Presentazione creata da me sull'atmosfera! :) Spero vi piaccia! ;D

1. L’atmosfera!
Anno scolastico 2012-2013;

2. Etimologia.
Il termine ‘atmosfera’ deriva dal Greco
“ἄ"#$%” VAPORE “&'(ί*(” SFERA.
Rappresenta l’insieme dei gas che circondano
un corpo celeste, le cui molecole sono
trattenute dalla forza di gravità del corpo
stesso.

3. Atmosfera Terrestre.

4. Atmosfera Terrestre.
L'atmosfera terrestre è l'involucro di gas che riveste il
pianeta Terra e al contempo partecipa alla sua
rotazione attorno al proprio asse. Ha una struttura
piuttosto complessa e divisa in più strati, chiamati
sfere, che in ordine di altezza sono: troposfera,
stratosfera, mesosfera, termosfera, ionosfera, esosfera.
La suddivisione è dovuta all'inversione del gradiente
termico. Tra due sfere, dove quindi ha luogo
l'inversione del segno del gradiente, si trova una
superficie di discontinuità, chiamata pausa.

6. ■ Azoto (N2): 78,08%
■ Ossigeno (O2): 20,95%
■ Argon (Ar): 0,93%
■ Vapore acqueo (H2O): 0,33%
■ Biossido di carbonio (CO2): 0,032%
■ Neon (Ne): 0,00181%
■ Elio (He): 0,0005%
■ Metano (CH4): 0,0002%
■ Idrogeno (H2): 0,00005%
■ Kripton (Kr): 0,000011%
■ Xeno (Xe): 0,000008%
■ Ozono (O3): 0,000004%
Sono anche presenti, in tracce, Ossidi di azoto (NO, NO2; N2O),
Monossido di carbonio (CO), Ammoniaca (NH3), Biossido di zolfo
(SO2), Solfuro di idrogeno (H2S).

7. Atmosfera terrestre

8. Atmosfera terrestre
Non tutti gli strati hanno le stesse concentrazioni di gas: ad esempio il
vapore acqueo è presente quasi soltanto nella troposfera, lo strato più
basso, ed è praticamente assente nella termosfera e nell'esosfera, che
viceversa contengono quasi tutto l'elio e l'idrogeno. La concentrazione
del vapore acqueo in troposfera inoltre non è costante, ma varia anche
sensibilmente da luogo a luogo e nel tempo in conseguenza del variare
del tempo atmosferico ovvero attraverso i processi di evaporazione e
condensazione, tappe intermedie del ciclo dell'acqua. L'ozono è
contenuto in massima parte nella stratosfera in cui costituisce un
importante strato: l'ozonosfera.
La composizione dei gas dell'atmosfera non è sempre stata quella attuale,
ma durante la storia della Terra è considerevolmente variata.

9. atmosfera terrestre

10. atmosfera terrestre
In primo luogo si è soliti suddividere l’atmosfera in due distinte
fasce:
■ l'omosfera compresa tra il suolo e i 100 km di quota dove la
composizione media dell’atmosfera non cambia a causa dei continui
moti di rimescolamento verticale cui è sottoposta;
■ l'eterosfera al di sopra dei 100 km di quota dove prevale la
condizione di equilibrio diffusivo in virtù del quale la composizione
varia con la quota con sempre maggior presenza di gas leggeri quali
elio e idrogeno fino a sfumare nel quasi-vuoto interplanetario.
Si è soliti inoltre suddividere l’atmosfera terrestre in base
all’andamento in funzione della quota dei suoi parametri principali, tra
tutti la temperatura.

11. Inoltre, l’atmosfera terrestre si può dividere nel
seguente modo:

12. Troposfera.

13. Troposfera.
La troposfera (dal greco:,*ò-$%,modo,mutazione,cambiamento) è la
fascia sferoidale aeriforme dell'atmosfera che si trova a diretto
contatto con la superficie terrestre, di spessore variabile a seconda
della latitudine: ai poli è spessa solamente 8 chilometri mentre
raggiunge i 20 chilometri all'equatore.

