10.2. L’atmosfera com a filtre de l’energia solar.

gaasssssssComposició de l’aire

L’aire està compost principalment per nitrogen, oxigen i argó. La resta dels components, entre els quals hi ha els gasos d’efecte hivernacle, són vapor d’aigua, diòxid de carboni, metà, òxid nitrós, ozó, entre d’altres. En petites quantitats poden existir substàncies d’un altre tipus: Pols, pol·len, espores i cendra volcànica. També són detectables gasos abocats a l’atmosfera en qualitat de contaminants, com clor i els seus compostos, fluor, mercuri i compostos de sofre.Només una petita part de l’energia irradiada pel Sol arriba fins a la Terra. Aquesta energia, al seu torn, no arriba directament ni tota fins a nosaltres. A mesura que penetra en la nostra atmosfera, un part és absorbida pels components de l’aire i una altra part es reflecteix cap a l’espai.

Gradient tèrmic vertical

TempAtmosfera

En general, la temperatura disminueix amb l’altura. Aquesta variació decreixent de la temperatura en funció de l’altura es diu gradient tèrmic vertical.

A la troposfera, el gradient tèrmic vertical té un valor aproximat de sis graus per quilòmetre. Això vol dir que si, per exemple, la temperatura al nivell del mar és de 15 graus, a l’altitud de cinc quilòmetres, aproximadament, arribarà el valor de -15 graus (una disminució de 30 graus).

A les capes més baixes de l’estratosfera la temperatura no varia, pràcticament, amb l’altura. Per tant, el gradient tèrmic vertical és nul. Llavors es diu que aquesta part de l’atmosfera és isoterma (que significa “d’igual temperatura”). Si en certes regions de l’atmosfera la temperatura augmenta amb l’altura, es diu, llavors, que el gradient de temperatura vertical és negatiu. Per exemple: si la temperatura augmenta 21 graus per un desnivell d’1 km, es diu que el gradient tèrmic vertical és igual a -2 º C per km. Normalment a la troposfera, la temperatura decreix amb l’altura. El gradient tèrmic és, de mitjana, positiu i igual a 6 º C per km, aproximadament. No obstant això, pot succeir que, en certes capes de la troposfera, la temperatura augmenti amb l’altura. En aquest cas es diu que hi ha una inversió de temperatura ja que la variació normal de la temperatura a la troposfera està llavors invertida. També es produeixen inversions de temperatura a la part superior de l’estratosfera.

Per contra, en la mesosfera la temperatura disminueix de mitjana quan s’ascendeix, és a dir: el gradient tèrmic vertical és positiu.

A la termosfera, la temperatura creix amb l’altura i, per tant, el gradient tèrmic vertical torna a ser negatiu en aquesta regió de l’atmosfera.

Radiacions solars que arriben a l’atmosfera

700px-EM_Spectrum_Properties_es.svg

Entre les radiacions que arriben a la Terra destaquen:

  • La Llum Visible (VIS) per als éssers humans.
  • La radiació infraroja (IR), de menor energia.
  • La radiació ultraviolada (UV), de major energia.

Les radiacions ultraviolades són molt energètiques pel que poden danyar els teixits dels éssers vius. La majoria d’aquestes radiacions són detingudes per les capes externes de l’atmosfera: la ionosfera i la mesosfera, unes poques aconsegueixen arribar més baix però són eliminades per la capa d’ozó, que es troba a l’estratosfera.

Més energètics i més perillosos que les ultraviolats són els raigs gamma i els raigs X però tenim la sort que la ionosfera els absorbeix gairebé totalment. La conseqüència és que la temperatura de la ionosfera és molt elevada, pot arribar als 1.000 º C, per això també se l’anomena termosfera.

Les radiacions infraroges són les responsables de la calor que rep la terra, aquestes també són absorbides per alguns dels components de l’atmosfera, com pel CO2 i pel vapor d’aigua.

La radiació corresponent a la Llum visible és la que millor arriba a la superfície de la terra.

Algunes curiositats:

Les aurores polars es formen en interaccionar certes partícules que desprèn el sol amb la ionosfera terrestre. Aquestes partícules formen el que es coneix com “vent solar”, són partícules magnètiques que en la seva gran majoria es desvien en xocar amb el camp magnètic terrestre, però algunes d’elles són dirigides per aquest camp magnètic cap als pols magnètics terrestres, sud i nord, on interaccionen amb la ionosfera. L’aurora del nord es diu boreal i la del sud austral.

Aquesta presentació amb diapositives necessita JavaScript.

Albedo: és la quantitat d’energia que la terra retorna (per reflexió normalment) a l’espai de tota la que rep del Sol, la quantitat de radiació solar que reflecteix suposa al voltant d’un 33,33%, la tercera part de la que es rep l’altre 66,66% s’absorbeix, bé en l’atmosfera per l’aigua, l’ozó o el diòxid de carboni 16% o pels núvols, 3%. I a la superfície terrestre, el 51 %. A la superfície terrestre les zones que més reflecteixen li radiació (que més albedo tenen ) són les masses de gel.

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