A
atmosfera
e unha fina capa gasosa que envolve o planeta
Terra
, e a que reten a forza da
gravidade
. Tamen posuen
atmosfera
outros
planetas
do
sistema solar
.
Atmosfera vista en torno dos 110 km de altitude
A atmosfera pode ser descrita como unha fina capa de gases sen cheiro, sen cor e sen gusto que apresa a Terra pola forza da gravidade.
Visto dende o espazo, o planeta Terra aparece como unha esfera de cor azul brillante. Ese efecto cromatico produceo a dispersion da luz solar na atmosfera.
Segundo Barry e Chorley (1976):
a composicion da atmosfera e maila sua estrutura vertical posibilitaron o desenvolvemento da vida no planeta
. En funcion da sua composicion, distinguimos duas partes: a
homosfera
, por baixo dos 100 km e que cando esta seca, esta composta por
nitroxeno
(N) nun 78,08 % do volume da atmosfera, actua como soporte dos demais componentes, de vital importancia para os seres vivos, fixado no solo pola accion de bacterias e outros microorganismos, absorbeno as plantas en forma de proteinas vexetais;
osixeno
(O
2
) nun 20,94 %, a sua estrutura molecular varia conforme a altitude en relacion ao solo, e responsable dos procesos respiratorios dos seres vivos;
argon
(Ar) 0,93 %;
dioxido de carbono
(CO
2
) (variable) 0,035 %;
helio
(He) 0,0018 %;
ozono
(O
3
) 0,00006 %;
hidroxeno
(H) 0,00005 %;
cripton
(Kr) indicios;
metano
(Me) indicios;
xenon
(Xe) indicios;
radon
(Rn) indicios.
Por riba dos 100 km temos a
heterosfera
, estratificada en diversas capas de composicion diferente:
- Capa de nitroxeno molecular (100?400 km).
- Capa de osixeno atomico (400?1100 km).
- Capa de helio (1100-3 500 km)
- Capa de hidroxeno (3 500-10 000 km )
Mais alo, o rastro da atmosfera terrestre estendese ata unha distancia de 630 000 km, case dobre da que se atopa a
Lua
, como amosou o observatorio solar
SOHO
.
[
1
]
Concentracion de vapor na atmosfera causada polo fenomeno
El Nino
O vapor de auga en suspension no ar atopase principalmente nas capas baixas da atmosfera (75% abaixo de 4.000 m de altura) e exerce o importante papel de regulador da accion do Sol sobre a superficie terrestre; a cantidade de vapor varia moito en funcion das condicions climaticas das diferentes rexions do planeta, os niveis de evaporacion e precipitacion compensanse ata chegar a un equilibrio, pois, as capas inferiores estan moi proximas ao punto critico no que a auga pasa do estado liquido ao gasoso.
O ar, nalgunhas areas pode estar practicamente exento de vapor, entanto noutras pode chegar a conter unha saturacion de ata o 4%, entendendose asi que case toda a auga existente no planeta estea nos oceanos, pois as temperaturas da alta-atmosfera son baixas demais para que o vapor poida manterse no estado gasoso.
Alen de
vapor
de
auga
, as proporcions relativas dos gases mantenense constantes ata unha altitude aproximada de 60 km.
A atmosfera protexenos a nos e en xeral a
vida
no
planeta
Terra
, absorbendo a
radiacion
solar
ultravioleta
e as variacions extremas de temperaturas entre o dia e a noite.
Limite entre atmosfera e espazo exterior
[
editar
|
editar a fonte
]
Modelo da atmosfera en funcion da altitude
Non existe un limite definido entre o
espazo
exterior e a atmosfera, presumese que esta tena preto de mil quilometros de espesor, o 99% da densidade concentrase nas capas mais baixas, preto do 75% esta nunha faixa de 11 km da superficie, a medida en que se sobe, o ar vaise tornando cada vez mais raro, perdendo a sua homoxeneidade e composicion. Na exosfera, zona que se considera limitrofe entre a atmosfera e mailo espazo interplanetario, algunhas moleculas de gas acaban escapando a accion do campo gravitacional.