14. La troposfera.

15. La troposfera.
In essa sono concentrati i 3/4 dell'intera massa gassosa e quasi tutto il vapore acqueo
dell'atmosfera. È lo strato dove avvengono la maggior parte dei fenomeni di carattere
meteorologico, causati dalla circolazione delle masse d'aria e che danno vita ai venti, alle
nuvole e alle precipitazioni atmosferiche.
La troposfera è riscaldata principalmente dal basso ovvero dalla terra riscaldata a sua volta
dalla radiazione solare. Ne deriva che la temperatura diminuisce con l'altitudine, e varia fino a
raggiungere un minimo di -50 °C a 12 km di altezza[1]; poiché in questa zona i rimescolamenti
di area sono frequenti la diminuzione della temperatura in altezza è irregolare, con
approssimazione si può indicare un gradiente termico verticale medio di 6,5°/1.000m[1]; si
tratta di un valore medio poiché si possono riscontrare abbassamenti di temperatura anche più
repentini nell'ordine di 10° ogni 1.000 metri[1].
A un certo punto la temperatura si stabilizza a -55 °C circa: è la tropopausa, la zona di
transizione fra troposfera e stratosfera. La maggior parte degli inquinanti atmosferici emessi
rimane confinata nella troposfera, alcuni concentrati vicino alla superficie terrestre, altri come
O3, CO2, CH4, sono distribuiti in modo più uniforme.
La troposfera è il luogo della vita: tutte le piante e tutti gli esseri umani vivono in essa,
utilizzando alcuni dei gas che la costituiscono (ossigeno, azoto, anidride carbonica, vapore
acqueo).

16. La stratosfera.

17. La stratosfera.
La stratosfera è il secondo dei cinque strati in cui è convenzionalmente suddivisa l'atmosfera
(troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera e esosfera). Essa si trova al di sopra della
tropopausa.
La stratosfera è caratterizzata da un gradiente termico verticale positivo e molto piccolo, cioè in
essa la temperatura aumenta leggermente con la quota, contrariamente a quanto avviene nello
strato sottostante. Questo aumento di temperatura con la quota è dovuto alla dissociazione delle
molecole di ozono presenti nella stratosfera. L'ozono è un gas le cui molecole sono formate da tre
atomi di ossigeno: quando i raggi ultravioletti emessi dal Sole vanno ad urtare contro le molecole
di ozono, queste si dissolvono, ovvero i tre atomi che le compongono si dividono.
Il processo ha due effetti: la produzione di calore, tanto più grande quanto maggiori sono le
dissociazioni, e l'arresto dei raggi ultravioletti che sono dannosi per la vita. L'emanazione di
calore in seguito alla dissociazione dell'ozono ha effetto di riscaldare l'atmosfera circostante, per
cui nella stratosfera la temperatura aumenta con la quota.
La stratosfera inizia intorno ai 12 km (8 km ai poli e 20 km all'equatore) e termina ad
un'altitudine di circa 50 km, dove la temperatura raggiunge un massimo di -3 gradi centigradi.
Al di sopra di essa troviamo la stratopausa che, a differenza della tropopausa, non ha dimensioni
verticali, neppure limitate; è una zona di transizione che divide la stratosfera dallo strato
immediatamente superiore, la mesosfera.

18. La mesosfera.

19. La mesosfera.
La mesosfera è il terzo dei cinque strati in cui è suddivisa l’atmosfera, ed è
compresa tra la stratosfera e la termosfera. Va dai 50 agli 80 km di quota.
Essa è caratterizzata da una accentuata rarefazione degli elementi gassosi e
da un graduale aumento di quelli più leggeri a scapito di quelli più pesanti.
In questa parte dell'atmosfera la temperatura riprende a diminuire con
l'altezza e raggiunge il valore minimo, variabile tra i -70 ed i -90 °C, intorno
agli 80 km; a questa quota si possono osservare a volte le nubi nottilucenti,
costituite probabilmente di cristalli di ghiaccio e minutissime polveri: esse
sono visibili durante l'estate, al crepuscolo e si presentano come nubi sottili e
brillanti, intensamente illuminate dagli ultimi raggi del Sole. L'osservazione
di queste nubi mostra che nell'alta mesosfera esiste un complesso sistema di
correnti aeree, ad andamento variabile, che dovrebbero raggiungere velocità
fino a 300 km/h. Connesse a questi moti sono le variazioni di altezza della
mesopausa, come avviene anche nella tropopausa e nella stratopausa.

20. La termosfera.

21. La termosfera.
La termosfera è il quarto di cinque strati dell'atmosfera terrestre. È compresa tra la mesosfera e
l'esosfera, e va dagli 80 km ai 500 km circa di quota.
Questa regione dell'atmosfera è caratterizzata da un continuo aumento della temperatura con
l'altezza: secondo dati e calcoli teorici recenti tra i 110 ei 120 km essa dovrebbe essere gia'
risalita a 0 °C, a 150 km si aggirerebbe intorno ad alcune centinaia di gradi sopra lo zero ed al
limite superiore, in prossimita' della termopausa, supererebbe il migliaio di gradi. Tuttavia
questi dati si riferiscono alla temperatura cinetica delle particelle, che le fa viaggiare a una
velocità di poco inferiore alla velocità di fuga.
A 100 km di quota si trova la linea di Kármán, posta come limite convenzionale tra voli
aeronautici e voli astronautici.
Nella termosfera si trova la ionosfera, lo strato dell'atmosfera terrestre che riflette le onde
radio, in particolare gli strati D, E, F1 e F2 sono in grado di riflettere le onde radio lunghe,
medie, corte e cortissime. Grazie a questo strato atmosferico è possibile che le trasmissioni
radio possano essere trasmesse in più punti della superficie terrestre mentre per le trasmissioni
televisive, per esempio, occorrono dei satelliti che ritrasmettono il segnale televisivo nel punto
desiderato della superficie terrestre.
Qui cominciano ad incendiarsi e a disintegrarsi le meteore, corpi solidi che provengono dallo
spazio.

