorologici, Dispense di Scienze della Terra
Slide sull'atmosfera che coprono gli argomenti più importanti
Tipologia: Dispense
2017/2018
Caricato il 18/10/2018
Utente sconosciuto 🇮🇹
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L’atmosfera è un involucro sottile
e attivo
1
L’ atmosfera è un sistema
dinamico che filtra le radiazioni
solari nocive, distribuisce il calore
solare e interagisce con la
litosfera, la biosfera e l’idrosfera.
La struttura dell’atmosfera
2
TROPOSFERA
La troposfera (tropos=rivolgimento,
mutamento) è la parte più bassa e densa,
manifesta fenomeni meteorologici e
interagisce con la superficie e i viventi. In essa
è concentrata i ¾ dell’intera massa gassosa e
quasi tutto il vapore acqueo. Ha uno spessore
medio di 10 Km. La temperatura diminuisce di
6°C ogni Km.
STRATOSFERA
Si estende fino a 50-60 Km in altezza e la temperatura decresce fino a
20 Km (-70°C) poi aumenta fino a 17°C.
Nella stratosfera è stata riscontrata la presenza di uno strato nello
strato : l' ozonosfera è, infatti, presente al di sopra dei 40 chilometri
di altezza ed è formata da molecole di ozono.
In prossimità dell'ozonosfera si riscontra un incremento della
temperatura che tocca massimi di 10-17 °C. La formazione di
queste molecole avviene quando i raggi ultravioletti della
radiazione solare scindono le molecole di ossigeno che
spontaneamente si ricombina per formare le molecole di ozono che
a loro volta assorbono la stessa radiazione che rappresenta il 2-3 %
dell'intera radiazione solare.
L'ozonosfera è fondamentale per gli esseri viventi in quanto assorbe i
pericolosi raggi ultravioletti, mortali per tutte le specie viventi.
La stratosfera termina con la stratopausa circa 50 Km dal suolo.
TERMOSFERA
La termosfera è il quarto strato dell'atmosfera terrestre e si estende fino a 200
Km.
Come per la mesosfera, la termosfera presenta una rilevante rarefazione degli
elementi gassosi. Le temperature di questa sfera iniziano a salire
vertiginosamente fino a raggiungere i 1500 °C. Tuttavia queste temperature
non sono reali in quanto si riferiscono alla velocità effettiva raggiunta dalle
singole particelle che, per l'elevata rarefazione raggiunta nella termosfera, non
si scontrano quasi mai.
Anche nella termosfera, come per la stratosfera, è presente uno strato nello
strato. La ionosfera è una piccola porzione della termosfera dove sono
concentrati particelle ioniche dotate di carica. Queste particelle si formano in
seguito alla scissione degli elementi gassosi da parte dei raggi cosmici
provenienti dalle altre stelle o per via dei raggi X provenienti dal sole. In
particolare alcuni strati sono in grado di ritrasmettere le onde radio. La
termosfera è anche nota per il fenomeno delle aurore polari, ovvero particelle
elettrizzate che si infrangono sull'atmosfera. Il fenomeno è visibile in genere ai
poli, dove l'atmosfera ha uno spessore inferiore che altrove.
Il confine della termosfera è la termopausa.
ESOSFERA
L' esosfera è lo strato più esterno dell'atmosfera terrestre e quello
che si trova a contatto diretto con lo spazio interstellare. I pochi
elementi gassosi sono molecole leggere come idrogeno e elio
presenti in percentuali estremamente basse.
La poche particelle presenti in questo strato possiedono una
energia cinetica molto elevata anche se gli scontri tra le
particelle sono estremamente rari data la bassa concentrazione
atmosferica. Se le particelle raggiungono la velocità di fuga pari
a 11,2 km/s (40.320 km/h), le particelle sono in grado di sfuggire
all'attrazione gravitazionale terrestre e disperdersi nello spazio.
Il limite ultimo dell'esosfera e quindi anche dell'atmosfera si ha
intorno ai 2000-2500 chilometri al di sopra del suolo, in
corrispondenza della frangia atmosferica , quando la
concentrazione atmosferica equivale a quella della corona
solare.
L’effetto serra
10
CO
2
e vapore acqueo sono i principali gas serra insieme a
CH
4
e ossidi di azoto. Le radiazioni solari (onde corte ad alta
frequenza) arrivano al suolo che emette radiazioni
infrarosse (onde lunghe a bassa frequenza) responsabili di
un effetto serra naturale che riscalda la superficie terrestre,
Il tempo
meteorologico
13
Le variabili del tempo
14
Il tempo meteorologico
è la situazione momentanea
dell’atmosfera in un dato
luogo, sia per quanto riguarda
i valori di temperatura,
pressione e umidità, sia per i
fenomeni meteorologici cioè
nuvolosità, precipitazioni e
venti.
La temperatura
Gradiente termico verticale: diminuzione della t con l’altitudine
A stessa altitudine la diminuzione dipende:
- latitudine (angolo d’incidenza dei raggi solari)
- masse acqua (elevata capacità termica H
2
O)
- vegetazione
La temperatura media e le zone
termiche
17
Sulla base delle temperature medie mensili e annuali sono
identificate cinque zone termiche caratterizzate da situazioni
termiche annue differenti.
Zona polare boreale
Zona temperata boreale
Zona equatoriale torrida
Zona temperata australe
Zona polare australe
L’umidità
Umidità assoluta : è la quantità di vapor acqueo (espressa in g)
contenuta nell’unità di volume di aria (1 m
3
) in un dato
momento ed in un determinato punto dell’atmosfera
Varia con la temperatura (maggiore nelle zone equatoriali 20-
g/ m
3
e minore in quelle polare 1-2 g/ m
3
) e diminuisce verso
l’interno dei continenti e all’aumentare dell’altitudine
Umidità relativa : è il rapporto tra la quantità di vapor acqueo
effettivamente presente in un dato volume di aria e la
massima quantità che potrebbe esservi contenuta alla
medesima temperatura (ossia è il rapporto fra l’umidità
dell’aria ed il suo limite di saturazione a quella temperatura)
Le nebbie
Quando l’aria è satura di vapor acqueo ogni eccesso di
vapore è eliminato o per condensazione o per
sublimazione.
La manifestazione di questi processi consiste nella
formazione di nebbie e nuvole.
Nebbie – hanno origine in prossimità del suolo quando
l’aria umida si trova a contatto con superfici fredde
Nebbie di irraggiamento
Nebbie di avvezione (o trasporto)