Climatologia 2. Atmosfera Terrestre ATIVIDADE AVALIATIVA Valor: 1,0 Tempo para responder: 15min 1) Qual a importância da concentração dos gases que compõe a atmosfera terrestre, em termos físicos e biológicos?
ESTRUTURA VERTICAL DA ATMOSFERA O ar é compressível, isto é, seu volume e sua densidade são variáveis. A concentração de massa ( densidade ), e a pressão atmosférica, decrescem exponencialmente com a altitude, em razão da atração gravitacional. O decréscimo da densidade do ar com a altura é bastante rápido de modo que: na altitude de aproximadamente 5,6 km a densidade já é a metade da densidade ao nível do mar; 16 km já é de apenas 10% deste valor e; em aproximadamente 32 km apenas 1%.
ESTRUTURA VERTICAL DA ATMOSFERA A força da gravidade comprime a atmosfera de modo que a máxima densidade do ar (massa por unidade de volume) ocorre na superfície da Terra.
ESTRUTURA VERTICAL DA ATMOSFERA Ionosfera Termosfera Mesosfera Estratosfera onde encontrase a maior concentração de O 3 Troposfera onde ocorrem os fenômenos meteorológicos
Troposfera Ionosfera 1ª camada que cerca a Terra Com altitude aproximada de 10 km Apresenta menores altitudes nos pólos e maiores na região equatorial Nela encontramos 80% da massa atmosférica, sendo desse total: 78% Nitrogênio 21% Oxigênio 1% de outros gases Nessa área ocorrem os fenômenos meteorológicos A medida que ganhamos altitude diminui a temperatura (0,65 C/100m). A superfície do solo é considerada como FONTE DE CALOR para a Troposfera
Tropopausa Ionosfera Região de transição entre a troposfera e a estratosfera; Sua principal característica é a isotermia; Nas latitudes médias, a temperatura da tropopausa varia de 50 a 55 C, e sua espessura é da ordem de 10 km.
Estratosfera Ionosfera 2ª camada que cerca a Terra; Local onde encontramos a camada de ozônio, responsável por filtrar os raios ultravioleta do sol, nocivos à vida do planeta. O limite encontra-se aproximadamente a 50 km de altitude, a temperatura cresce, atingindo, no topo, valores máximos próximos de 0 o C. Quanto aos movimentos atmosféricos, vale ressaltar que, nesta camada, em razão de seu perfil estável de temperatura frio por baixo, quente por cima, observa-se uma ausência completa de movimentos verticais.
Estratopausa Ionosfera região de transição entre a estratosfera e a mesosfera; Caracterizada por um gradiente de temperatura quase nulo (0 C/km); Caracteriza-se, por uma queda acentuada na concentração de oxigênio molecular; Sua espessura média é de 3 a 5 km.
Mesosfera Ionosfera 3ª camada que cerca a Terra; Nela a temperatura diminui a medida que ganhamos altitude. Esta camada é aquecida por baixo (pela camada de ozônio). Neste caso, a temperatura decrescerá a uma taxa de 3,5 C/km atingindo, no topo da camada - 80 km de altitude, o valor mais baixo de toda a atmosfera, -90 C. O vapor d água e o CO 2 praticamente já não existem mais a partir dos 60 km aproximadamente. Em razão do perfil de temperatura semelhante ao da troposfera, os movimentos verticais embora fracos, existem.
Mesopausa Ionosfera É a região de transição entre a mesosfera e a termosfera. Como as outras regiões de transição, apresenta isotermia. Possui uma espessura média de 10 Km, com limites entre 80 e 90 km.
Termosfera Ionosfera A partir de 90 km de altura, estende-se por centenas de quilômetros em direção ao espaço; Seu limite superior considerado como o TOPO DA ATMOSFERA, a 1000km de altitude. A noção de temperatura é imprecisa, devido à rarefação das moléculas; mas, pode-se dizer que varia de 500K a 2000K; É dividida em duas: a Ionosfera e a Exosfera.
Ionosfera Ionosfera É uma camada localizada entre as altitude de 80 km a 900 km (na Termosfera), onde existe uma concentração relativamente alta de íons. Esses íons tem grande importância na transmissão de ondas de rádio. Região em que orbitam os satélites artificiais. Sua temperatura aumenta com o ganho da altitude.
Exosfera Ionosfera Exosfera Considerada uma transição entre a atmosfera e o espaço sideral; A temperatura aumenta a medida que ganhamos altitude.
ATMOSFERA Gradiente de: Pressão Temperatura Definido por sua composição e interações dentro do SSA. Condicionando suas características em cada camada. Químicas Físicas, Temperatura, umidade, particulado... Contribuindo para a formação do CLIMA.
