Atmosfera terrestre: Descrição física e química; emissões atmosféricas naturais e antropogênicas; suas transformações. Transporte atmosférico.

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1 Atmosfera terrestre: Descrição física e química; emissões atmosféricas naturais e antropogênicas; suas transformações. Transporte atmosférico. Por: Vânia Palmeira Campos UFBA IQ -Dpto Química Analítica - LAQUAM (Laboratório de Química Analítica Ambiental) Campus Universitário de Ondina, s/n, CEP: , Salvador-BA BRASIL Fone/Fax: vaniaroc@ufba.br III ENQAmb (III Encontro Nacional de Química Ambiental) de março de 2006, Cabo Frio, RJ.

2 ATMOSFERA CAMADA FINA DE GASES E PARTÍCULAS QUE COBRE A SUPERFÍCIE DA TERRA. A MAIS EXCELENTE COPA, O AR, ESTE BRAVO FIRMAMENTO ACIMA PENDURADO, ESTE TELHADO MAGESTOSO COM FOGO DOURADO, PARECE NADA MAIS PARA MIM DO QUE UMA CONGREGAÇÃO DE GASES PERNICIOSOS. Shakespeare ( )

3 IMPORTÂNCIA DA ATMOSFERA RESERVATÓRIO DE GASES E PARTÍCULAS MODERA A TEMPERATURA DA TERRA ABSORVE ENERGIA PROTEGENDO A SUPERFÍCIE DA TERRA TRANSPORTA ENERGIA ATRAVÉS DAS REGIÕES EQUATORIAIS CAMINHO PARA A ÁGUA (VAPOR) SE MOVIMENTAR NO CICLO HIDROLÓGICO.

4 DADOS FÍSICOS DA ATMOSFERA: ALTURA: DO NÍVEL DO MAR (MAIOR DENSIDADE) ATÉ 700 KM. A PARTIR DAÍ PASSA GRADUALMENTE AO ESPAÇO. ( RAIO DA TERRA 6400 Km) DENSIDADE : g /L (AR SECO À 0 o C e b) (DENSIDADE MÉDIA DA TERRA 5,5 g/cm 3 ) PRESSÃO : AO NÍVEL DO MAR b = x 10 5 Pa = 10,13 N/cm 2 MASSA TOTAL da atmosfera: 5.27 x Kg = 5.27 x g MASSA DA TERRA 6 x 1028 g

5 Camadas da atmosfera com perfil de temperatura

6 CARACTERÍSTICA DE FRAGILIDADE DA ATMOSFERA : DIÂMETRO MÉDIO DA TERRA : km DISTÂNCIA MÉDIA DA SUPERFÍCIE DA TERRA AO TOPO DA ESTRATOSFERA :? 50 km < O,4 % do diâmetro da terra A ATMOSFERA É MUITO FINA E PORTANTO UM FRÁGIL ESCUDO DE PROTEÇÃO DA VIDA NA SUPERFÍCIE DA TERRA.

7 Pressão e Temperatura para atmosfera padrão Altitude [km] mbar Pressão Torr K Temperatura O C 0 1,013x ,0 288,15 15, ,5 405,4 255,68-17, ,0 198,8 223,25-49, ,1 90,8 216,65-56, ,29 39,2 216,65-56, ,49 19,1 221,55-51, ,97 8, ,51-46, ,746 4, ,51-36, ,871 2, ,35-22, ,7978 0, ,65-2,35

8 PERFIL DE TEMPERATURA DA ATMOSFERA : Na TROPOSFERA: Devido ao efeito do aquecimento da superfície da terra pela absorção da radiação solar. Tropopausa (? 10 a 15 km) : Aumento de temperatura através da ESTRATOSFERA Reações fotoquímicas envolvendo Ozônio e Oxigênio molecular : responsável pelo nível de concentração de Ozônio na Estratosfera : O 2 + h? 2O (1) O + O 2 M O 3 (2) O + O 3 2 O 2 (3) O 3 + h? O + O 2 (4) (<290 nm) Consequência : Radiação Actínica > 290 nm (Radiação que alcança a Troposfera)

9 PERFIL DE TEMPERATURA DA ATMOSFERA (Cont.) : Na MESOSFERA (? 50 a 85 km) a temperatura novamente diminui com a altitude e ocorre mistura vertical na região Diminuição na concentração de O 3 com a altitude Mesopausa (? 85 km):a temperatura volta a aumentar Aumento de absorção de radiação solar de?< 200 nm por O 2 e N 2 e espécies atômicas através da TERMOSFERA.

10 Circulação atmosférica : Em larga escala é o resultado das diferentes temperaturas causadas por variações da quantidade de energia solar que alcança a terra em diferentes locais

11 Efeitos da energia solar que alcança a terra Aquece a superfície do planeta Alimenta o ciclo da água e outros ciclos biogeoquímicos Produz nosso clima Permite vida sobre o planeta através dos processos de fotossíntese: Energia solar? Energia química de compostos orgânicos

12 A circulação atmosférica transporta calor do Equador para os Polos Tipos de ventos superficiais principais da atmosfera da terra Ventos Polares: do NE, próximo ao Polp Norte ou do SE, próximo ao Polo Sul Ventos à Médias Latitudes: do SW no Hemisfério Norte ou do NW no Hemisfério Sul Ventos Tropicais (Alísios): do NE no Hemisfério Norte ou do SE no Hemisfério Sul

13 Distribuição da temperatura e fluxos do ar a) Brisas do mar durante o dia b) Brisas da terra durante a noite

14 Inversão Térmica Fenômeno meteorológico, onde os raios solares aquecem o solo e o calor que fica retido aí irradia-se, aquecendo camadas mais baixas da atmosfera. Essas camadas, estando quentes, ficam menos densas e tendem a subir, encontrando camadas mais frias com tendência a descer.? Forma-se uma tampa que não permite a dispersão de poluentes do ar para as camadas mais altas da atmosfera.

15 Inversão Térmica: Fenômeno meteorológico caracterizado por uma massa de ar quente onde normalmente a atmosfera é fria

16 Inversão Térmica

17 Tipos de plumas de fumaça produzidas por várias combinações de condições de temperatura variando com altitude

18 PROCESSOS METEOROLÓGICOS QUE CONTROLAM A DISPERSÃO DE POLUENTES NO AR DIFUSÃO TURBULENTA Causada pelas flutuações nas direções e velocidades do vento, temperatura e concentrações no ar. ALTURA DA CAMADA DE MISTURA ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA TRANSFORMAÇÕES FOTOQUÍMICAS INDUZIDAS PELA RADIAÇÃO SOLAR REMOÇÃO DA ATMOSFERA POR : - FORMAÇÃO DAS NUVENS E SUA PRECIPITAÇÃO ( RAINOUT ). - ASSIMILAÇÃO ABAIXO DA NUVEM NO PROCESSO DE PRECIPITAÇÃO ( WASHOUT ) - DEPOSIÇÃO SECA