Atmosfera:
Involucro di gas che circonda ogni corpo celeste dotato di un campo
gravitazionale sufficientemente intenso.
L'atmosfera della Terra è composta principalmente da azoto (78%) e
ossigeno (21%), e contiene in quantità minori argon (0,9%) e anidride
carbonica (0,03%); sono presenti anche percentuali variabili di vapore
acqueo e tracce di idrogeno, ozono, metano, monossido di carbonio, elio,
neon, cripto e xeno.
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La sua struttura
L’atmosfera terrestre è composta da diversi strati.
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La sua struttura
Lo strato più vicino alla crosta terrestre è chiamato ”Troposfera”. Inizia dalla superficie terrestre e 14.500 metri di altezza. 3
La Troposfera
E' questa la parte
dell'atmosfera più
densa. Salendo in
questo strato, la
temperatura scende da
circa 17 a -52° C. Quasi
tutti i fenomeni
meteorologici
avvengono in questa
regione.
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La Stratosfera
Al di sopra della ”Troposfera” si
trova la “Stratosfera”, lo strato che
si estende in altezza per 50
chilometri. sopra alla crosta terrestre.
Uno strato chiamato “Tropopausa” li
divide. Rispetto alla troposfera,
questa parte è più secca e meno densa.
Qui, la temperatura cresce
gradualmente fino a -3° C, a causa
dell'assorbimento della radiazione
ultravioletta. Si trova qui lo strato di
ozono, che assorbe e diffonde la
radiazione ultravioletta solare. Il 99
per cento dell'"aria" si trova nella
troposfera e nella stratosfera.
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La Stratosfera
Senza questa azione filtrante, le
radiazioni solari produrrebbero
danni ai tessuti animali
Una parte di tali radiazioni
raggiunge comunque la crosta
terrestre e permette l‛attivazione
della vitamina D nell‛uomo
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La Stratosfera
Temperature elevate in questa
fascia sono dovute a tale
processo di filtro
Tra la Stratosfera e lo strato
successivo si frappone la
“Stratopausa”
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La Mesosfera
Esosfera
La “Mesosfera” inizia subito dopo la Stratosfera e si estende fino a 85 chilometri di altezza. La temperature diminuiscono fino a quota 80­90 Km a valori di circa –90°C (limite inferiore della mesopausa) Le sostanze chimiche presenti sono in uno stato eccitato a causa dell’energia proveniente dal sole. Uno strato chiamato “Mesopausa” la separa da quello successivo: la “Termosfera”
Stratosfera Media atmosfera
Mesosfera
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La Mesosfera
Esosfera
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Equilibrio radiattivo
Esosfera
Tra tropopausa e mesopausa la temperatura è determinata essenzialmente dal cosidetto “equilibrio radiattivo”, cioè dall’equilibrio tra assorbimento da parte dell’ozono e la perdita di energia per emissione di infrarossi da parte di anidride carbonica (CO2) e ozono (O3)
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La Termosfera
Esosfera
La “Termosfera” o “Ionosfera” inizia alla fine della mesosfera e si estende fino a una altezza di 600 chilometri. La densità atmosferica è così bassa che sono sufficienti assorbimenti di quantità minime di energia solare da parte di ossigeno (O2) e ozono (O3) che la temperatura torna a crescere e può raggiungere valori superiori a 1500­
2000°C.
Le reazioni chimiche avvengono molto più velocemente che sulla superficie terreste
Questo strato viene anche definito come atmosfera alta.
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La Termosfera
Esosfera
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La Esosfera
Esosfera
La “Esosfera” segue la Termosfera e arriva fino allo spazio aperto. In questa regione l’idrogeno (H2) e l’elio (He) sono i componenti principali e sono presenti a densità molto basse.
