METEOROLOGIA GENERALE
L’ATMOSFERA
A cura del Prof. G. Colella
2006
Obiettivo
Conoscere la composizione e la
struttura dell’atmosfera.
Saper valutare l’importanza e la
funzione dei principali elementi che
la compongono.
Sottile pellicola di
gas da cui dipende la
vita sulla Terra.
Argomenti Trattati
Composizione dell’atmosfera
Struttura verticale
Nomenclatura atmosferica
Omosfera - Eterosfera
Ozonosfera – Ionosfera
Troposfera-Stratosf.-Mesosf.-Termosf
DOMANDA:
Quali sono
i limiti
Dell’atmosfera?
DOMANDA:
Che cosa c’è in un
3
m
D’aria?
Composizione
Composizione Aria Secca
Componenti
Formula
% in volume
Azoto
N2
78.084
Ossigeno
O2
20.94
Argon
Ar
Anidride Carbon CO2
0.934
0.033
Elio
He
0.0052
Ozono
O3
1 x 10-6
Composizione
Vapore acqueo
Presente in percentuali variabili (pochi gr
per kg di aria)
Presente nei primi km (Troposfera)
Prodotto da evaporazione (superfici liquide)
Importanza vapore acqueo
scambi energetici per calore latente(600 cal/g
acqua)
limita la dispersione del calore irradiato dalla
Terra sotto forma di IR (effetto serra)
Composizione
Pulviscolo atmosferico
particelle solide in sospensione nei bassi strati
atmosferici.
Importanza
Fungono da nuclei di condensazione
(formazione delle nubi e nebbie)
Composizione e ….
La somma delle
pressioni parziali
esercitate dai singoli
elementi costituisce la
Pressione
atmosferica
(Peso della colonna d’aria
sulla superficie).
Composizione e ….
L’atmosfera è attraversata
da radiazione proveniente
dal sole
X
UV
Radiazione Visibile
Radiazione Infrarossa
Composizione e ….
Radiazione incidente
Radiazione riflessa
Radiazione assorbita
La temperatura della Terra
dipende da quanta energia
entra e da quanta energia
esce (Bilancio Radiativo)
NOMENCLATURA
Omosfera
Eterosfera
Ozonosfera
Ionosfera
Troposfera
Stratosfera
Mesosfera
Termosfera
NOMENCLATURA
OMOSFERA:
Strato compreso tra 0 e 80 Km in cui
il rapporto percentuale degli elementi rimane
costante (78% - 21% ….).
ETEROSFERA:
Strato che si estende da 80 Km fino
alla fine dell’atmosfera dove il rapporto
percentuale tra gli elementi non è costante.
NOMENCLATURA
OZONOSFERA:
Strato compreso tra 10 e 60 Km in cui
la presenza di Ozono prevale sulla presenza
di particelle ionizzate.
IONOSFERA:
Strato che si estende da 60 Km fino
alla fine dell’atmosfera dove la presenza di
particelle ionizzate prevale sulla presenza di
particelle di Ozono.
NOMENCLATURA
IONOSFERA:
Eliosfera
(prevalenza He ionizzato)
Protonosfera
(prevalenza H ionizzato)
Magnetosfera (limite estensione campo
magnetico terrestre)
DOMANDA:
Come varia la
temperatura
dell’atmosfera con la
quota?
TEMPERATURA E QUOTA
NOMENCLATURA
Si individuano 4
strati:
•
•
•
•
Troposfera
Stratosfera
Mesosfera
Termosfera
NOMENCLATURA
TROPOSFERA
Altezza variabile
8 Km ai poli
11 Km alle medie latitudini
18 Km all’equatore
La temperatura diminuisce con la
quota
valore medio s.l.m. : 15°C
valore medio a quota massima: - 55°C
Sede di tutti i fenomeni meteorologici
NOMENCLATURA
TROPOSFERA
Sede di tutti i fenomeni
meteorologici
Moti convettivi (T diminuisce con la
quota)
Presenza Acqua
Presenza nuclei condensazione
NOMENCLATURA
TROPOPAUSA
dell’ordine di una decina
di km
Temperatura costante (- 55°C)
Presenza delle correnti a getto
Spessore
NOMENCLATURA
STRATOSFERA
Temperatura aumenta con la
quota (raggiunge circa 0 °C)
Altezza massima circa 50 km
(max ozono, assorbimento UV)
NOMENCLATURA
MESOSFERA
Temperatura
diminuisce con
la quota (raggiunge i – 90 °C)
Altezza massima circa 80 km
(Possibile presenza moti convettivi)
NOMENCLATURA
TERMOSFERA
Temperatura
aumenta con la
quota (raggiunge 1200 °C di giorno)
Altezza massima …. limiti
atmosfera
(Processi ionizzazione He ,H)
NOMENCLATURA
NOMENCLATURA
Atmosfera TIPO ICAO
(Atmosfera Standard)
E’ un modello di atmosfera ideale
standard costante su tutta la superficie
terrestre e caratterizzata da alcune proprietà
definite in funzione della quota.
Al livello del mare ed alla latitudine di
45° ha le seguenti caratteristiche
Atmosfera TIPO ICAO
L’aria è un miscuglio di gas i cui
componenti principali sono:
Azoto
Ossigeno
Argon
L’aria
78.10 %
20.95 %
0.93%
è secca ed è un gas perfetto
la pressione Po = 1013.2 hPa = 1013.2 mb
La temperatura To = 15 °C = 288 °K
Atmosfera TIPO ICAO
La
Il
densità è di 1.2250 Kg/m3
gradiente termico verticale è di
0.65 °C/100 m fino alla quota di 11000
metri geopotenziale standard (troposfera).
Da 11000 mgp a 20000 mgp la temperatura rimane
costante pari -56.5 °C,
Da 20000 mgp a 32000 mgp il gradiente termico
verticale è di -0.1 °C/100 m
L’Atmosfera
Ma quali sono le
cose
IMPORTANTI ?
L’atmosfera è l’involucro gassoso che avvolge
la Terra e la accompagna nei suoi moti di
rotazione e rivoluzione intorno al sole.
IMPORTANTE
Composizione dell’atmosfera
Presenza di acqua
Presenza pulviscolo atmosferico
Andamento della temperatura con
la quota
Possibilità che si sviluppino moti
convettivi
BIBLIOGRAFIA
G. Colella V Edizione,
Meteorologia Aeronautica
IBN Editore, 2009, Cap 1-5.
