Atmosfera terrestre

L'atmosfera è lo strato di gas che circonda la Terra. È tenuta in posizione dalla gravità terrestre. È costituita principalmente da azoto (78,1%). Ha anche abbondante ossigeno (20,9%) e piccole quantità di argon (0,9%), anidride carbonica (~ 0,035%), vapore acqueo e altri gas. L'atmosfera protegge la vita sulla Terra assorbendo (prendendo) i raggi ultravioletti del sole. Rende le nostre giornate più fresche e le nostre notti più calde.

Le particelle solide, tra cui ceneri, polveri, ceneri vulcaniche, ecc. sono piccole parti dell'atmosfera. Sono importanti per creare nuvole e nebbia.

L'atmosfera non finisce in un luogo specifico. Più in alto sopra la Terra, più sottile è l'atmosfera. Non c'è un confine chiaro tra l'atmosfera e lo spazio esterno, anche se la linea di Kármán è talvolta trattata come un confine. Il 75% dell'atmosfera si trova a meno di 11 chilometri dalla superficie terrestre.

Storia dell'atmosfera terrestre

In origine, l'atmosfera della Terra era quasi priva di ossigeno libero. La prima atmosfera era costituita da gas nella nebulosa solare, principalmente idrogeno. Potrebbero esserci semplici idruri come quelli che ora si trovano nei giganti gassosi (Giove e Saturno): vapore acqueo, metano e ammoniaca. L'atmosfera si è gradualmente trasformata in anidride carbonica e azoto. I gas più leggeri, come l'idrogeno e l'elio, non possono essere trattenuti dalla gravità terrestre e potrebbero sfuggire. Per molto tempo (diciamo 2 miliardi di anni o più), l'atmosfera è stata dominata dall'anidride carbonica.

Nel Grande Evento di Ossigenazione l'atmosfera è cambiata come quella attuale, con l'ossigeno che ha sostituito l'anidride carbonica. La nostra atmosfera è ancora per lo più azoto, ma la maggior parte degli organismi viventi interagisce più con l'ossigeno che con l'azoto. L'ossigenazione è iniziata con i cianobatteri che hanno liberato ossigeno attraverso la fotosintesi. La maggior parte degli organismi oggi ha bisogno di ossigeno per la respirazione: solo pochi organismi anaerobici possono crescere senza ossigeno.

 

Temperatura e strati atmosferici

Alcune parti dell'atmosfera sono calde o fredde, a seconda dell'altezza. Se qualcosa si arrampicava dritto verso l'alto, faceva più freddo, ma poi faceva più caldo man mano che l'oggetto saliva più in alto. Questi cambiamenti di temperatura sono divisi in strati. Questi sono come gli strati di una cipolla. La differenza tra gli strati è il modo in cui la temperatura cambia.

Questi sono gli strati dell'atmosfera, a partire dal suolo:

  • Troposfera - Inizia a terra. Finisce da 0 a 18 chilometri (da 0 a 11 miglia). Più alto è, più freddo è. Il tempo in questo strato influisce sulla nostra vita quotidiana.
  • Stratosfera - Inizia a 18 chilometri (11 miglia). Finisce a 50 chilometri (31 miglia). Più alto è, più caldo è. Il calore proviene dallo strato di ozono nella parte superiore della stratosfera. In questo strato c'è poco vapore acqueo e altre sostanze. Gli aerei volano in questo strato perché di solito è stabile e la resistenza dell'aria è ridotta.
  • Mesosfera - Inizia a 50 chilometri (31 miglia). Finisce a 80 o 85 chilometri (50 o 53 miglia). Più alto è, più freddo è. I venti in questo strato sono forti, quindi la temperatura non è stabile.
  • Termosfera - Inizia a 80 o 85 chilometri (50 o 53 miglia). Finisce a 640 chilometri (400 miglia) o superiore. Più è alto, più è caldo. Questo strato è molto importante nella comunicazione radio perché aiuta a riflettere alcune onde radio.
  • Esosfera - Sopra la termosfera. Questo è lo strato superiore, e si fonde nello spazio interplanetario.

Dove un livello cambia a quello successivo sono state chiamate "-pause". Quindi la tropopausa è dove finisce la troposfera (da 7 a 14 chilometri (da 4,3 a 8,7 miglia) di altezza). La stratopausa è alla fine della stratosfera. La mesopausa è alla fine della mesosfera. Questi sono chiamati confini.

La temperatura media dell'atmosfera sulla superficie della Terra è di 14 °C (57 °F).

Pressione

L'atmosfera è sotto pressione. Questo perché anche se l'aria è un gas, ha un peso. La pressione atmosferica media a livello del mare è di circa 101,4 kilopascal (14,71 psi).

Densità e massa

La densità dell'aria a livello del mare è di circa 1,2 chilogrammi per metro cubo. Questa densità diminuisce ad altitudini più elevate, alla stessa velocità con cui diminuisce la pressione. La massa totale dell'atmosfera è di circa 5,1 × 1018 kg, che è solo una parte molto piccola della massa totale della Terra.

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