L'atmosfera

Materie:Appunti
Categoria:Geografia Astronomica

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Testo

ATMOSFERA: insieme dei gas eterogenei che riveste la terra. Essa è stata mantenuta dal nostro pianeta grazie al campo gravitazionale.
L’aria che ci circonda è composta da:
78%azoto(assorbito solo da alcune piante);
21%ossigeno
0.93%argon
0.03% anidride carbonica (assorbita da vegetali con funzione clorofilliana)
0.01%altri gas
Le quantità di impurezze e di polveri provenienti dalla superficie terrestre →PULVISCOLO ATMOSFERICO
La nostra atmosfera è dotata di una struttura a strati:

TROPOSFERA: da superficie terrestre fino a 10 12 km; è la parte più bassa e densa ed è concentrata la maggior parte del vapore acqueo; la sua temperatura diminuisce con l’altezza poiché viene riscaldata e raffreddata da superf terrestre. Il gradiente termico verticale: 0.6°c ogni 100m. il limite superiore è detto tropopausa(luogo con temperatura più bassa). Le correnti d’aria dominanti: le occidentali. Quasi tutti i fenomeni meteorologici hanno origine in sta zona.

STRATOSFERA: dalla tropopausa fino a 50 60 km. Componenti gassosi rarefatti. Temp costante fino ai 20km e da qua aumenta con 1 3 gradi ogni km→ dovuto alla presenza di ozono(o3)→prende il nome anche di ozonosfera. Assorbe gran parte delle radiazioni solari ultraviolette. Verso i 50-60km→valori termici tra 0 e 10gradi con Max di 17°. La stratopausa si trova alla temp max. intensa circolazione d’aria

MESOSFERA: da stratopausa a 80km. Accentuata rarefazione degli elementi gassosi. Temp diminuisce fino a raggiungere i valori minimi di -70 e -90. Verso gli 80km ci sono NUBI NOTTILUCENTI composte da cristalli di ghiaccio più minutissime polveri. Correnti aeree con velocità fino a 300 all’ora e la mesopausa varia in altezza x colpa di questi moti.

TERMOSFERA: dalla mesopausa fino a 500km. Caratterizzata da continuo aumento della temperatura a causa dell’elevatissima energia cinetica delle particelle e del maggiore flusso dell’energia solare. La termopausa ha migliaia di gradi. E’ chiamata anche ionosfera xche sono presenti ioni con carica elettrica prodotti da radiazione solare e danno disturbi su onde radio. Per effetto delle radiaz ultraviolette,gli atomi presenti vengono ionizzati perche privati di 1 o più elettroni. I gas si distribuiscono a strati in base alla loro densità: azoto molecolare(100-200km);ossigeno monoatomico(200-1000);elio(1000-3500);idrogeno(3500 in su).

ESOSFERA: dalla termopausa. Forse raggiunge e supera i 2000°C. le particelle dei gas hanno velocità enormi ma siccome sono rarefatte, c’è una minima possibilità di collisione. Arriva fino al gas interplanetario e si disperde nello spazio.

FRANGIA DELL’ATMOSFERA: 2000 2500km. Parte in cui le particelle gassose sono fuori dal campo gravitazionale e non partecipano più alla rotazione.

ORIGINE DELL’ATMOSFERA
Inizialmente l’atmosfera era ricca di idrogeno,elio,anidride carbonica,metano e ammoniaca. Questa atmosfera primordiale è stata persa perché le alte temperature hanno permesso alle molecole di gas di disperdersi nello spazio.
I cambiamenti sono stati dovuti a : violenti impatti di meteoriti; eruzioni vulcaniche.
L’ossigeno deriva dalle alghe assurde(batteri anaerobici). Questi resistono ai raggi ultravioletti

RADIAZIONE SOLARE
Radiazione emessa dal sole. La terra ne riceve solo 1 miliardesimo. L’energia ci arriva sottoforma di radiazioni ossia di onde elettromagnetiche. La terra le assorbe e le trasforma in calore (Sistema terra-atmosfera guadagna e perde energia).
-Bilancio termico o radioattivo: differenza tra radiazione solare che entra e quella terrestre che esce
-Radiazione globale: radiazione solare che arriva su superf terrestre
-Radiazione effettiva: radiazione globale – riflessione dovuta al globo terracqueo(oceani,laghi,rocce,vegetazione)
-Potere riflettente o albedo: energia riflessa nello spazio / energia totale in arrivo