O estudo da evolucion termica segundo a altitude revelou a existencia de diversas capas superpostas, caracterizadas por comportamentos distintos a medida que a sua
densidade
vai diminuindo gradualmente co aumento da
altitude
, os efectos que a presion atmosferica exerce tamen diminuen na mesma proporcion.
Este modelo termico da atmosfera terrestre e fundamental para o estudo de toda unha serie de fenomenos da sua superficie, como os movementos de masas de ar e os ventos, as precipitacions meteoroloxicas e as mudanzas do clima. O limite, durante a reentrada, onde fican notabeis os efectos atmosfericos e arredor dos 120 km. A altitude de 100 km tamen se usa frecuentemente como o limite entre a atmosfera e mais o espazo.
A temperatura da atmosfera da
Terra
varia entre capas en altitudes diferentes, polo tanto, a relacion matematica entre temperatura e altitude tamen varia, sendo unha das bases da clasificacion das diferentes capas da atmosfera.
A atmosfera esta estruturada en tres capas relativamente quentes, separadas por duas capas relativamente frias. Os contactos entre esas capas son areas de descontinuidade, e reciben o sufixo "pausa", despois do nome da capa subxacente.
As capas atmosfericas son distintas e estan separadas entre si por areas fronteirizas de descontinuidade.
Capas da atmosfera, simplificadamente.
A
tropopausa
e o nome dado a capa intermediaria entre a troposfera e a estratosfera, situada a unha altura media en torno de 17 km no Ecuador.
A distancia da Tropopausa en relacion ao solo varia conforme as condicions climaticas da troposfera, da temperatura do ar, a latitude entre outros factores. Se existe na troposfera unha axitacion climatica con moitas correntes de conveccion, a tropopausa tende a subir. Isto debese ao aumento do volume do ar na troposfera, este aumentando, aquela aumentara, por consecuencia, empurrara a tropopausa para riba. Ao subir, a tropopausa arrefria, pois o ar enriba dela esta mais frio
Este grafico ilustra a distribucion das capas da atmosfera segundo a Presion, Temperatura Altitude e Densidade
Na
estratosfera
a temperatura aumenta coa altitude e se caracteriza polos movementos de ar en sentido horizontal, fica situada entre 7 e 17 ata 50 km de altitude aproximadamente, sendo a segunda capa da atmosfera , comprendida entre a troposfera e a mesosfera, a temperatura aumenta a medida que aumenta a altura. Presenta unha pequena concentracion de vapor de auga.
Na parte superior da estratosfera e preto da
estratopausa
, situase a maior parte do ozono da atmosfera, en torno aos 22 quilometros por riba da superficie terrestre.
Situada entre a estratopausa, na sua parte inferior, e a mesopausa na sua parte superior; entre 50 a 85 km de altitude. Na
mesosfera
a temperatura diminue coa altitude, chegando a -90 °C no seu cumio. Na mesosfera e onde ocorre o fenomeno da aeroluminescencia das emisions da hidroxila.
A
mesopausa
e a rexion da atmosfera que determina o limite entre unha atmosfera con masa molecular constante con outra onde predomina a difusion molecular.
A
termosfera
localizase enriba da mesopausa; nela a temperatura aumenta coa altitude rapida e monotonicamente ata onde a densidade das moleculas e tan pequena que, movendose en traxectorias aleatorias, raramente chocan.
Rexions atmosfericas segundo a distribucion ionica
[
editar
|
editar a fonte
]
Alen das capas, e en conxunto con estas, existen as rexions atmosfericas, nestas ocorren diversos fenomenos fisicos e quimicos.
Esquema das capas ionosfericas
Ionosfera
e a rexion que conten
ions
: comprendendo desde a mesosfera ata a termosfera, que chega aproximadamente aos 550 km de altitude.
