L’Atmosfera •Intorno alla Terra è presente un’atmosfera diversa da quella degli altri pianeti rende possibile la vita fornendo ossigeno e diossido di carbonio Protegge la superficie terrestre da temperature estreme Aiuta a mantenere la riserva d’acqua Ripara la Terra dalla maggior parte della radiazione solare ultravioletta •L’aria è costituita da una miscela di gas con prevalenza di azoto (N2) (78%) e di ossigeno (O2) (21%). Altri gas in concentrazione minore: argon, diossido di carbonio • Può contenere impurità liquide, solide (particolato) o gassose •L’aria pura è invisibile •L’atmosfera avvolge completamente la Terra e può essere paragonata a un oceano gassoso il cui fondo è costituito dalla superficie terrestre La composizione dell’atmosfera 1. I gas Prodotto da: •Decomposizione e combustione di materia organica •Eruzioni vulcaniche •Disfacimento chimico di alcune rocce Rimosso da alcuni processi biologici Catturato dalla neve e dalla pioggia Prodotto dalle piante Consumato da diversi processi organici e inorganici La quantità del gas rimane costante Non influiscono sul clima e sul tempo atmosferico Influiscono sul clima e sul tempo atmosferico •H20 •Collegato ai processi di immagazzinamento, movimento e rilascio dell’energia termica •Fonte di alimentazione delle nubi e delle precipitazioni •La sua % nell’aria determina l’umidità atmosferica Metano (CH4) C02 Aumentato a causa del crescente consumo di combustibili fossili 0,00015 1,1 O3 SO2 NO2 Assorbe la radiazione solare ultravioletta -> protegge gli organismi viventi Introdotti dalle emissioni degl impianti industriali e degli automezzi •L’atmosfera si estende nello spazio per almeno 10.000 km ma la maggior parte della sua massa è concentrata ai livelli più bassi •L’atmosfera si spinge anche verso il basso penetrando entro le cavità e le fratture delle rocce e del suolo; i suoi gas sono disciolti nelle acque e scorrono nel sangue e nella linfa degli organismi 2. Le particelle •Le particelle non gassose presenti nell’atmosfera sono rappresentate principalmente dall’ACQUA e dal GHIACCIO che formano nubi, pioggia, neve, nevischio e grandine •Durante le turbolenze possono essere sollevate e disperse nell’aria particelle di POLVERE abbastanza grandi da risultare visibili e a volte così abbondanti da oscurare il cielo Le particelle solide e liquide che si trovano nell’atmosfera sono definite PULVISCOLO (PARTICOLATO O PARTICELLATO). Origini naturali Origini antropiche •Ceneri vulcaniche •Emissioni industriali •Polveri sollevate dal vento •Scarichi delle automobili •Granelli di polline •Fumi e fuliggine degli incendi •Polveri meteoriche •Spruzzi di salsedine Influenzano il tempo e il clima attraverso due meccanismi: 1. Molte delle particelle sono igroscopiche cosicché il vapore acqueo vi si condensa intorno appena esse iniziano a disperdersi al suo interno (processo critico nella formazione delle nubi) 2. Alcune particelle assorbono o riflettono al luce solare, diminuendo quindi la quantità di energia radiante che raggiunge la superficie terrestre La struttura verticale dell’Atmosfera •Strati termici all’interno dei quali la temperatura diminuisce e aumenta alternativamente: -Troposfera: 18 km all’Equatore, 8 km ai Poli -Stratosfera: compresa tra i 18 km e i 48 km di quota -Mesosfera: compresa tra i 48 km e gli 80 km circa di quota -Termosfera: inizia dalla quota di circa 80 km e non ha un limite superiore definito sfumando gradualmente nell’esosfera La maggior parte dei fenomeni meteorologici avviene nella Troposfera Lo spessore della troposfera varia nello spazio e nel tempo: è maggiore nelle regioni tropicali e più sottile in quelle polari, si assottiglia in inverno e muta con il passaggio di masse d’aria calde e fredde Gradiente termico della troposfera: riduzione di 0,6°C/100 m La pressione atmosferica Pressione atmosferica in un punto = peso della colonna d’aria ad esso sovrastante Le variazioni di pressione in rapporto all’altitudine non sono costanti: essa diminuisce verso l’alto con un tasso decrescente 3. La composizione •I gas principali presenti nell’aria mostrano una distribuzione verticale uniforme nei primi 80 km di altitudine (OMOSFERA) •A quote più elevate i gas tendono a stratificarsi in funzione dei loro pesi molecolari (ETEROSFERA) •Il vapore acqueo si trova per la maggior parte vicino alla superficie terrestre e diminuisce con l’aumentare dell’altitudine (oltre i 16 km qualsiasi contenuto d’acqua si presenta sotto forma di ghiaccio) - OZONOSFERA (15-48 km di altitudine). Questo stato NON è composto in prevalenza da ozono ma è così chiamato perché qui questo gas presenta la sua massima concentrazione - IONOSFERA (60-400 km di altitudine). Spesso strato di molecole e atomi elettricamente attivi (ionizzati). Permette le comunicazioni a lunga distanza riflettendo le onde radio sulla Terra. La distribuzione verticale delle diverse sfere atmosferiche L’ozono L’ozono, che si produce nella stratosfera naturalmente, proteggere la vita sulla Terra filtrando i raggi solari pericolosi (radiazioni ultraviolette) La luce solare scompone le molecole dell’ossigeno (O2) in atomi (O), alcuni dei quali si combinano con altre molecole di O2 per formare l’ozono (O3) O3 + radiaz. UV -> O2 + O (filtro UV) L’ozono può essere prodotto anche nella troposfera a livello della superficie terrestre, come conseguenza delle attività umane e della radiazione solare. E’ il prodotto dell’incontro della luce solare con gli idrocarburi emessi con i gas di scarico delle automobili Causa danni alla vegetazione, corrode i materiali da costruzione e danneggia occhi polmoni e naso negli esseri umani L’ozono stratosferico comprende il 90% dell’intero ozono nell’atmosfera L’assottigliamento dello strato dell’ozono è dovuto a fattori naturali e umani (immissione nell’aria dei clorofluorocarburi CFC) 1985. Un gruppo di scienziati britannici pubblica i risultati di una serie di misurazioni effettuate sull’atmosfera che sovrasta l’Antartide e porta a conoscenza dell’opinione pubblica mondiale il problema del cosiddetto «buco nell’ozonosfera». Le misure dimostrano che in soli 8 anni la concentrazione di ozono nell’aria che sovrasta il Polo sud è diminuita del 40%. Vengono allora programmate nuove indagini per controllare l’esattezza dei rilevamenti effettuati. Dalle misure sistematiche di ozono totale in atmosfera antartica emerge che, a partire dalla metà degli anni Settanta, si è realmente verificata una cospicua diminuzione di questo gas a ogni inizio della primavera australe e che la concentrazione di ozono è variata notevolmente da un anno all’altro. Figura 3-C. Il buco antartico dell’ozono nel settembre del 2000. Dal 1978 al 2005 l’ozono sull’Antartide si è quasi dimezzato da 350 a 175 unità Dobson. L’unità Dobson, espressa in centesimi di mm corrisponde allo spessore dello strato di ozono presente in una colonna di atmosfera 1997: Protocollo di Montreal