ATMOSFERA TEPERATURA, PRESSÃO E DENSIDADE EM FUNÇÃO DA ALTITUDE

Transcrição

1 ATMOSFERA TEPERATURA, PRESSÃO E DENSIDADE EM FUNÇÃO DA ALTITUDE

2 . 2

3 Variação da Temperatura e Estrutura Regiões de transição as pausas Nomenclatura introduzida na década de 1950 baseia-se no perfil de temperatura 3

4 . Variação da Temperatura e Estrutura A superfície da Terra é aquecida devido à absorção da luz do Sol. O solo quente aquece o ar que com ele contacta, pelos processos de condução térmica, convecção (turbulência) e por radiação infra-vermelha. A temperatura desce a um ritmo de 0,65 ºC por cada 100 m, até atingir os -56 ºC a uma altitude de cerca de 10 a 16 km, altura em que começa de novo a subir. 4

5 Variação da Temperatura e Estrutura Na estratosfera a temperatura sobe, com a altitude, até -2 ºC, devido aos processos exotérmicos de interacção do ozono com a radiação ultravioleta; atinge-se um máximo que define a estratopausa. 5

6 Variação da Temperatura e Estrutura A baixa concentração de espécies químicas que absorvem radiação conduz a um arrefecimento sistemático até às mais baixas temperaturas, verificadas na mesopausa (-92 ºC), 6

7 Variação da Temperatura e Estrutura A temperatura sobe de novo até temperaturas de 1200 ºC às maiores altitudes, devido à absorção de radiação ultravioleta extremamente energética por oxigénio atómico e molecular existente na zona 7

8 Variação da Temperatura e Estrutura 8

9 Principais características das camadas da atmosfera 9

10 Variação da Temperatura e Estrutura O perfil de temperatura descrito desempenha um papel decisivo no controlo da turbulência atmosférica. O facto de a temperatura variar com o aumento da altitude é gerador de instabilidade: Ventos, nuvens e más condições climáticas 10

11 Atmosfera Transferências de energia 11

12 Variação da Temperatura e Estrutura Transferências de energia na atmosfera Aproximadamente 51% da energia solar que chega ao topo da atmosfera atinge a superfície da Terra. 12

13 Variação da Temperatura e Estrutura Transferências de energia entre a Terra e a atmosfera - três processos Ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contacto físico directo A energia cinética dos átomos e moléculas é transferida por colisões entre átomos e Ocorre em líquidos e gases. moléculas vizinhas sob a forma Ocorre de calor como consequência de diferenças na densidade do ar. A condução só é importante Quando entre a Consiste o calor é de conduzido ondas eletromagnéticas da superfície relativamente (IV) viajando superfície da Terra e o ar directamente quente para em com o ar a sobrejacente, velocidade da este luz. ar Como torna-se a radiação mais quente é a contacto com a superfície que o ar vizinho. única que Ar pode quente ocorrer é menos no denso espaço que vazio, o ar esta frio é de a modo que o ar principal frio e denso forma desce pela e qual força o sistema o ar mais Terra- quente e menos denso Atmosfera a subir. recebe O ar mais energia frio do é então Sol e liberta aquecido energia pela superfície e o processo para o espaço é repetido. 13

14 Variação da Temperatura e Estrutura A circulação convectiva do ar transporta calor verticalmente da superfície da Terra para a troposfera, sendo responsável pela redistribuição de calor das regiões equatoriais para os pólos. O calor é também transportado horizontalmente na atmosfera, por movimentos convectivos horizontais, conhecidos por advecção. O termo convecção é usualmente restrito à transferência vertical de calor na atmosfera Na atmosfera, o aquecimento envolve os três processos, radiação, condução e convecção, que ocorrem simultaneamente. O calor tranferido pelos processos combinados de condução e convecção é denominado calor sensível. 14

15 Atmosfera Pressão atmosférica 15

16 Variação da Temperatura e Estrutura Pressão Atmosférica É a força exercida pela coluna de ar atmosférico por unidade de área. 16

17 Experiência de Torricelli Em 1643, Torricelli, por sugestão de Galileu, de quem começou por ser secretário, encheu um tubo de vidro de cerca de 1 metro de altura com mercúrio e inverteu-o numa tina. Verificou que algum do mercúrio saía do tubo, mas que a maior parte Permanecia dentro dele. No espaço deixado livre pelo mercúrio que saiu criou-se vácuo. 17

18 Valores de pressão, densidade e temperatura obtidos para uma atmosfera média As características da atmosfera dependem largamente da altitude, da época do ano e da latitude. 18

19 Actividade APSA 2 Página