Intorno alla Terra è presente un atmosfera diversa da quella degli altri pianeti rende possibile la vita fornendo ossigeno e diossido di carbonio

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1 L Atmosfera

2 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 (N 2 ) (78%) e di ossigeno (O 2 ) (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

3 La composizione dell atmosfera 1. I gas Prodotto da: Prodotto dalle piante Decomposizione e combustione di materia organica Eruzioni vulcaniche Disfacimento chimico di alcune rocce Rimosso da alcuni processi biologici Catturato dalla neve e dalla pioggia Consumato da diversi processi organici e inorganici La quantità del gas rimane costante

4 Non influiscono sul clima e sul tempo atmosferico Influiscono sul clima e sul tempo atmosferico H 2 0 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 C0 2 Metano (CH4) 0, ,1 Aumentato a causa del crescente consumo di combustibili fossili O 3 Assorbe la radiazione solare ultravioletta -> protegge gli organismi viventi SO2 NO2 Introdotti dalle emissioni degl impianti industriali e degli automezzi

5 L atmosfera si estende nello spazio per almeno 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

6 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

7 Le particelle solide e liquide che si trovano nell atmosfera sono definite PULVISCOLO (PARTICOLATO O PARTICELLATO). Origini naturali Ceneri vulcaniche Polveri sollevate dal vento Granelli di polline Polveri meteoriche Spruzzi di salsedine Origini antropiche Emissioni industriali Scarichi delle automobili Fumi e fuliggine degli incendi 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

8 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

9 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

10 La pressione atmosferica Pressione atmosferica in un punto = peso della colonna d aria ad esso sovrastante

11 Le variazioni di pressione in rapporto all altitudine non sono costanti: essa diminuisce verso l alto con un tasso decrescente

12 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)

13 - 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 ( km di altitudine). Spesso strato di molecole e atomi elettricamente attivi (ionizzati). Permette le comunicazioni a lunga distanza riflettendo le onde radio sulla Terra.

14 La distribuzione verticale delle diverse sfere atmosferiche

15 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 (O 2 ) in atomi (O), alcuni dei quali si combinano con altre molecole di O 2 per formare l ozono (O 3 ) O 3 + radiaz. UV -> O 2 + O (filtro UV)

16 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)

17 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.

18 Figura 3-C. Il buco antartico dell ozono nel settembre del 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

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