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Origine dell’atmosfera Si fa risalire a circa 5 miliardi di anni fa la formazione della Terra Nei primi 500 milioni di anni era presente una densa atmosfera.

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Presentazione sul tema: "Origine dell’atmosfera Si fa risalire a circa 5 miliardi di anni fa la formazione della Terra Nei primi 500 milioni di anni era presente una densa atmosfera."— Transcript della presentazione:

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2 Origine dell’atmosfera Si fa risalire a circa 5 miliardi di anni fa la formazione della Terra Nei primi 500 milioni di anni era presente una densa atmosfera di vapori e gas prodotti dal degasaggio dell’interno del pianeta (formazione delle rocce e vulcanesimo). Probabilmente erano presenti: - Idrogeno (H 2 )- Acqua in forma di vapore (H 2 O) - Metano (CH 4 ) -Diossido di carbonio (CO 2 ) si forma per reazione di H 2 con CO 2 ATMOSFERA  ATMOSFERA  involucro gassoso che circonda la Terra solida e liquida. Rimane aderente alla superficie terrestre grazie alla forza di gravità.

3 Origine dell’atmosfera 2 Prima di 3,5 miliardi di anni fa l’atmosfera era probabilmente formata da: - Diossido di carbonio (CO 2 )- Monossido di carbonio (CO) - Acqua (H 2 O) - Azoto (N 2 ) - Idrogeno (H 2 ) il metano fu probabilmente scisso dalla radiazione solare

4 Origine dell’atmosfera 3 L’ ossigeno libero non era presente. Prova di ciò è riscontrabile nelle rocce più antiche dove è possibile trovare elementi quali il Ferro e l’Uranio nei loro stati ridotti. Questi elementi allo stato ridotto non sono più presenti nella forme ridotte in rocce con età inferiore ai miliardi di anni

5 COMPONENTI AZOTO AZOTO (78%) Fissato dai batteri azotofissatori nel suolo, restituito poi all’atmosfera. OSSIGENO OSSIGENO (21%) stato libero, mol. bi-triatomiche (O 3, ozono). Prodotto da piante. ANIDRIDE CARBONICA (0,03%) Prodotta da: vulcani, processi di combustione, respirazione… utilizzata sempre da vegetali. VAPOR D’ACQUA Formazione di nubi e precipitazioni. Assorbe En. Irradiata dalla Terra e emanata dal sole. PULVISCOLO Minerali portati dal vento, spore, batteri… ALTRO: ALTRO: CO, SO 2, H 2 SO 4, H 2 S, in zone abitate e industriali.

6 OZONO L’OZONO è presente nella bassa atmosfera dove si forma durante i temporali per azione delle scariche elettriche sull’ossigeno. 3O  2O 3. Esso è presente in quantità notevoli nelle FASCIA DI OZONO fra i 15 e 50 km di altezza. Nell’atmosfera esiste un’ EQUILIBRIO CHIMICO che mantiene invariate le percentuali dei gas concentrati. Oggi esso è minacciato dalle attività umane. CO 2 L'attuale concentrazione dell'anidride carbonica (CO 2 ) di 358 parti per milione (0.0358%) è del 30% più alta rispetto a 200 anni fa

7 PULVISCOLO ATMOSFERICO Il pulviscolo atmosferico particelle solide organiche o inorganiche (AEROSOL) sospese Componenti del pulviscolo: polveri e fibre residui di combustioni ed emissioni inquinanti, pollini acari dermatofagi, microrganismi, e altri biocontaminanti (muffe, spore fungine, micotossine, virus, residui di insetti, escrezioni animali e di parassiti etc) Negli strati più alti: polveri cosmiche e particelle provenienti da eruzionii vulcaniche. Il pulviscolo ha effetti sulla propagazione e l'assorbimento delle radiazioni, sulla visibilità atmosferica, sulla salute. Concentrazioni diverse (g/m 3 ) nei diversi ambienti:i 0,05 - 0,10 in campagna 0,10 - 0,20 in città 0,20 - 0,40 in zone industriali. Il diametro di ciascuna particella va da 0, µm (Particulate matter, abbreviato in PM: ad esempio le particelle sospese con dimensioni inferiori a 10 µm vengono indicate come PM10.)

8 Zone concentriche (T variabile con l’altitudine) Pause separate da Pause (T costante)

9 STRUTTURA VERTICALE DELL’ATMOSFERA

10 Sfera schiacciata ai poli dai 6 ai 20 km; progressiva diminuzione della t° con l’altezza (6.4°C ogni 1000m); composizione chimica costante perché le masse d’aria sono tenute sempre in movimento dalle correnti. Nella Troposfera avvengono molti dei fenomeni metereologici. Tropopausa: 2 interruzioni per emisfero: 30° e 60° di latitudine N e S OMOSFERA: (TROPO, STRATO, MESOSFERA) TROPOSFERA

11 La Stratosfera DA 20 A 50KM DI H gas stratificati secondo il peso specifico, poco vapor acqueo assenza di CO 2 ; la t° è bassa ma raggiunge i 20°C sopra lo strato di ozono che assorbe i raggi ultravioletti del Sole. Tra la Stratosfera e lo strato successivo si frappone la “Stratopausa”

12 FORMAZIONE DELL’OZONO O > 2 O O + O > O 3 La lunghezza d'onda della luce responsabile di questa reazione è in questo caso minore o uguale a 240 nm UVC L’ozonosfera assorbe molti raggi UV (fra 240 e 320 nm) che possono causare tumori alla pelle e danni alla vegetazione e si ritrasforma in ossigeno biatomico (effetto termico) L’equilibrio fra le reazioni consente di mantenere costante la quantità di ozono Al livello del suolo l'ozono è un pericolo in quanto rappresenta il principale costituente del cosiddetto smog fotochimico.