As capas ou rexions ionicas da ionosfera son:
Capa D
- A mais proxima ao solo, fica entre os 50 e 80 km; e a que absorbe a maior cantidade de enerxia electromagnetica.
Capa E
- Por riba da capa D, embaixo das capas F1 e F2, a sua altitude media e entre os 80 e os 100?140 km. Semellante a capa D.
Capa E Esporadica
- Esta capa ten a particularidade de ficar mais activa canto mais perpendiculares son os raios solares que inciden nela.
Capa F1
- A capa F1 esta por riba da capa E e embaixo da capa F2 ~100-140 ata ~200 Km. Existe durante os horarios diurnos.
Capa F2
- A mais alta das capas ionosfericas a capa F2, esta entre os 200 e 400 km de altitude. Enriba da F1, E, e D respectivamente. E o principal medio de reflexion ionosferico.
A
exosfera
fica enriba da ionosfera; e onde a atmosfera entra en contacto co espazo exterior.
A
ozonosfera
e onde fica a capa de
ozono
, de aproximadamente 10 a 50 km de altitude onde o ozono da
estratosfera
e abundante. Note que ata mesmo dentro desta rexion, o ozono e un componente raro.
A
magnetosfera
e a rexion onde o
campo magnetico
da Terra interactua co
vento solar
. Estendese a milleiros de quilometros, cunha cauda invisible sendo soprada para lonxe do
Sol
.
O cinto de radiacion ou
cinto de Van Allen
e a rexion onde se concentran particulas provenientes do Sol.
- A temperatura media da atmosfera na superficie da Terra e de 14 °C.
- A
Presion atmosferica
e o resultado directo do peso exercido pola atraccion
gravitacional
da Terra sobre a capa de ar que a envolve, variando conforme o momento
climatico
, a hora, o lugar e maila altitude.
- Preto do 50% do total da masa atmosferica esta ata uns 5 km de altitude.
- A presion atmosferica ao nivel do mar, e aproximadamente 101,3 quilopascais.
- A densidade do ar ao nivel do
mar
e aproximadamente 1,2 kg/m³. Esta densidade diminue a maiores
altitudes
a mesma taxa da diminucion da presion.
- A masa total da atmosfera e aproximadamente 5,1 × 10
18
kg, unha millonesima parte da masa total da Terra.
- Producese un intercambio de materia co espazo exterior e a superfice da Terra, como amosa o que a caida de meteoritos supona unhas 1000 t anuais.
[
2
]
A evolucion da atmosfera terrestre
[
editar
|
editar a fonte
]
Podemos comprender razoabelmente a historia da atmosfera da Terra ata uns 1.000 millons de anos atras. Recuando no tempo, podemos soamente especular, pois ainda e unha area en constante investigacion.
- Atmosfera moderna ou, terceira atmosfera, esta denominacion e para distinguir a composicion
quimica
actual das duas composicions anteriores.
A primeira atmosfera, era principalmente
helio
e
hidroxeno
. Disipouse co
calor
proveniente da
codia terrestre
, ainda en forma de plasma, e mailo Sol.
Hai aproximadamente 3 500 millons de anos, a superficie do planeta arrefriara abondo para formar unha codia endurecida, poboandoa con
volcans
que liberaron vapor de auga,
gas carbonico
, e
amoniaco
.
Desta forma, xurdiu a "segunda atmosfera", que estaba formada principalmente por gas carbonico e vapor de auga, con algun nitroxeno.
Nesta segunda atmosfera case non habia osixeno libre, era aproximadamente 100 veces mais densa que a atmosfera actual. Crese que o efecto estufa, causado por altos niveis de gas carbonico, impediu que a Terra se conxelase.
Durante os seguintes billons de anos, debido ao arrefriamento, o vapor de auga condensou para precipitar
choiva
e formar
oceanos
, que comezaron a disolver o gas carbonico. Absorbeuse o 50% do gas carbonico nos oceanos.
Xurdiron organismos
fotosinteticos
que evoluirian e comezaron a converter gas carbonico en osixeno.
