Atmosfera Terrestre

Atmosfera e seus constituintes

O ar, limpo e seco, é composto quase exclusivamente por dois gases - azoto ou nitrogénio, com 78%, e oxigénio, com 21%. Estes dois gases são os de maior significado para a vida na Terra e são os de menor importância nos fenómenos do tempo atmosférico. O restante 1% de ar seco é constituído fundamentalmente por um gás inerte, o árgon (0,93%), e uma pequeníssima quantidade de outros gases. O dióxido de carbono, presente em muito pequena percentagem (0,035%), é indubitavelmente um importante constituinte do ar, pela sua capacidade de absorver a energia calorífica irradiada pela Terra.

O ar inclui muitos gases e partículas cujo significado varia com o tempo de local para local. Exemplos muito significativos são o vapor de água, as partículas poluentes e o ozono. Todos presentes em pequena percentagem, têm efeitos significativos no estado da atmosfera e no clima.
No início do século XX, muitos estudos e descobertas foram feitos sobre a baixa atmosfera. O conhecimento sobre a parte superior da atmosfera tem sido adquirido por dados indirectos. Dados obtidos por balões e sondas revelaram que a temperatura do ar diminui com a altitude a partir da superfície da Terra.O ar, que constitui a atmosfera, é uma mistura de gases, cada um dos quais com as suas características físicas, nos quais estão em suspensão quantidades variáveis de pequenas partículas sólidas e líquidas.
A composição do ar não é constante, variando de local para local. Se fossem removidos da atmosfera o vapor de água, poeiras e outros variados componentes, poderíamos verificar que era muito estável até à altitude de cerca de 80 km.

Divisão da atmosfera em camadas

As camadas da Atmosfera Terrestre

Com base na temperatura, considera-se a atmosfera dividida em quatro camadas:

• Troposfera - é a camada em contacto com o solo, onde vivemos, onde a temperatura decresce com o aumento da altitude. O termo significa literalmente a região onde o ar "rodopia", uma referência à turbulência atmosférica na zona mais baixa. A troposfera é o objecto principal de estudo dos meteorologistas, porque é nesta camada que, essencialmente, ocorrem os mais importantes fenómenos meteorológicos, principalmente nuvens e precipitações.
  A troposfera contém cerca de três quartos da massa total da atmosfera e quase todo o vapor de água.

A temperatura na troposfera diminui 6,5 ^oC por quilómetro. Para adquirir conhecimento das variações de pressão, ventos e humidade, utilizam-se radiossondas ligadas a balões que transmitem os dados via rádio à medida que ascendem na atmosfera.

A espessura da troposfera não se mantém constante. Varia com a latitude e com a estação do ano. (Nas zonas polares atinge normalmente menor espessura devido ao estado de contracção dos seus componentes, provocado pelas baixas temperaturas.) Em termos médios, a temperatura decresce até à altitude de 12 km, podendo alcançar na região mais alta a temperatura de -63 ^oC. O bordo superior da troposfera denomina-se tropopausa.

• Estratosfera - sobrepõe-se à troposfera, atingindo a altitude de cerca de 50 km.
  Na estratosfera, a temperatura mantém-se constante até à altitude de cerca de 20 km e começa então a aumentar até ao limite desta camada, limite esse que se denomina estratopausa.
  Abaixo da tropopausa, a humidade e a temperatura atmosféricas são transferidas com grande turbulência. Acima da tropopausa, na estratosfera, isso não acontece.
  A razão do aumento de temperatura nesta camada é a existência de uma grande concentração de ozono. O ozono absorve a radiação ultravioleta do Sol e como consequência a estratosfera é aquecida. A temperatura nas zonas mais altas varia entre os -13 ^oC e os +18 ^oC.

• Mesosfera - fica situada acima da estratosfera. Nesta camada, a temperatura decresce com a altitude até à mesopausa, bordo superior da mesosfera, a uma altitude de cerca de 80 km acima da superfície da Terra. As temperaturas aproximam-se dos -90 ^oC. Contém uma pequena porção de ozono e vapores de sódio que desempenham papel importante nos fenómenos luminosos da atmosfera.

• Termosfera - é a camada que recobre a mesopausa e não tem bem definido o limite superior. É constituída por uma diminuta fracção da massa atmosférica.
  Na extrema rarefacção do ar desta camada mais afastada, as temperaturas continuam a aumentar devido à radiação produzida da elevada energia solar pelos átomos de oxigénio e azoto. As temperaturas podem atingir valores extremamente altos, de mais de 1000 ^oC. Contudo, este conceito de temperatura não é o mesmo que é utilizado na superfície da Terra. A temperatura é definida em termos de velocidade média das moléculas em movimento. As moléculas dos gases da termosfera deslocam-se a alta velocidade e a temperatura atingida é muito alta. Mas, como são muito esparsas, o percurso livre das partículas é muito grande, cerca de 100 km, não há repartição uniforme da energia e no seu conjunto possuem uma insignificante quantidade de calor. Por esta razão, a temperatura dos satélites artificiais que orbitam a Terra na termosfera é determinada principalmente pelo aumento de radiação solar absorvida e não pela temperatura da quase inexistente atmosfera que rodeia o satélite. Os constituintes gasosos não formam moléculas electricamente neutras, mas apresentam-se na forma iónica, isto é, carregados electricamente em virtude do constante bombardeamento dos seus elementos pelas radiações solares.

As regiões inferiores da termosfera desempenham um papel importante nas transmissões por rádio e televisão, pois reflectem as ondas hertzianas emitidas pela Terra, possibilitando a sua captação pelas estações receptoras.

É na termosfera, devido aos fenómenos de ionização, que ocorrem as auroras boreais.
Há autores que consideram uma quinta camada, a partir dos 700 km de altitude, a exosfera, em que ocorreria a fuga molecular para o espaço e o movimento das partículas ocorreria em órbitas livres.

Referências do Documento:

• atmosfera. In Diciopédia 2010 [DVD-ROM]. Porto : Porto Editora, 2009. ISBN: 978-972-0-65265-2

Funções da Atmosfera Terrestre



Funções da Atmosfera Terrestre