Composizione dell' atmosfera

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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Data:	08.06.2001
Numero di pagine:	4
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Composizione dell’ atmosfera:

➢ 78% di Azoto : gas inerte per le funzioni respiratorie dei viventi. Viene assorbito solo dalle leguminose .
➢ 20 % di Ossigeno: ad altezze superiori ad una decina di km l’ ossigeno non è solo biatomico ma anche triatomico e viene detto Ozono, elemento importantissimo per l’ assorbimento delle radiazioni ultraviolette.
( Sopra i 100 km si fa abbondante l’ ossigeno atomico, oltre gli 800 dovrebbero essere prevalenti gas più leggeri come idrogeno ed elio.)

➢ 0,93 di Argon .
➢ Vapore Acqueo: Diminuisce mano a mano che si procede verso l’ alto, si presenta sotto forma di nebbie e nuvole.
➢ 0,03 di Anidride Carbonica.
➢ Pulviscolo planetario
➢ Quantità trascurabili di altri gas inerti come l’ elion, il neon, l’ idrogeno, l’ anidride solforosa ecc. ecc. …
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Suddivisione dell’ atmosfera:

- Troposfera : dalla superficie terrestre fino a 10/12 km circa

In essa ci sono i ¾ della massa gassosa e quasi tutto il vapore acqueo dell’atmosfera
La sua temperatura diminuisce di L 0.6 ° C ogni 100 m ( gradiante termico).

Al limite superiore della troposfera si raggiungono temperature più basse all’ equatore che ai poli.

Correnti occidentali causate dalla rotazione terrestre e dagli squilibri termici che crescono di intensità con l’ altezza ( max. 4oo km/h ) che provocano : ( moti verticali ascendenti e discendenti dell’ aria)
- Un continuo rimescolamento dell’ aria
- Nubi
- Precipitazioni e tempeste

Tropopausa: limite superiore della troposfera :

Il gradiante termico diminuisce però ci sono parecchie inversioni e sacche isoterme.

- Stratosfera: fino a 50-60 km

I componenti gassosi rimangono in componenti costanti ma sono sempre più rarefatti: il 99% della massa gassosa è al di sotto dei 30 km di altezza .

Il vapore acqueo e il pulviscolo atmosferico diminuiscono con la quota: non ci sono processi di formazione nuvolosa connessi con precipitazioni, intorno ai 30 km si vedono le cosiddette nubi madreperlacee, costituite da cristalli di ghiaccio.

La temperatura rimane costante fino ai 20km, poi comincia ad aumentare verso l’ alto di 1-3° C per km:
C’è uno strato di ozono detto ozonosfera che assorbe gli U.V.A.
I raggi ultravioletti scindono le molecole di ossigeno biatomico , una parte dell’ ossigeno si ricompone in molecole triatomiche di ozono, assorbendo in questo processo il2% della radiazione solare in arrivo, energia quindi calore.

La stratopausa

E’ localizzata in corrispondenza del massimo di temperatura raggiunta dall’ ozonosfera : + 17° C , attorno ai 50 km .

Nella stratopausa e stratosfera c’è un’ intensa circolazione d’ aria, con notevoli variazioni della temperatura anche orizzontali e venti dalle elevate velocità.

- Mesosfera: fino agli 80 km circa

Accentuate rarefazione degli elementi gassosi.
Aumento degli elementi più leggeri a discapito di quelli più pesanti.

La temperatura riprende a diminuire con l’altezza e raggiunge il valore minimo intorno agli 80 km, variabile tra –70 e –90 ° C .
A questa altezza si possono osservare le nubi nottilucenti, costituiti da cristalli e polveri, che mostrano come anche nella mesosfera ci sia un complesso sistema di correnti aeree.
Connessi a questi moti e alle variazioni di temperatura stagionali , oltre che ai processi atomici e molecolari causati dalla radiazione solare sono le variazioni in altezza della menopausa, come anche della tropopausa r stratopausa.

- Termosfera: fino ai 400 km circa

Le proporzioni delle componenti gassose appaiono oramai completamente cambiate, mentre la densità assume valori minori mano a mano che si procede verso l’ alto.

La temperatura aumenta e arriva a superare il miglliaio di gradi in prossimità della termopausa.
Temperature cinetiche: temperature che sarebbero necessarie a livello del suolo terrestre perché le molecole possedessero la stessa energia cinetica che hanno a queste altezze.

C’ è una ionizzazione della parte di atmosfera posta sopra i 50-70 km , si riscontra cioè la presenza di moltissime particelle dotate di carica elettrica, gli ioni, appunto. Questo fenomeno si manifesta soprattutto nella termosfera, detta per questo ionosfera, ma è presente anche nella mesosfera e non ha un limite superiore.
La ionosfera riflette le radio-onde e permette quindi le comunicazioni radio .
Nella ionosfera si formano le aurore polari.

- Esosfera

E’ la parte più esterna, più lontana da noi e perciò meno conosciuta .

Con metodi di osservazione indiretta e calcoli si è arrivati a supporre che la temperatura( cinetica) delle particelle si aggiri intorno ai 2000° C e forse li superi. : la velocità delle particelle che costituiscono l’ esosfera è elevatissima ma, considerata la rarefazione del gas, le probabilità che queste si scontrino sono molto ridotte .
Se la velocità delle particelle rimaneallavelocità di fuga, 11 km/s quadrato, queste percorrono orbite ellittiche e possono allontanarsi dall’ atmosfera per rientrarne poi, se questa è superiore si allontanano definitivamente con un’ orbita iperbolica .

La regione dove le particelle sono fuori dal campo di gravitazione della terra è detta frangia dell’ atmosfera.Convenzionalmente si considera estesa fino ai 2000-2500 Km .