13 equilibrio modificato dal cloro, un gas presente in sostanze dette cloroflurocarburi (commercialmente freon). CCl 3 F triclorofluorometano CCl 2 F 2 Quando un atomo di cloro collide con una molecola di ozono si appropria del terzo atomo di ossigeno per cui si vengono a formare una molecola di O 2 e un radicale di monossido di cloro (ClO). DISTRUZIONE OZONO Tale radicale è notevolmente attivo per cui si combina facilmente con atomi di ossigeno liberando ancora il cloro che resta disponibile per ricominciare il ciclo

14 La Mesosfera La “Mesosfera” fino a 80 chilometri di altezza. La temperature diminuiscono fino a a valori di circa – 90°C Le sostanze chimiche presenti sono in uno stato eccitato a causa dell’energia proveniente dal sole. gas rarefatti si disintegrano la maggior parte dei meteoriti.

15 La Termosfera La “Termosfera” o IONOSFERA gas sono sottoforma di ioni carichi a causa delle radiazioni solari ionizzanti (gamma, X) non si riassociano perché rarefatti; fino a una altezza di 600 chilometri. la temperatura torna a crescere e può raggiungere valori superiori a °C (temperatura cinetica) fenomeni luminosi delle aurore polari a 65°N e 65°S. zona di riflessione delle onde radio (1901 Marconi)zona di riflessione delle onde radio (1901 Marconi)

16 La Esosfera La “Esosfera” segue la Termosfera e arriva fino allo spazio aperto km (atmosfera solare) In questa regione l’idrogeno (H 2 ) e l’elio (He) sono i componenti principali e sono presenti a densità molto basse. particelle libere di muoversi e capaci di sfuggire alla forza di gravità t° tende ad aumentare

17 MAGNETOSFERA: oltre i 600 km di h La terra si comporta come un dipolo magnetico, ossia come una calamita, le cui linee di forza generano attorno al pianeta un campo magnetico

18 Il bordo esterno: km di h (zona di influenza del campo magnetico terrestre) la magnetosfera protegge la Terra dalle radiazioni ad alta energia provenienti dal sole le particelle ionizzate provenienti dal sole (il vento solare ) intrappolate, si accumulano in regioni, disposte lungo l'equatore magnetico, dette fasce di Van Allen 1957 e 1958 l'Explorer 1 contatore geiger, costruito da Van Allen. L'apparecchio, non misurò alcuna particella. in corrispondenza delle fasce di Van Allen. ( quantità di particelle talmente grande che lo strumento non era in grado di registrarle)

19 fascia interna, 3000 km protoni ad alta energia prodotti dagli urti tra i raggi cosmici e gli atomi dell'atmosfera. particelle di tale energia perforano facilmente le pareti di satelliti e stazioni spaziali: fascia esterna, ( km) protoni ed elettroni di energia molto inferiore. Il numero delle particelle dipende dall’attività solare e dalla stagione. tempeste solari: aumento del numero di particelle del vento solare vengono deviate dal campo magnetico terrestre, si dirigono verso i suoi poli collisione con gli ioni dell'alta atmosfera, con debole luminescenza del cielo (emissione di onde a lunghezza d’onda visibile)

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21 RADIAZIONI SOLARI Le RADIAZIONI SOLARI sono la fonte di En. Per l’atmosfera. Esse raggiungono la Terra sottoforma di: RAD. ELETTROMAGNETICHE di natura ondulatoria Raggi X, luce visibile, raggi ultravioletti e radiazioni infrarosse. VENTO SOLARE di natura corpuscolare. Fermate quasi sempre dal campo magnetico. BILANCIO TERMICO COSTANTE SOLARE =0,14 W/cm 2 Riferito allo strato esterno dell’atmosfera.

22 La Terra riceve il 51% circa delle radiazioni solari, la quantità comunque varia. La terra riflette una parte delle radiazioni che riceve (4% circa) e che si vanno a sommare con quelle riflesse dalle nubi e dall’atmosfera e ne assorbe il 47% trasformandolo in IR ALBEDO Percentuale di radiazioni riflesse dalla Terra (superficie e atmosfera) =35% circa il 18 % è assorbito dall’atmosfera Quantità media di radiazione solare in un giorno

23 Se si considera il sistema SOLE- TERRA- ATMOSFERA si può constatare che il Sole scalda la Terra e la terra l’aria (effetto serra).

24 come la terra scalda l’atmosfera per contatto il calore terrestre passa a CO 2 e vapore acqueo parte di questo calore viene utilizzato per l’evaporazione dell’acqua (calore latente di evaporazione) Q= m*cl per convezione io calore viene spostato in senso orizzontale e verticale nell’atmosfera


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