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La Esosfera
Esosfera
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Origine dell‛atmosfera
L'atmosfera attuale è il risultato di 4,5 miliardi di
anni di evoluzione. Nella fase iniziale essa era
costituita perlopiù dai gas emessi dai vulcani. Dal
momento che oggi nelle eruzioni vulcaniche viene
emesso un miscuglio di vapore acqueo, anidride
carbonica, gas solforati e idrogeno, si ha ragione
di credere che non troppo diversa fosse
inizialmente la composizione dell‛atmosfera. Da
questa miscela primordiale, al diminuire della
temperatura, iniziò a condensare vapore acqueo in
gran quantità. L‛acqua liquida così prodotta
avrebbe formato gli oceani primordiali. L'anidride
carbonica in parte sarebbe andata a reagire con le
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Origine dell’atmosfera
Si fa risalire a circa 5 miliardi di anni fa la formazione della Terra
Nei primi 500 milioni di anni era presente una densa atmosfera di vapori e gas prodotti dal degasaggio dell’interno del pianeta. Probabilmente erano presenti:
­ Idrogeno (H2)
(H2O)
­ Metano (CH4)
­ Acqua in forma di vapore ­ Ossido di carbonio (CO2)
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Origine dell’atmosfera
Prima di 3,5 miliardi di anni fa l’atmosfera era probabilmente formata da:
­ Ossido di carbonio (CO2)
­ Monossido di carbonio (CO) ­ Acqua (H2O) ­ Azoto (N2)
­ Idrogeno (H2)
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Origine dell’atmosfera
L’ ossigeno libero non era presente. Prova di ciò è riscontrabile nelle rocce più antiche dove è possibile trovare elementi quali il Ferro e l’Uranio nei loro stati ridotti. Questi elementi allo stato ridotto non sono più presenti nella forme ridotte in rocce con età inferiore ai 3 miliardi di anni
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Composizione chimica
L’atmosfera attuale è composta da:
Azoto (N2) 78% Ossigeno (O2) 21%
Argon (Ar) 1% Altre sostanze quali:
Acqua (H2O) 0 ­ 7%
Ozono (O3) 0 ­ 0.01% Biossido di carbonio (CO2) 0.01­0.1%
Metano (CH4) Protossido di azoto (NO2) Elio (He) Neon (Ne)
Kripton (Kr) Xeno (Xe)
http://liftoff.msfc.nasa.gov
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Negli ultimi 200 anni numerose
attività hanno alterato
profondamente l‛atmosfera:
• Attività industriali
• Combustione di combustibili fossili
• Attività di trasporto
• Alterazione della superficie delle terre emerse
(deforestazione)
• Combustione di biomassa e vegetazione
• Attività agricole (metano e N2O)
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• Per inquinamento atmosferico si intende ogni
modificazione della normale composizione o
stato fisico dell'aria atmosferica, dovuta alla
presenza nella stessa di una o più sostanze in
quantità e con caratteristiche tali:
• da alterare le normali condizioni ambientali e di
salubrità dell'aria;
• da costituire pericolo ovvero pregiudizio diretto o
indiretto per la salute dell'uomo;
• da compromettere le attività ricreative e gli altri
usi legittimi dell'ambiente;
• alterare le risorse biologiche e gli ecosistemi ed i
beni materiali pubblici e privati (D.P.R. n.
203/1988).
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Le sostanze inquinanti
Inquinanti primari
Sono quelli che vengono immessi nell‛ambiente direttamente a seguito
del processo che li ha originati, sia a causa di processi umani che
naturali.
Processi di combustione di qualunque natura, gli idrocarburi
incombusti, il monossido di carbonio, gli ossidi di azoto
(principalmente sotto forma di monossido) ed il materiale particellare.
Nel caso in cui i combustibili contengano zolfo, si ha inoltre anche
emissione di anidride solforosa.
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Le sostanze inquinanti
Inquinanti secondari
Si intendono le sostanze che si formano a seguito di modificazioni di
varia natura, per reazioni chimico-fisiche tra gli inquinanti primari
stessi o con l‛atmosfera. Possono essere attivati dall‛energia solare e
coinvolgono spesso l‛ossigeno atmosferico.
Fra i processi di formazione di inquinanti secondari, particolare
importanza è assunta dalla serie di reazioni che avvengono fra gli
ossidi di azoto e gli idrocarburi
in presenza di luce solare. Questa
catena di reazioni porta all‛ossidazione del
monossido di azoto (NO)
a biossido di azoto (NO2), alla produzione di ozono (O3)
ed
all‛ossidazione degli idrocarburi, con formazione di perossiacetilnitrato
(PAN),
formaldeide, acido nitrico, nitrati e nitroderivati in fase
particellare, e centinaia di
altre specie chimiche minori. L‛insieme
dei prodotti di queste reazioni viene definito come smog fotochimico.
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Le sostanze inquinanti
Tra gli inquinanti maggiormente presenti nell’atmosfera abbiamo:
­ CO (monossido di carbonio)
­ CO2 (biossido di carbonio)
­ Nox (ossidi di azoto)
­ SO2 (Biossido di zolfo o anidride solforosa)
­ Idrocarburi
­ Particolato
­ Ozono
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