INVERSÃO TÉRMICA CARACTERIZA ESTE COMPORTAMENTO DA ATMOSFERA A inversão térmica ocorre quando há uma mudança abrupta de temperatura devido à inversão das camadas de ar frias e quentes. Este fenômeno ocorre principalmente nos grandes centros urbanos, regiões onde o nível de poluição é muito elevado. COMO OCORRE Normalmente, as camadas inferiores de ar sobre a superfície terrestre são mais quentes do que as camadas superiores e tendem a subir, carregando poeira e partículas em suspensão. Assim, os ventos carregam os poluentes para longe das cidades. No entanto, em certas épocas do ano, há fatores que favorecem o fato de camadas inferiores ficarem mais frias que as superiores. O ar frio, mais denso, não sobe; por isso, não há circulação vertical e a concentração de poluentes aumenta. Se houver, além disso, falta de ventos, um denso manto de poluentes se mantém sobre a cidade por vários dias.
Climatologia 2. Atmosfera Terrestre INVERSÃO TÉRMICA
Climatologia 2. Atmosfera Terrestre INVERSÃO TÉRMICA A camada de ar fria, por ser mais pesada, fica numa região próxima a superfície terrestre, retendo os poluentes. O ar quente, por ser mais leve, fica numa camada superior, impedindo a dispersão dos poluentes. Ocorre em qualquer dia do ano, porém é no inverno que ele é mais comum. Nesta época do ano as chuvas são raras, dificultando ainda mais a dispersão dos poluentes. Nas grandes cidades, podemos observar no horizonte, uma camada de cor cinza formada pelos poluentes. Estes são resultados da queima de combustíveis fósseis derivados do petróleo pelos automóveis e caminhões.
Climatologia 2. Atmosfera Terrestre INVERSÃO TÉRMICA
Climatologia 2. Atmosfera Terrestre INVERSÃO TÉRMICA Inversão térmica Dia Normal SOLUÇÕES para diminuir a retenção de poluentes pela atmosfera Soluções para estes problemas estão ligados diretamente à adoção de políticas ambientais eficientes que visem diminuir o nível de POLUIÇÃO DO AR nos grandes centros urbanos. A substituição de combustíveis fósseis por BIOCOMBUSTÍVEIS ou energia elétrica poderia reduzir significativamente este problema.
Circulação Geral da Atmosfera Representa o escoamento do ar ao redor do globo. É criado pelo aquecimento desigual da superfície da terra
Porque os ventos ocorrem? O Sol aquece a Terra de forma não homogênea; Algumas partes aquecem-se mais do que outras; Aquecimentos diferenciais causam diferenças de temperatura e, consequentemente, diferenças de pressão; Diferenças de pressão provocam o movimento do ar; Ar com temperaturas mais frias possuem densidade maior; Ar com maior densidade fluem para regiões onde o ar tem menor densidade.
Aquecimento diferencial da Terra Fator climático da latitude: Regiões tropicais superávit anual de recebimento de radiação solar Além dos trópicos déficit anual de radiação solar
Fluxo de radiação X latitude
Aquecimento diferencial da Terra Fator climático da continentalidade: Calor específico de rochas = 900 J kg -1 ºC -1 Calor específico da água = 4000 J kg -1 ºC -1 A água possui uma capacidade térmica (capacidade de armazenar calor) aproximadamente 4x maior que a capacidade térmica das rochas. Resultado: a temperatura das porções continentais aumenta (diminui) mais rapidamente do que das porções oceânicas mesmo com ambas recebendo (perdendo) a mesma quantidade de energia no mesmo intervalo de tempo.
Experimento: taxa de mudança de temperatura da terra e da água Porção de 1 kg de terra T = 15 ºC E = 900 J T = 16 ºC E = 1800 J T = 17 ºC E = 2700 J T = 18 ºC E = 3600 J ΔE=+ 900 J ΔE=+ 900 J ΔE=+ 900 J ΔE=+ 400 J Δt Δt Δt Δt T = 15 ºC E = 900 J T = 15 ºC E = 1800 J T = 15 ºC E = 2700 J T = 15 ºC E = 3600 J T = 16 ºC E = 4000 J Porção de 1 kg de água
O que é então a circulação geral da atmosfera? Circulação geral da atmosfera nada mais é do que os padrões de vento e pressão (climatologias) em escala global, resultante do aquecimento diferencial das regiões da Terra Essa circulação é resultante do aquecimento diferencial da Terra devido aos fatores climáticos da latitude e continentalidade em escala global. Efeito da circulação: diminuir as diferenças (gradientes) de temperatura e pressão pelo globo terrestre. O aquecimento diferencial do planeta gera regiões com maior pressão (regiões frias) e menor pressão (regiões quentes) na superfície do planeta, o que resulta na movimentação de massas de ar (vento).