A atmosfera da Terra é a camada de gases que envolve o planeta , comumente chamada de ar . A atmosfera é retida pela ação da gravidade e seus efeitos são muito importantes na dinâmica planetária. Sem sua vida não seria possível. Protege-nos da maior parte da radiação ultravioleta solar, retém calor, reduz os extremos de temperatura diurnos e noturnos e é a reserva de CO2, principal substância utilizada na produção primária, ponto de partida de toda a cadeia alimentar.

Existem planetas compostos principalmente por gás e têm atmosferas muito profundas. Na Terra, ocupa um total de 10.000 km , embora não haja um limite claro . A densidade da atmosfera diminui à medida que a altitude aumenta. Acima de 100 km, onde a linha de Karmán está localizada , a densidade é tão baixa que as condições do espaço exterior são consideradas ; os efeitos da reentrada atmosférica começam a aproximadamente 120 km . Acima de 700 km, a atmosfera nem mesmo se comporta mais como um gás .

Composição média

A composição da atmosfera não é homogênea. A concentração média dos gases mais abundantes são:

  • Nitrogênio (N 2 ) 78,084%
  • Oxigênio (O 2 ) 20,946%
  • Argônio (Ar) 0,9340%
  • Vapor de água (H 2 O) 0,001% – 5%
  • Dióxido de carbono (CO 2 ) 0,04%
  • Néon (Ne) 0,001818%
  • Hélio (He) 0,0005234%
  • Metano (CH 4 ) 0,000179%

Nitrogênio, oxigênio e argônio são, nessa ordem, os principais componentes da atmosfera. O vapor de água é altamente variável entre as regiões e sua concentração pode variar de 0,001% em áreas mais frias a 5% em massas de ar quente e úmido (porcentagens de vapor de água por volume, não como umidade relativa ).

O restante dos gases, CO 2 , néon, hélio e metano, são freqüentemente chamados de gases traço e, juntos, constituem apenas 0,1% da atmosfera. Apesar de sua baixa concentração, entre eles estão os gases de efeito estufa mais importantes, o dióxido de carbono e o metano.

Muitas outras substâncias podem ser encontradas na atmosfera, incluindo partículas naturais e substâncias , geralmente com alta variabilidade local e sazonal, como poeira, pólen, esporos, aerossóis marinhos ou cinzas vulcânicas e partículas e substâncias artificiais , por exemplo, poluentes industriais como cloretos, fluoretos ou compostos de enxofre.

Camadas da atmosfera

Não há uma fronteira clara entre a atmosfera e o espaço sideral, a densidade simplesmente diminui da superfície da Terra até que os gases se dissipem no espaço . A temperatura também tende a diminuir com a altitude, embora sua distribuição tenha um padrão mais complicado, é um padrão bastante constante e é o mais usado para dividir a atmosfera da Terra em estratos ou camadas. As cinco camadas atmosféricas mais importantes são:

  1. Troposfera : 0 – 12 km
  2. Estratosfera : 12 – 50 km
  3. Mesosfera : 50 – 80 km
  4. Termosfera : 80 – 700 km
  5. Exosfera : 700 – 10.000 km

A troposfera é a camada mais baixa, aquela que está em contato com a superfície rochosa do planeta. O ar é mais quente perto do solo e mais frio nas camadas superiores. A maior parte do vapor d’água e da poeira da atmosfera está na troposfera. Atinge 12 km de altitude e é a camada mais densa . A 80% de massa de ar contida na troposfera a.

A estratosfera está localizada de 12 a 50 km . A camada de ozônio está na porção inferior da estratosfera, e é uma área com concentração de ozônio entre 2 e 8 ppm, muito baixa se comparada a outros componentes, mas muito mais alta do que em qualquer outra área da atmosfera. O ozônio absorve a radiação solar ultravioleta, prejudicial aos seres vivos, e aquece as camadas inferiores da atmosfera. A estratosfera é muito seca e a densidade do ar em sua parte superior é mil vezes menor que a densidade ao nível do mar .

A uma altitude de 50 km, localiza-se a chamada estratopausa e começa então a próxima camada da atmosfera, a mesosfera , que se estende por até 80 km , onde se localiza a mesopausa . A temperatura cai rapidamente com a altitude até atingir -85 ºC (190 K) na mesopausa.

A baixa temperatura da mesopausa causa a sublimação de qualquer partícula de vapor d’água, mesmo a menor, e dá origem a nuvens noctilucentes , ou nuvens mesosféricas polares. Elas são as nuvens mais altas da atmosfera, se formam apenas em condições muito precisas e geralmente são tão fracas que só podem ser vistas quando o sol as ilumina de baixo do horizonte.

Nuvens noctilucentes

Seguindo a mesosfera está a termosfera , uma camada que se estende de 80 km a 700 km , beirando a termopausa ou exobase . A altura desta camada pode variar consideravelmente, entre 500 e 1000 km, dependendo da atividade solar. A temperatura aumenta gradualmente com a altitude devido à densidade muito baixa das moléculas; uma molécula de oxigênio pode se mover 1 km sem colidir com outra . A temperatura dessas moléculas pode chegar a 1500 ºC , embora a baixa densidade faça com que não seja possível falar da mesma sensação térmica.

A termosfera também abriga a maior parte do que é conhecido como ionosfera , uma série de camadas com alta concentração de íons que varia entre o dia e a noite, ocupando parte da mesosfera e da termosfera.

A densidade da termosfera é tão baixa que são consideradas condições do espaço sideral , pelo menos na aeronáutica. A linha Karmán, a uma altitude de 100 km, é geralmente considerada como o lugar onde a atmosfera e o espaço sideral entram em contato. Desta altura, a velocidade para alcançar a elevação aerodinâmica é semelhante à velocidade orbital para aquela altura. Acima da linha Karman, a aproximadamente 120 km ocorrem os fenômenos de reentrada atmosférica. Ônibus espaciais e muitos satélites orbitam dentro da termosfera.

A exosfera se estende desde a exobase até 10.000 km . É feito de densidades extremamente baixas de hidrogênio e hélio, e outras moléculas mais pesadas, como nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono perto da exobase. As moléculas podem viajar centenas de quilômetros sem colidir entre si , a densidade é tão baixa que a exosfera não se comporta mais como um gás do ponto de vista termodinâmico; as partículas têm movimento livre e estão constantemente escapando para o espaço sideral . A exosfera contém a maioria dos satélites que orbitam a Terra.

Galeria

Camadas e eventos na atmosfera

Influência humana

A atividade humana influencia a composição da atmosfera de muitas maneiras, mas de longe as mais importantes são a atividade industrial, o uso de combustíveis fósseis e o desmatamento . Essas atividades influenciam principalmente o aumento dos gases de efeito estufa , cujos efeitos são as principais causas das mudanças climáticas .