ATMOSFERA

ATMOSFERA
Composizione dell’aria secca
Azoto
Ossigeno
Argon
78%
21%
<1%
Anidride Carbonica 0.035%
La concentrazione di vapore acqueo
varia dallo 0% sulle regioni desertiche
fino al 3-4% sulle regioni tropicali.
Composizione dell' Atmosfera
Azoto
Ossigeno
Argon
CO2
Struttura termica dell’atmosfera
•Strato di confine (Boundary layer):
il suo spessore è dell’ordine di qualche
metro (10). E’ fortemente influenzato
dal terreno sottostante.
•Troposfera:
La diminuzione di temperatura con l’altezza è
mediamente di 6.5°C per km.
Il suo spessore varia con la latitudine (8-16 km).
Contiene il 75% della massa totale di gas.
•Tropopausa:
Ha temperatura costante.
•Stratosfera:
Temperatura crescente dovuta alla grande
concentrazione di O, O2 , O3 , gas che
assorbono le radiazioni ultraviolette.
•Mesosfera:
Ha temperatura decrescente.
•Termosfera:
Ha temperatura crescente fino al altissime
temperature (100°C a 100 km, 1000°C a 300
km di altitudine).
Il limite superiore dell’atmosfera è fissato
a 1000 km di altezza.
Struttura
termica
dell’
atmosfera
Struttura termica dell’atmosfera
Struttura termica dell’atmosfera
Strato di O3
Variazione della concentrazione di CO2
nell’atmosfera negli ultimi 50 anni
La concentrazione di CO2 nell’atmosfera è stata misurata
ad un’altezza di 4000 metri sulle cime del monte Mauna
Loa, Hawaii, a partire dal 1958.
I livelli misurati in questo sito, lontano da sorgenti locali
di inquinamento, mostrano chiaramente che le
concentrazioni di CO2 nell’atmosfera sono in aumento.
Le oscillazioni annuali sono legate all’alternanza
di fasi vegetative e di riposo della vegetazione
Variazione della concentrazione di CO2
nell’atmosfera negli ultimi 130 anni
La CO2 atmosferica è aumentata da una
concentrazione pre-industriale di circa 280 ppmv
fino all’attuale 367 ppmv
(ppmv= parti per milione per volume).
I dati di concentrazione di CO2 prima del 1958
provengono sono stati presi dai ghiacciai
in Antartica e dal 1958 sulla cima del monte
Mauna Loa.
La crescita rapida di concentrazione di CO2 segue
la crescita dell’emissione di scarichi fossili.
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
5
Miliardi
Biosfera
Idrosfera
Atmosfera
Origine del sistema solare
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
4
Miliardi
Prime rocce
e
sedimenti
Biosfera
Evoluzione
abiogenica
Idrosfera
Atmosfera
Non Ossigeno
libero
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
3
Miliardi
Formazioni
Ferrose
e
Glaciazioni
Biosfera
Idrosfera
Generazione
Cellule
di ossigeno
fotosintetiche
con ferro
(generazione ferroso come
di ossigeno)
pozzo di
ossigeno
Atmosfera
Non c’è
Ossigeno
libero
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
2
Red Beds
Miliardi
Biosfera
Idrosfera
Enzimi
mediatori di
ossigeno
Ossigeno si
diffonde
Atmosfera
Ossigeno
Ossigeno
aumenta
e CO2
diminuisce
1
Miliardo
Vulcanismo
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
500
Milioni
Glaciazione
Rocce
sedimentarie
Solfato di
Calcio
Formazione di
Carbone
200
Milioni
Grande
vulcanesimo
Biosfera
Idrosfera
Atmosfera
Appaiono
i metazoi
Aumenta il
Fitoplancton
Le acque
superficiali
si aprono al
Fitoplancton
Ossigeno passa
dall’ 1 al 10%
e schermo
di Ozono
Piante
terrestri
Insetti
Oceani
aumentano
in volume
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
100
Milioni
Vulcanesimo
Formazione
di
Carbone
50
Milioni
Grande
vulcanesimo
Biosfera
Idrosfera
Mammiferi
Piante
fanerogame
Insetti sociali
Le acque
superficiali
si aprono al
Fitoplancton
Atmosfera
Ossigeno
aumenta
a un tasso
variabile
Evoluzione cronologica di litosfera,
biosfera e idrosfera
relativo al contenuto di ossigeno.
Anni fa Litosfera
50
Milioni
Biosfera
Idrosfera
Atmosfera
Grande
vulcanesimo
Oceani
continuano
ad aumentare
20
Milioni
Glaciazione
Appaiono i
prati
I mammiferi
si
diversificano
Ossigeno
si avvicina
ai valori
attuali
Concentrazione di CO2 nell’atmosfera e
cambiamento della temp. da 150.000 anni fa ad oggi
Emissione di CO2
dovuta a processi industriali
Emissione di CO2 dovuta al
cambiamento nell’uso del suolo
(deforestazione, urbanizzazione,…)
The amount of aerosols in the air has direct effect on
the amount of solar radiation hitting the Earth's surface.
Aerosols may have
significant local or regional impact on temperature.
Water vapour is a greenhouse gas,
but at the same time the upper white surface of
clouds reflects solar radiation back into space.
Albedo - reflections of solar radiation from surfaces on the Earth creates difficulties in exact calculations.
If e.g. the polar icecap melts, the albedo will
be significantly reduced.
Open water absorbs heat, while white ice and snow reflect it.
Gradiente termico verticale
nella Troposfera
nei mesi di Gennaio e Luglio
Latitudine
0°
20°
40°
70°
Gennaio
Ts
Tt
26
-80
22
-72
5
-57
-26
-57
H Grad(T)
16.6
6.4
15.6
6
11.2
5.5
8.6
3.6
Ts
26
28
24
7
Luglio
Tt
-80
-75
-58
-46
Anno
H Grad(T) (medio)
16.9
6.3
6.3
16.3
6.3
6.2
13.1
6.2
5.9
5.5
5.7
4.7
Ts = Temperatura superficie terrestre (°C)
Tt = Temperatura Tropopausa (°C)
H = altezza Tropopausa (km)
Grad(T) = Gradiente verticale (°C/km)
Effetti dell’altitudine sull’atmosfera
Fine