Co paso do tempo, o carbono en exceso fixouse en combustibeis
fosiles
,
pedras sedimentarias
(notabelmente pedra calcaria), e
cunchas
animais
.
Estando o Osixeno libre na atmosfera reaccionando co amonio, liberouse nitroxeno, simultaneamente as
bacterias
tamen iniciaron a conversion de amonio en nitroxeno.
Aumentando a poboacion vexetal, os niveis de Osixeno medraron significativamente, mentres os niveis de gas carbonico diminuiron.
No comezo o osixeno combinou con varios elementos (como
ferro
), mais finalmente acumulouse na atmosfera producindo extincions en masa e evolucion.
Coa aparicion dunha capa de
ozono
(O
3
), a
ozonosfera
, as formas de
vida
no
planeta
foron mellor protexidas da
radiacion ultravioleta
. Esta atmosfera de osixeno-nitroxeno e a
terceira atmosfera
. Ten unha estrutura complexa que funciona como reguladora da temperatura e humidade da superficie.
A auto regulacion da temperatura e presion
[
editar
|
editar a fonte
]
mapa mostrando a temperatura da superficie da Terra
A Terra ten un sistema de compensacions de temperatura, presion e humidade, que manten un equilibrio dinamico natural, en todas as suas rexions.
As capas superiores do planeta reflicten en torno de corenta por cento da radiacion solar. Destes, aproximadamente o 17 % absorbeos as capas inferiores sendo o ozono o que absorbe os raios
ultravioleta
. O
dioxido de carbono
e mailo
vapor de auga
absorben os raios
infravermellos
. O 43% restante da enerxia alcanza a superficie do planeta que, a sua vez, reflicte o 10 % de volta. Alen dos efectos descritos, existe tamen a influencia do vapor de auga e a sua concentracion variable. Estes, xuntamente coa inclinacion dos raios solares en funcion da latitude, influe de forma decisiva na penetracion da enerxia solar, que a sua vez ten aproximadamente o 33 % da enerxia absorbida por toda a superficie atinxida durante o dia, sendo unha parte moi pequena desta reirradiada durante a noite. Alen de todos os efectos relatados anteriormente, existe ademais a influencia e interaccion dos oceanos coa atmosfera na sua auto regulacion. Estes mantenen un equilibrio dinamico entre os fenomenos climaticos das diferentes rexions da Terra.
Estes mecanismos actuando en conxunto xeran unha transicion suave de temperaturas en todo o planeta.
- Unha excepcion a regra ocorre onde son menores a cantidade de auga, vapor desta e a espesura da troposfera, como nos desertos e cordilleiras de grande altitude.
Mapa dea velocidade dos ventos
Na baixa atmosfera, o ar movese tanto no sentido horizontal xerando os ventos, canto no vertical, alterando a presion. Pois, por diferenzas de temperatura, a masa aerea quente sobe, e ao arrefriarse, descende novamente, xerando asi un sistema oscilatorio de variacion de presion atmosferica.
Unha das maiores determinantes na distribucion da calor e humidade na atmosfera e a circulacion do ar, pois esta activa a evaporacion media, dispersa as masas de ar quente ou frio conforme a rexion e o momento. En consecuencia caracteriza os tipos climaticos. A esta circulacion de ar, cando e horizontal, chamaselle
vento
, definido como o movemento do ar paralelo a superficie da Terra. Cando o movemento e vertical, denominase corrente de ar.
Aos movementos verticais e horizontais de superficie, sumanse os
jet streams
, e os movementos de masas de ar, que determinan as condicions climaticas do planeta.
- ↑
esa.
"Earth’s atmosphere stretches out to the Moon ? and beyond"
.
European Space Agency
(en
ingles
)
. Consultado o
2019-02-20
.
- ↑
"Writing on the wall"
.
European Space Agency
(en
ingles
)
. Consultado o
2019-02-20
.
- Donn, W. L. (1978)
Meteorologia
. Ed. Reverte.