L’atmosfera e il clima
Gli strati dell’atmosfera
L’atmosfera comprende l’aria che respiriamo, un miscuglio di gas formati soprattutto da azoto e da
ossigeno, oltre a una piccola frazione di cui fanno parte diossido di carbonio e il vapore acqueo.
Ossigeno
È un gas molto importante che
permette la respirazione agli
esseri viventi, inoltre permette
reazioni chimiche quali la
combustione.
Azoto
È un gas inerte. Quello
presente nel suolo permette ai
microorganismi e alle piante di
svolgere le loro funzioni.
Diossido di carbonio
Permette lo svolgimento di
attività fondamentali per la vita
delle
piante,
come
la
fotosintesi clorofilliana.
1
L’atmosfera e il clima
Gli strati dell’atmosfera
L’atmosfera si divide in una serie di strati:
Troposfera. È lo strato a diretto contatto con la
superficie terrestre e si estende fino a un’altezza
di 18 km sopra l’Equatore. È lo strato più denso,
dove si concentra circa il 90% della sua massa
gassosa.
Stratosfera. Si estende da 12 km a 50 km di
altezza. I gas sono molto rarefatti e il vapore
acqueo è quasi totalmente assente. La
temperatura aumenta fino a valori tra 15 e 20 °C.
Il riscaldamento è dovuto alla presenza dello
strato di ozono.
Mesosfera. Si estende oltre la stratopausa fino a
circa 90 km di altezza. La temperatura diminuisce
fino a -80 °C. È qui dove si disintegra la maggior
parte dei meteoriti.
Termosfera. Si estende fino a circa 500 km. La
temperatura torna a risalire fino a 0°. I gas
rarefatti si trovano sotto forma di ioni, generando
la ionosfera che permette le comunicazioni radio.
Esosfera. È lo strato più esterno e rarefatto
dell’atmosfera, si estende oltre i 2000-2500 km,
dove si passa al vuoto siderale quasi totale.
2
L’atmosfera e il clima
La pressione atmosferica e i venti
L’aria circola nell’atmosfera a causa di differenze di temperatura che determinano differenze di
pressione da zona a zona.
La pressione atmosferica varia da luogo a luogo in funzione di tre fattori:
Altitudine. A livello del mare la colonna d’aria che “preme” sull’unità di superficie ha la sua massima
altezza. Man mano che si sale questa si “accorcia” e quindi la pressione si riduce progressivamente.
Temperatura. Se la temperatura aumenta, la pressione diminuisce e viceversa. Questo accade perché
quando le molecole di un gas si riscaldano si muovono più velocemente e aumentano la distanza tra
loro, facendo diminuire la densità del gas.
Umidità. Quando l’umidità nell’aria aumenta, la pressione diminuisce poiché il vapore acqueo ha una
densità minore dell’aria asciutta e quindi pesa di meno.
3
L’atmosfera e il clima
La pressione atmosferica e i venti
I venti sono movimenti di masse d’aria che si spostano parallelamente alla superficie terrestre da zone
ad alta pressione verso zone a bassa pressione.
VENTO
aria calda
sale
aria fredda
scende
VENTO
BASSA TEMPERATURA
ALTA PRESSIONE
ALTA TEMPERATURA
BASSA PRESSIONE
4
L’atmosfera e il clima
La pressione atmosferica e i venti
I venti sono caratterizzati da una velocità e da una direzione.
Velocità. È tanto maggiore più c’è differenza di pressione tra i
centri delle due aree. Si misura con l’anemometro.
Direzione. È stabilita in base alla sua provenienza in relazione
ai punti cardinali. Per rilevare la direzione del vento si usano
banderuole o maniche a vento dette anemoscopi.
5
L’atmosfera e il clima
La classificazione dei venti
Venti costanti. Sono quelli che spirano per tutto l’anno con una certa regolarità mantenendo sempre la
stessa direzione e sono: gli alisei, i venti occidentali e i venti orientali polari.
Venti periodici. Sono quelli che invertono periodicamente il senso in cui spirano. Tipico esempio sono i
monsoni, che interessano un’ampia zona dell’Asia meridionale.
Venti locali occasionali o variabili. Interessano zone circoscritte e sono dovuti a limitate differenze di
pressione. Hanno andamento irregolare e intensità variabile. Esempio più comune sono le brezze che si
formano in seguito a differenti condizioni di riscaldamento nel passaggio dal dì alla notte.
aria fredda
scende
aria calda
sale
aria calda
sale
aria fredda
scende
Brezza di terra
Brezza di mare
caldo
GIORNO
freddo
freddo
caldo
NOTTE
6
L’atmosfera e il clima
La classificazione dei venti
Tramontana. Vento freddo che spira da nord.
Grecale. Vento invernale che soffia da nord-est e interessa
il mar Ionio.
Scirocco. Vento caldo che spira da sud-est, attraversa il
Mediterraneo e porta piogge.
Maestrale. Vento freddo e secco di nord-ovest che proviene
dalla Francia (chiamato mistral).
Bora. Vento freddo di nord-est particolarmente intenso (120
km/h) che batte la zona di Trieste.
Föhn. Vento caldo e secco che scende dalle Alpi. Molto
pericoloso in primavera perché causa slavine.
Rosa dei venti.
7
L’atmosfera e il clima
Il clima
Il tempo atmosferico è l’insieme delle condizioni meteorologiche che si verificano in un dato momento
in una certa zona.
Il clima è l’insieme delle condizioni meteorologiche che mediamente caratterizzano una regione
geografica nel corso dell’anno.
Le caratteristiche del clima sono determinate dagli elementi climatici (temperatura, pressione e umidità
atmosferiche), che a loro volta dipendono dai fattori del clima, che sono:
La latitudine, ossia la distanza
di una zona dall’Equatore.
L’altitudine rispetto al
livello del mare e la
presenza di montagne.
La vicinanza del mare e la
presenza di vegetazione.
8
L’atmosfera e il clima
L’inquinamento atmosferico
L’attività umana altera l’atmosfera e il clima in seguito all’immissione nell’aria di sostanze nocive.
Il
principale
contributo
alla
produzione di sostanze che causano
inquinamento atmosferico è dato
dai processi di combustione di
combustibili fossili.
L’inquinamento connesso a processi di combustione è dovuto principalmente a: centrali
termoelettriche, mezzi di trasporto, impianti industriali, riscaldamento domestico, inceneritori.
9
L’atmosfera e il clima
L’inquinamento atmosferico
Gli effetti di tale inquinamento possono avere ripercussioni “globali”, come nel caso dell’effetto serra,
causato dall’aumento del diossido di carbonio nell’atmosfera, che minaccia di provocare un
riscaldamento della Terra.
Il calore emesso dalla superficie terrestre non si disperde rapidamente nello spazio, ma viene
intercettato dai gas presenti nell’atmosfera, in particolare da vapore acqueo e diossido di carbonio.
Questo calore viene in parte rilasciato verso l’esterno e in parte verso la superficie terrestre che
subisce così un surplus di riscaldamento a causa del calore di ritorno intrappolato nella troposfera.
10
L’atmosfera e il clima
L’inquinamento atmosferico
Le altre principali forme di alterazione dell’atmosfera sono rappresentate dall’assottigliamento dello
strato di ozono e dalle piogge acide.
11
