A TERRA E SUA ATMOSFERA

Transcrição

1 A TERRA E SUA ATMOSFERA REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Ahrens, C. D. Meteorology Today Trewartha & Horn An Introduction to Climate Varejão-Silva, M. A. Meteorologia e Climatologia

2 Tamanho relativo dos planetas em nosso sistema solar A Terra está a 150 milhões de km do sol

3 A atmosfera da Terra vista do espaço

4 A atmosfera terrestre é uma mistura de vários gases com nuvens de vapor d água e cristais de gelo.

5 Composição Atual Nitrogênio 78 % Oxigênio 21 % Dióxido de Carbono 0,04 % Argônio 0,9 % Vapor d água 0 4 % Ozônio 0 0,001 % Gases Traço Neônio Hélio Hidrogênio Kriptônio

6 Importância do vapor d água forma a precipitação (líquida ou sólida) libera grande quantidade de calor latente vapor líquido vapor sólido (gelo) alimentando tempestades e furacões gás do efeito estufa

7 Por que o CO 2 está aumentando? Por que existe um ciclo sazonal no CO 2? Verão maior consumo de CO 2 Inverno as plantas morrem e liberam CO 2 para a atmosfera

8 CO 2 [CO 2 ] tem aumentado mais de 15 % desde 1958 A entrada de CO 2 na atmosfera é maior do que a remoção entrada decaimento da vegetação erupções vulcânicas emissões pelos animais queima de combustíveis fósseis desflorestamento saída fotossíntese fitoplâncto (fotossíntese) CO 2 oceano > 50 x CO 2 atm

9 CO 2 Estima-se que [CO 2 ] aumentará de 365 ppm 500 ppm até o final do séc 21. Taxa anual: 1,5 ppm/ano gás do efeito estufa

10 CO 2 Estima-se que com o aumento de [CO 2 ] e outros gases T ar = + 1 o C a 3,5 o C (próximos 100 anos) Outros gases do efeito estufa Metano (CH 4 ) Óxido nitroso Clorofluorcarbonetos (CFCs)

11 Concentração global de CH 4 atmosférico e em Mould Bay, Canada

12 Ozônio danos ozônio troposférico Substância nociva Odor desagradável Irrita os olhos e as membranas do sistema respiratório asma e bronquite Retarda o crescimento de árvores Danifica plantações

13 Ozônio ganhos ozônio estratosférico Camada de proteção contra os raios UV [O3] é maior durante a tarde nos meses de verão quando a luz solar é mais intensa na região equatorial

14 Produção-destruição de Ozônio Estratosférico O 3 + UV O 2 + O 0,2 µm < λ < 0,3 µm O 3 + O 2O 2 colisão com outros átomos O 3 + O 3 3O 2 combinação de 2 moléculas de O 3

15 Produção-destruição de Ozônio Gases naturais destrutivos óxido nítrico - NO dióxido de nitrogênio - NO 2 produção: bactérias no solo NO alcança a estratosfera (25 km) onde a energia solar o converte em óxidos de nitrogênio que destroem o O 3 NO + O 3 NO 2 + O 2 passo 1 NO 2 + O NO + O 2 passo 2 Uma pequena quantidade de NO destrói uma grande quantidade de O 3.

16 Produção-destruição de Ozônio Estratosférico CFCs sobem para a estratosfera vagarosamente sem serem destruídos (1) próximo à quebra da tropopausa, na vizinhança das correntes de jato (2) por tormentas bem desenvolvidas que penetram na baixa estratosfera CFC + UV Cl + compostos Cl + O 3 ClO + O 2 passo 1 ClO + O Cl + O 2 passo 2 O átomo de cloro está novamente livre para combinar e destruir mais moléculas de O 3.

17 Tempo de vida do átomo de Cl anos Estima-se que um átomo de Cl remove cerca de moléculas de O 3 antes de se combinar com outras moléculas ClO + NO 2 ClONO 2 (nitrato clorídrico) passo 3 CH 4 + Cl HCl + CH 3 passo 4 Protocolo de Montreal estabeleceu uma data limite para diminuição da emissão de compostos com CFC e bromo, que destrói o O 3 a uma taxa 10 vezes maior do que o cloro.

18 Como a atmosfera atingiu o estado atual? A atmosfera inicial consistia principalmente de H e He A atmosfera posterior foi formada principalmente pelas emissões vulcânicas

19 Monte St. Helena adicionando vapor, CO 2 e outros compostos à nossa atmosfera 85 % vapor d água 10 % CO 2

20 Como a atmosfera evoluiu? 1) Emissões vulcânicas Vapor d água 85% Dióxido de carbono 10% Nitrogênio 1-5 % Enxofre 1-5 % Partículas e materiais da superfície Vapor d água condensou, formando os oceanos. Dióxido de carbono foi dissolvido nos oceanos e fixado nas rochas sedimentares de carbonato. 4) Como foi obtido oxigênio e ozônio? Foto-dissociação

21 Foto-dissociação passo 1 uv uv H 0 H 0 H H 2 H H radiação ultra-violeta 2 H

22 Foto-dissociação passo 2 Radiação Ultra-violeta radiação ultra-violeta 2 0 3

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28 DECARGAS ATMOSFÉRICAS