8.1.3. Atmósfera Terrestre

L’atmosfera terrestre és la capa de gasos que rodegen el planeta terra i retinguda per la gravetat de la terra. La pressió atmosfèrica a la superfície de la Terra és de mitjana 101,325 kPa (1 atm), amb una alçada d’escala d’uns 8,5 km. Està composta en un 78% de nitrogen i un 21% d’oxigen, amb quantitats en traces de vapor d’aigua, diòxid de carboni i altres molècules gasoses. L’alçada de la troposfera (la primera capa) varia amb la latitud, variant entre 8 km als pols i 17 km a l’equador, amb una mica de variació a causa del temps i factors estacionals.

La biosfera de la Terra ha alterat significativament la seva atmosfera. La fotosíntesi oxigènica va evolucionar fa 2.700 milions d’anys, formant l’atmosfera formada principalment per nitrogen i oxigen d’avui en dia. Aquest canvi va permetre la proliferació d’organismes aeròbics, així com la formació de la capa d’ozó que bloqueja la radiació solar ultraviolada, permetent al seu torn la vida a terra. Entre altres funcions atmosfèriques importants per la vida a la Terra hi ha el transport de vapor d’aigua, aportant gasos útils, fer que meteoroides es cremin abans d’impactar amb la superfície, i moderar la temperatura.Aquest últim fenomen es coneix com a efecte hivernacle: molècules en traces de l’atmosfera s’utilitzen per capturar energia tèrmica emesa des del terra, conseqüentment augmentant la temperatura mitjana. El vapor d’aigua, el diòxid de carboni, metà i ozó són els principals gasos hivernacle de l’atmosfera de la terra. Sense aquest efecte de retenció de calor, la temperatura mitjana del a superfície seria de -18 °C i la vida molt probablement no existiria.

Com a conseqüència de la compressibilitat dels gasos, la major part de l’atmosfera es troba prop de la superfície terrestre, comprimida pel seu propi pes. D’aquesta forma, en els primers 6 km hi ha el 50 % de la massa total atmosfèrica i per sota d’una altitd de 15 km hi ha aproximadament un 95 % d’aquesta massa.

La divisió de l’atmosfera més coneguda estableix els següents nivells, des de la superfície cap amunt: troposfera, estratosfera, mesosfera i termosfera.

  • 0-15 km: troposfera. És la capa inferior en contacte amb la superfície terrestre. Té un gruix variable (aproximadament 18 km en l’equador i 9 km en els pols) a conseqüència del moviment de rotació terrestre, que fa que la força centrífuga que suporta sigui màxima a l’equador i nul·la en els pols. Dins d’esta capa es produeixen importants fluxos convectius verticals i horitzontals -és a dir, vent- provocats per les diferències de pressió i temperatura existents entre unes regions i altres. A causa de trobar-se en contacte amb la hidrosfera i la biosfera, presenta quantitats importants, però variables, de vapor d’aigua i de diòxid de carboni, així com quantitats també variables de pols en suspensió(concentrada en els primers 500 m, que és la part coneguda com capa bruta) En resum, és la capa on es produeixen els fenòmens meteorològics que caracteritzen les zones climàtiques de la Terra (formació de núvols, precipitacions…). En la troposfera la temperatura presenta un descens progressiu amb l’altura, aproximadament d’1 ºC per cada 150 m. El límit superior de la troposfera s’anomena tropopausa
  • 15-55 km: estratosfera. L’estratosfera es caracteritza per la pràctica inexistència de circulació vertical. En canvi, els fluxos horitzontals d’aire assoleixen sovint velocitats d’uns 200 km/h. La variació vertical de temperatura en l’estratosfera és la contrària a la comentada a la troposfera; és a dir, les temperatures augmenten progressivament en anar pujant fins a arribar aproximadament als 0 °C a una altura entre 50 i 60 km. Esta altura marca el límit superior de l’estratosfera, anomenat estratopausa. Sembla que l’increment de temperatura està relacionat amb l’absorció per l’ozó de part de la radiació solar (ultraviolada). La capa d’ozó es troba dins de l’estratosfera i n’ocupa fonamentalment la part inferior (entre els 10 i els 30 km d’altitud, hi ha el 80 % de l’ozó total). Els fenòmens de formació de núvols són molt rars en l’estratosfera (a tot estirar hi poden aparèixer núvols molt tènues de cristalls de gel).
  • 55-80 km: mesosfera. La característica més remarcable d’aquesta capa és un nou descens de la temperatura a mesura que augmenta l’altitud, fins a arribar als -100 °C, aproximadament, a una altitud de 80 km, on se situa la següent superfície de separació, la mesopausa.
  • 80-800 km: termosfera (o ionosfera). En esta capa, la major part de les molècules estan ionitzades (per pèrdua d’electrons) per l’acció de les radiacions solars d’alta energia. Els gasos ionitzats esmentats absorbeixen radiació UV, amb la qual cosa la temperatura de la termosfera arriba a valors superiors als 1.000 °C (encara que aquests valors no poden ser enregistrats pels termòmetres habituals, ja que la densitat del medi és extraordinàriament baixa). És la zona on es produeixen les aurores (boreals o australs).

El límit superior de l’atmosfera és relativament indefinit, però podem situar-lo -de manera convencional- en els 10.000 km d’altitud o a la línia de Kármán, als 100 km.

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s