L'ATMOSFERA

STRUTTURA DELL'ATMOSFERA:

L'atmosfera si divide in:

• Troposfera: è la parte più bassa e quindi più densa dell'atmosfera dove si svolgono tutti gli agenti atmosferici; in essa sono concentrati i ¾ dell'intera massa gassosa e quasi tutto il vapore acqueo . l'aria della troposfera viene riscaldata dalla terra per questo la suo temperatura diminuisce di circa 0,6° C ogni 100m di altezza. Siccome al livello del mare la temperatura è intorno ai 25° C nelle regioni equatoriali e intorno ai -10° C nelle regioni polari e visto che lo spessore della troposfera è maggiore all'equatore (17km) e ai poli (8km) ne deriva che all'equatore la temperatura è di -70° C e ai poli -45° C. Nella troposfera c'è la tropopausa dove la temperatura scende enormemente. La troposfera è caratterizzata dalla presenza di movimenti orizzontali e verticali di masse d'aria, legati essenzialmente alla rotazione terrestre a agli squilibri termici. A causa dei moti verticali si formano le nubi e si hanno precipitazioni e tempeste.
• Stratosfera: qui il vapore acqueo e il pulviscolo atmosferico diminuiscono velocemente con la quota e non si verificano processi di formazione nuvolosa anche se tra i 20-30km appaiono nubi sottili e iridescenti (nubi madreperlacee) costituite forse da cristalli di ghiaccio. Fino ai 20km la temperatura della stratosfera è uguale a quella della troposfera, in seguito essa aumenta di 1.3° C per km. Questo aumento di temperatura è dovuto alla presenza di uno strato di ozono (ozonosfera9 che assorbe circa il 2% della radiazione solare in arrivo facendo aumentare la temperatura fino ai 17° C e dove si estende la stratosfera.
• Mesosfera: è caratterizzata dalla rarefazione dei gas e da un leggero aumento di quelli più leggeri a scapito di quelli più pesanti. Qui la temperatura diminuisce con l'altezza e raggiunge un minimo di -70° C, -90° C intorno agli 80km. A questa quota si possono osservare le nubi nottilucenti costituite da cristalli di ghiaccio e di minutissime polveri: essi sono visibili d'estate, al crepuscolo, e si presentano come nubi sottili e brillanti. Nella mesosfera si estende la menopausa dove la temperatura scende.
• Termosfera: è caratterizzata da un continuo aumento di temperatura con l'altezza, infatti secondo dati recenti si è stabilito che tra i 110 e i 120km essa dovrebbe essere già risalita a 0° C e a 150km si aggirerebbe intorno ad alcune centinaia di gradi. Queste temperature sono le cosiddette "temperature cinetiche" cioè quelle che sarebbero necessarie al livello della sua terrestre perché le molecole possedessero la stessa energia cinetica che hanno a quelle altezze.
• Ioniosfera: Contenuta nella termosfera è una zona alta 500km da terra. Qui l'ozono e l'ossigeno sono presenti rarefatti e la temperatura è molto elevata. Le caratteristiche della ionosfera sono: la capacità di riflettere le onde radio e di essere la spesa delle aurore polari cioè quelle manifestazioni luminose dovute all'interazione del campo magnetico del sole con la ionosfera.
• Esosfera: è la parte più esterna e meno conosciuta dell'atmosfera. Le particelle che la costituiscono sono velocissime ma siccome sono estremamente rarefatte la possibilità di collisione è ridotta: se la velocità delle particelle è inferiore alla velocità di fuga (11,2km/s) esse percorrono orbite ellittiche più o meno ampie e quindi possono allontanarsi dall'atmosfera per poi rientrarvi; ma se la loro velocità è maggiore esse sfuggono definitivamente. Questa regione è detta frangia dell'atmosfera.

DALL'ATMOSFERA PRIMORDIALE ALL'ATMOSFERA ATTUALE.

L'atmosfera iniziale era priva di ossigeno poi con l'evoluzione degli organismi viventi diventati aerobi l'atmosfera si è arricchita di ossigeno; qui la temperatura era molto elevata e di conseguenza le molecole e gli atomi dei gas superavano facilmente la velocità di fuga disperdendosi progressivamente nello spazio. L'atmosfera attuale si sarebbe formata in un secondo tempo per liberazione di gas dall'interno in seguito ai fenomeni vulcanici e a reazioni chimiche. Lo stesso procedimento si è verificato per gli altri pianeti minori (mercurio, venere, marte), mentre quelli di massa maggiore ( giove, saturno, urano, nettuno) avrebbero potuto conservare l'atmosfera iniziale. Oggi si ritiene che l'ossigeno si sia formato per la scomposizione del vapore acqueo ad opera delle scariche elettriche. Fino a 3,5 miliardi di anni fa l'atmosfera era ricca di idrogeno, ma la concomitante presenza di anidride carbonica (CO ), metano (CH ), ammoniaca (NH ) e vapore acqueo (H O) ha reso possibile la formazione della materia vivente.

LA TEMPERATURA ATMOSFERICA.

L'andamento della temperatura dall'aria al suolo durante la giornata è caratteristico. La temperatura comincia a salire con il sorgere del sole e continua a crescere finchè l'energia solare in arrivo prevale su quella perduta per l'emissione, fino a raggiungere il valore più alto dopo il passaggio del sole sul meridiano del luogo; quindi diminuisce lentamente.

Per avere una visione più completa della distribuzione della temperatura su tutta la superficie terrestre si usano delle linee che uniscono i punti aventi la stessa temperatura media: queste linee sono dette isoterme. Un altro tipo di carta è quella isoampliatudinali o carte delle isodiafore cioè linee che uniscono le località con uguale variazione di un certo fenomeno, esse mostrano in una rappresentazione unica l'andamento dell'escursione termica annua dedotta dalla differenza tra le temperature medie del mese più caldo e di quello più freddo.