22. la ionosfera.

23. la ionosfera.
La ionosfera è quella fascia dell'atmosfera nella quale le radiazioni del Sole, e in misura molto minore i
raggi cosmici provenienti dallo spazio, provocano la ionizzazione dei gas componenti. La ionosfera si
estende fra i 60 e i 450 km di altitudine e dunque appartiene parzialmente sia alla mesosfera che alla
termosfera. Può essere ulteriormente divisa in strati evidenziandone le diverse proprietà elettriche,
dovute alle variazioni di composizione e dell'intensità di radiazione solare ricevuta.
La ionosfera è estremamente rarefatta: pur essendo spessa centinaia di kilometri, essa contiene solamente
l'1% circa della massa gassosa atmosferica complessiva. La temperatura diurna varia dai 200 K degli strati
più interni ai 1500 K degli strati più esterni, maggiormente esposti al Sole. La presenza dell'illuminazione
solare esercita una grande influenza sulle proprietà dei gas ionosferici, che dunque cambiano
sensibilmente tra il giorno e la notte. Anche il ciclo molto più lungo dell'attività solare ha effetti sensibili
sulla ionosfera.
La ionosfera svolge un ruolo importante in alcune applicazioni radio; un'onda a radiofrequenza incidente
su uno strato ionizzato può essere totalmente riflessa sotto opportune condizioni, al contrario di quanto
accade nell'atmosfera non ionizzata (il cui indice di rifrazione presenta variazioni generalmente troppo
piccole per produrre la riflessione totale di un'onda). Di conseguenza, è possibile utilizzare un modello di
propagazione basato su riflessioni multiple fra la superficie terrestre e la ionosfera. Questo tipo di
propagazione è abbastanza efficiente per frequenze inferiori ai 30 MHz, le cosiddette onde corte,
tipicamente utilizzate dalle trasmissioni radioamatoriali.

24. Strati della ionosfera!

25. Strati della ionosfera!
Strato D
È lo strato più interno, si estende fra i 60 e i 90 km di altitudine. Il gas ionizzato è principalmente l'ossido di azoto (NO). Gli
ioni e gli elettroni si ricombinano velocemente e pertanto l'effetto netto della ionizzazione è piuttosto basso, di giorno
insufficiente a supportare la propagazione oltre i 3 MHz, e di notte praticamente nullo. In condizione di quiete questo strato è
presente solo di giorno.
Strato E
Si estende fra i 90 e i 130 km di altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno molecolare (O2). La velocità di ricombinazione è minore
rispetto allo strato D, e di notte permane una debole ionizzazione. Lo strato E può essere sfruttato per le trasmissioni fino ai
10 MHz. In condizioni di quiete, è possibile avere un residuo di ionizzazione durante le ore notturne.
Strato Es
È uno strato sporadico, che compare talvolta alla quota di 100 km, per brevi intervalli di tempo (da pochi minuti a qualche
ora). È caratterizzato da nubi elettroniche di forma lamellare e piccolo spessore (2 km circa), fortemente ionizzate, in grado di
supportare la propagazione fino a 20 MHz. Attualmente si stanno studiando diverse cause che potrebbero concorrere alla
formazione dello strato Es; per esempio, il calore prodotto dalla disintegrazione di sciami meteorici che entrano nell'atmosfera
può creare delle scie di intensa ionizzazione, interpretabili come strati Es.
Strato F
Si estende fra i 130 e i 450 km di altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno atomico (O). Di giorno lo strato F si divide in due
ulteriori sottostrati, F1 (interno) ed F2 (esterno), nei quali la ionizzazione assume proprietà differenti. Lo strato F1 si estende
fino a ~240 km e contiene principalmente ioni NO+, nello strato F2, che si estende oltre i ~240 km, sono presenti soprattutto
ioni O+. Lo regione F è la più importante dal punto di vista delle comunicazioni HF perché in essa si raggiungono le massime
concentrazioni di densità elettronica, essendo la più spessa e la più riflettiva.

26. esosfera.

