Presentazione standard di PowerPoint

Termosphera
--- 80km ---mesopausa
Mesosfera
0.1% della massa totale minimo di Temperatura alla sommità 190K
--- 45km --- stratopausa
Stratosfera
2K/km
19.9% della massa
stabile, no mescolamento verticale, lunghi tempi di permanenza di aerosol e inquinanti
--- 10km --- tropopausa
Troposfera
-6.5K/km
80% della massa
intenso mescolamento verticale, fenomeni meteorologici
Equilibrio radiativo dell’atmosfera
Il bilancio radiativo di un strato di atmosfera è illustrato dalla figura 3.8:
𝑑𝑇
𝑐𝑝 𝑚
= ∆𝐸 + ∆𝐿𝑢 + ∆𝐿𝑑 + 2𝜎𝜀𝑇 4
𝑑𝑡
Dove
∆𝐸 : frazione di radiazione solare assorbita
∆𝐿𝑢 , ∆𝐿𝑑 : frazione di radiazione termica assorbita proveniente dagli strati sovrastanti e sottostanti
2𝜎𝜀𝑇 4 radiazione termica emessa dallo strato
𝑑𝑇
All’equilibrio 𝑑𝑡 = 0.
La frazione di radiazione solare e termica assorbite dipendono da concentrazione, coefficiente di assorbimento di ogni gas
che compone l’atmosfera e dalla lunghezza del percorso seguito dalla radiazione
SE si conosce la distribuzione e le proprietà radiative di ogni componente si può calcolare la corrispondente variazione con la
quota della temperatura: equilibrio radiativo (fig.3.9)
Ossigeno e azoto assorbono poco e hanno un ruolo marginale. La figura 3.9 ignora l’effetto di nubi e aerosols
Il vapore acque concentrato nella bassa troposfera ne determina l’alta temperatura e limita la radiazione termica che
raggiunge la stratosfera.
L’anidride carbonica ha un effetto simile, ma non è concentrata in prossimità della superficie.
La stratosfera sarebbe più calda se l’atmosfera non contenesse vapore acqueo
L’aumento di temperatura con la quota in stratosfera è determinato dall’ozono
Attenzione: equilibrio radiativo non significa stabilità statica  riaggiustamento convettivo
Fig.3.10: bilancio energetico planetario in unità percentuali
Il 31% della radiazione solare viene riflessa (22% dall’atmosfera eil 9% dalla superficie), il 20% viene assorbito
dall’atmosfera, il 49% dalla superficie
La superfice della Terra assorbe energia pari al 144% della radiazione solare (49% come radiazione solare e 95% come
radiazione termica emessa dall’atmosfera
La superficie trasmette all’atmosfera 102%,23%, 7% del valore della radiazione solare come radiazione termica, calore
latente e calore sensibile e ne emette il 12 % direttamente verso lo spazio esterno
L’atmosfera riceve l’equivalente del 152% della radiazione solare (di cui il 132% dalla superficie e direttamente il 20%) ed
emette radiazione termica in misura pari al 57% verso lo spazio esterno e 95% verso la superficie
Il bilancio radiativi dell’atmosfera è negativo. In assenza degli scambi di calore sensibile e latente si raffredderebbe di
circa 1K/giorno (radiative cooling, fig.3.11<. Solo la stratosfera e la troposfera sopra i poli nelle risettive estati hanno un
bilancio radiativo positivo)
La Terra nel suo complesso assorbe e riemette il 60% della radiazione solare disponibile (albedo = 31%)