Struttura verticale dell’ atmosfera (Parte 2)

Nel precedente articolo abbiamo visto come l’ atmosfera possa essere suddivisa secondo la sua composizioni chimica, ora, in questa seconda parte, vedremo la struttura verticale dell’ atmosfera secondo l’ andamento della temperatura rispetto alla quota.

Struttura dell’ atmosfera secondo il gradiente termico verticale

Partiamo da questo grafico che riassume l’ andamento medio della temperatura in atmosfera.

Da questo grafico possiamo individuare 4 strati fondamentali che sono: La troposfera, la stratosfera, la mesosfera e la termosfera.

Vediamo alcuni dettagli dei vari strati:

La troposfera si estende dal suolo fino a circa 10km di altezza, in questo strato la temperatura diminuisce di circa 6,5°C per chilometro. In questa zona
– ci sono i più forti moti verticali causati principalmente dal riscaldamento del suolo

– avvengono tutti i processi fisici che portano alla formazione di nubi e delle precipitazioni
– c’è la massima concentrazione di inquinanti e aerosol
-è racchiusa le maggior parte della massa dell’ atmosfera (circa l’ 80%)

La zona che separa la troposfera e la stratosfera è chiamata tropopausa, in questa zona la temperatura rimane (quasi) costante, l’ altezza della tropopausa non è la stessa a tutte la latitudini, ma si trova intorno agli 8km ai poli, invece all’ equatore si trova intorno ai 16-18km.
In particolare si osserva una discontinuità,ovvero un cambiamento improvviso, dell’ altezza della tropopausa attorno ai 30° di latitudine. Questa discontinuità è causata dalla presenza delle correnti a getto.

E’ anche interessante notare che la temperatura alla quota della tropopausa non è la stessa a tutte le latitudini, ma ha valori di -55°C ai poli, mentre all’ equatore si raggiungono temperature fino a -75°C.

la stratosfera:è la zona sovrastante alla tropopausa, è spessa 35-40km, in questa zona c’ è una brusco aumento della temperatura che è causato dall’ assorbimento dei raggi ultravioletti da parte dell’ ozono; questo assorbimento è massimo al top della stratosfera dove la temperatura può raggiungere e superare gli 0°C.
Una caratteristiche della stratosfera è la scarsa concentrazione di vapor acqueo che non supera le 5ppm.

-In questo strato è contenuto il 19% della massa dell’ atmosfera.

-I moti verticali sono molto più deboli rispetto a quelli presenti nella troposfera, quindi le particelle che arrivano in questa zona possono restarci per molto tempo (alcuni anni).

Lo stato che separa la stratosfera dallo strato superiore (mesosfera) è la stratopausa, in questa zona la temperatura rimane circa costante.

La mesosfera: si estende dalla stratopausa fino a 85km, è una regione dove la temperatura decresce con la quota.

-ci sono moti verticali dovuti a questo decremento della temperatura. Questi moti convettivi possono dar origine alla formazione delle nubi nottilucenti. Queste nubi sembrano correlate alla presenza di pulviscolo vulcanico o di polvere meteorica in mesosfera. Queste particelle hanno la funzione di nuclei di condensazione permettendo la formazione di queste nubi.

Tra gli 85 e i 100km c’ è una zona di transizione in cui la temperatura rimane costante.

Nella mesosfera è contenuto lo 0,99% della massa dell’ atmosfera.

Troposfera, stratosfera e mesosfera costituiscono l’ omosfera (vedi parte1).

La termosfera è lo strato di atmosfera che si estende dalla mesosfera fino a parecchie centinaia di km d’ altezza. In questa zona ci sono fortissime oscillazioni di temperatura (anche più di 1000°C) tra giorno e notte ed in relazione all’ attività solare.

-In questa zona gli elementi che costituiscono l’ atmosfera (ossigeno molecolare, azoto molecolare, ossigeno atomico) interagiscono con:
1) la radiazione solare (fotodissociazione e ionizzazione).
2) il campo magnetico terrestre (magnetosfera, aurore boreali, fasce di Van Allen)
3)il campo elettrico terrestre (elettrosfera)

In questo strato è contenuto lo 0,01% della massa dell’ atmosfera.

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