27. esosfera.
L'esosfera terrestre è lo strato più esterno dell'atmosfera, caratterizzata da una
temperatura cinetica superiore ai 2000 °C. Le particelle gassose che raggiungono e
superano la velocità di fuga (11,2 km/s) non partecipano più alla rotazione
terrestre e si disperdono nello spazio. In genere sono gli elementi più leggeri
(idrogeno e elio) quelli che lasciano più frequentemente la nostra atmosfera.
L'atmosfera terrestre termina quando la densità dei suoi gas è uguale a quella dello
spazio interstellare e si identifica con la frangia atmosferica che si trova a circa
2000-2500 km sopra la superficie terrestre. Qui le particelle gassose non sono più
attratte dalla gravità terrestre e non partecipano più alla rotazione del pianeta. La
temperatura di centinaia di gradi a grandi altezze non indica un caldo enorme, ma
è solo la temperatura cinetica, e cioè la temperatura che sarebbe necessaria al
livello del mare affinché le molecole posseggano la stessa energia cinetica che
hanno a queste altezze.

28. Atmosfere planetarie

29. Atmosfere planetarie
I gas costituenti un'atmosfera planetaria subiscono una costante
dispersione verso lo spazio cosmico, favorita dall'irraggiamento solare e
ostacolata dalla forza di gravità esercitata dalla massa del pianeta;
l'atmosfera viene inoltre rifornita di nuovi gas dalle eventuali eruzioni
vulcaniche che possono aver luogo sulla superficie del pianeta. Dunque i
pianeti piu' grandi e/o geologicamente attivi e/o più distanti dal Sole
tendono a mantenere più facilmente una atmosfera. Il pianeta Mercurio,
essendo di dimensioni ridotte (quindi con attrazione gravitazionale
debole) e trovandosi a ridotta distanza dal Sole (quindi esposto a un
irraggiamento più intenso) attualmente presenta solo delle tracce di
atmosfera; esso è l'unico pianeta del sistema solare che presenta questa
caratteristica.

30. atmosfere planetarie

31. atmosfere planetarie
La presenza di ossigeno libero è prerogativa unica dell'atmosfera della
Terra, mentre in tutte le altre atmosfere di pianeti del sistema solare
studiate finora non se ne è trovata traccia. Un'atmosfera planetaria che
contenga ossigeno gassoso in grosse quantità non è chimicamente in
equilibrio: infatti l'ossigeno è un gas estremamente reattivo, che nel
tempo si combina completamente con le rocce e gli altri composti della
superficie, ossidandoli e sparendo dall'atmosfera. La sua presenza (e
persistenza) sulla Terra è conseguenza della attività biologica di piante,
che lo producono in grandi quantità come sottoprodotto della fotosintesi:
per questo motivo si considera la presenza di ossigeno gassoso in
quantità apprezzabili nell'atmosfera di un dato pianeta come indicatore
della presenza di vita su di esso. Inoltre l'atmosfera ha una funzione di
"filtro" perché permette alla luce e al calore del Sole di raggiungere il
pianeta, ma impedisce che le radiazioni solari nocive alla vita arrivino in
grandi quantità (raggi X o UV).

32. atmosfera stellare

33. atmosfera stellare
Anche gli strati esterni di una stella sono formati di gas,
per quanto estremamente caldo e per lo più sotto forma
di plasma. La composizione di questi strati gassosi varia
con il tipo e l'età della stella, ma si tratta in massima
parte di idrogeno, con una percentuale minoritaria di
elio. Gli eventuali elementi più pesanti, come l'ossigeno,
il boro, il carbonio ecc. sono presenti in piccole
percentuali o in tracce, e restano in massima parte
sepolti negli strati interni della stella stessa. L'atmosfera
stellare si divide in due parti: la cromosfera e la corona.

34. la cromosfera

35. la cromosfera
La cromosfera, lo strato più basso e più freddo,
non è visibile direttamente, a causa dell'estrema
luminosità della fotosfera sottostante, ma si può
vedere durante le eclissi o con speciali strumenti,
i coronografi, che filtrano la luce solare lasciando
passare solo la lunghezza d'onda alfa
dell'idrogeno. La cromosfera è anche sede di
intense eruzioni che liberano una grande
quantità di energia.

36. la corona

37. la corona
La corona, lo strato più esteso, si estende oltre la
cromosfera ed è composta di gas estremamente
rarefatto e caldissimo: la temperatura dei gas
coronali può andare da uno a ad alcuni milioni di
gradi. Il motivo di una temperatura tanto alta è
tuttora sconosciuto, anche se probabilmente è
celato nell'interazione dei campi magnetici
stellari con il gas.

39. Lavoro realizzato da:
camilla latini
martina gioè
VALERIA MORICONI