LA CARTA DELLE ISOTERME
Isoterma: linea che unisce luoghi con la stessa temperatura
Carta delle isoterme: mostra come le temperature siano legate a fattori geografici e divide la terra in zone termiche(diverse dalle zone astronomiche)
Isodiafore(carte delle isodiafore): linee che uniscono la località con uguale variazione di un certo fenomeno. Rappresentano l’escursione termica media annua

IL RISCALDAMENTO DELL’ATMOSFERA
L’atmosfera si comporta come i vetri di una serra: lascia passare le radiazioni luminose ma intercetta le radiazioni termiche terrestri. Questo porta al RISCALDAMENTO e il nome di questo comportamento è l’EFFETTO SERRA.
I GAS SERRA comprendono : co2(anidride carbonica);ch4(metano);n2o(protossido Azoto)
Questi mantengono la temperatura della terra a 35° superiore a quella che si avrebbe in loro assenza, impediscono agli infrarossi della terra di disperdersi. La temperatura media dell’aria non varia sempre, la terra restituisce allo spazio la stessa quantità di energia che riceve dal sole(EQUILIBRIO TERMICO)

LA TEMPERATURA DELL’ARIA
Capacità termica: attitudine a ricevere e tenere calore
Inversione termica: aumento temperatura col crescere dell’altezza
In genere la temperatura dell’aria diminuisce con l’aumentare dell’altezza. Ciò dimostra che l’atmosfera, riceve calore principalmente dalla superficie terrestre e solo subordinatamente dal sole. La temperatura viene influenzata da fattori geografici tra cui :
Altitudine; latitudine e esposizione che vanno variare l’angolo di incidenza dei raggi solari con il piano dell’orizzonte cioè maggiore è quest’angolo e più breve è il tragitto dei raggi e maggiore è la quantità di energia
stagione; ora del giorno;inclinazione del terreno rispetto ai raggi del sole
capacita termica(attitudine a riceve e ritenere calore) e dipende dalle acque, dalla copertura vegetale che assorbono calore ed emettono vapore acqueo
Temperatura media giornaliera : media tra temperatura registrata ad intervalli regolari di tempo nella giornata, o la media tra le temperature Max e min registrate nelle 24ore.
Escursione termica giornaliera: differenza tra la temperatura Max e min in 24 ore; strettamente legata alle condizioni meteorologiche
Escursione termica media annua: differenza tra temperatura media del mese più caldo e quella del mese più freddo.

PRESSIONE ATMOSFERICA
L’aria esercita una pressione sulla superficie terrestre causata dal suo peso e misurata in millibar. La pressione atmosferica è il rapporto tra peso dell’aria e la superficie su cui essa agisce. Non è costante ma dipende da diversi valori:altitudine(pressione diminuisce con altezza xche alle alte quote è piu bassa la colonna d’aria sovrastante); temperatura(aria calda è piu leggera della fredda xche meno densa e quindi il suo peso x unità di superficie diminuisce e quindi essa tende a spostarsi verso l’alto); umidità:vapore acqueo(assorbe calore e riscalda l’aria e la rende leggera rispetto ad una massa d’aria secca e fredda)
La distribuzione della pressione si misura riportando i valori al livello del mare e distinguendo zone in cui essa è omogenea. I punti nei quali la pressione ha lo stesso valore sono uniti da linee ISOBARE. Queste linee individuano zone di pressione crescente o decrescente. Le zone in cui la press è inferiore a quelle delle zone circostanti, sono definite di bassa pressione e collegate a perturbazioni. Le zone invece in cui la pressione è maggiore rispetto alle zone circostanti, sono dette anticicloniche(Alta pressione) e sono caratterizzate da cielo sereno ed aria secca.
Lo strumento utilizzato x misurare la pressione è il barometro ideato da Torricelli. Ce ne stanno a mercurio,aneroidi(Senza liquido)

Esempio