METEOROLOGIA GENERALE L’ATMOSFERA A cura del Prof. G. Colella 2006

Conoscere la composizione e la struttura dell’atmosfera. Obiettivo Conoscere la composizione e la struttura dell’atmosfera. Saper valutare l’importanza e la funzione dei principali elementi che la compongono.

L'ATMOSFERA Sottile pellicola di gas da cui dipende la vita sulla Terra.

Argomenti Trattati Composizione dell’atmosfera Struttura verticale Nomenclatura atmosferica Omosfera - Eterosfera Ozonosfera – Ionosfera Troposfera-Stratosf.-Mesosf.-Termosf

DOMANDA: Quali sono i limiti Dell’atmosfera?

DOMANDA: Che cosa c’è in un m3 D’aria?

Composizione Aria Secca Componenti Formula % in volume Azoto N2 78.084 Ossigeno O2 20.94 Argon Ar 0.934 Anidride Carbon CO2 0.033 Elio He 0.0052 Ozono O3 1 x 10-6

Composizione Vapore acqueo Presente in percentuali variabili (pochi gr per kg di aria) Presente nei primi km (Troposfera) Prodotto da evaporazione (superfici liquide) Importanza vapore acqueo scambi energetici per calore latente(600 cal/g acqua) limita la dispersione del calore irradiato dalla Terra sotto forma di IR (effetto serra)

Pulviscolo atmosferico Composizione Pulviscolo atmosferico particelle solide in sospensione nei bassi strati atmosferici. Importanza Fungono da nuclei di condensazione (formazione delle nubi e nebbie)

(Peso della colonna d’aria sulla superficie). Composizione e …. La somma delle pressioni parziali esercitate dai singoli elementi costituisce la Pressione atmosferica (Peso della colonna d’aria sulla superficie).

Composizione e …. L’atmosfera è attraversata da radiazione proveniente dal sole X UV Radiazione Visibile Radiazione Infrarossa

Composizione e …. Radiazione incidente Radiazione riflessa Radiazione assorbita La temperatura della Terra dipende da quanta energia entra e da quanta energia esce (Bilancio Radiativo)

Troposfera Stratosfera Mesosfera Termosfera NOMENCLATURA Omosfera Eterosfera Ozonosfera Ionosfera Troposfera Stratosfera Mesosfera Termosfera

NOMENCLATURA OMOSFERA: ETEROSFERA: Strato compreso tra 0 e 80 Km in cui il rapporto percentuale degli elementi rimane costante (78% - 21% ….). ETEROSFERA: Strato che si estende da 80 Km fino alla fine dell’atmosfera dove il rapporto percentuale tra gli elementi non è costante.

NOMENCLATURA OZONOSFERA: IONOSFERA: Strato compreso tra 10 e 60 Km in cui la presenza di Ozono prevale sulla presenza di particelle ionizzate. IONOSFERA: Strato che si estende da 60 Km fino alla fine dell’atmosfera dove la presenza di particelle ionizzate prevale sulla presenza di particelle di Ozono.

NOMENCLATURA IONOSFERA: Eliosfera (prevalenza He ionizzato) Protonosfera (prevalenza H ionizzato) Magnetosfera (limite estensione campo magnetico terrestre)

Come varia la temperatura dell’atmosfera con la quota? DOMANDA: Come varia la temperatura dell’atmosfera con la quota?

TEMPERATURA E QUOTA

NOMENCLATURA Si individuano 4 Troposfera Stratosfera Mesosfera strati: Troposfera Stratosfera Mesosfera Termosfera

NOMENCLATURA TROPOSFERA Altezza variabile 8 Km ai poli 11 Km alle medie latitudini 18 Km all’equatore La temperatura diminuisce con la quota valore medio s.l.m. : 15°C valore medio a quota massima: - 55°C Sede di tutti i fenomeni meteorologici

Sede di tutti i fenomeni meteorologici NOMENCLATURA TROPOSFERA Sede di tutti i fenomeni meteorologici Moti convettivi (T diminuisce con la quota) Presenza Acqua Presenza nuclei condensazione

NOMENCLATURA TROPOPAUSA Temperatura costante (- 55°C) Spessore dell’ordine di una decina di km Temperatura costante (- 55°C) Presenza delle correnti a getto

Temperatura aumenta con la quota (raggiunge circa 0 °C) NOMENCLATURA STRATOSFERA Temperatura aumenta con la quota (raggiunge circa 0 °C) Altezza massima circa 50 km (max ozono, assorbimento UV)

(Possibile presenza moti convettivi) NOMENCLATURA MESOSFERA Temperatura diminuisce con la quota (raggiunge i – 90 °C) Altezza massima circa 80 km (Possibile presenza moti convettivi)

(Processi ionizzazione He ,H) NOMENCLATURA TERMOSFERA Temperatura aumenta con la quota (raggiunge 1200 °C di giorno) Altezza massima …. limiti atmosfera (Processi ionizzazione He ,H)

NOMENCLATURA Riepilogo

NOMENCLATURA Riepilogo

Atmosfera TIPO ICAO (Atmosfera Standard) E’ un modello di atmosfera ideale standard costante su tutta la superficie terrestre e caratterizzata da alcune proprietà definite in funzione della quota. Al livello del mare ed alla latitudine di 45° ha le seguenti caratteristiche

Atmosfera TIPO ICAO L’aria è un miscuglio di gas i cui componenti principali sono: Azoto 78.10 % Ossigeno 20.95 % Argon 0.93% L’aria è secca ed è un gas perfetto la pressione Po = 1013.2 hPa = 1013.2 mb La temperatura To = 15 °C = 288 °K

Atmosfera TIPO ICAO La densità è di 1.2250 Kg/m3 Il gradiente termico verticale è di 0.65 °C/100 m fino alla quota di 11000 metri geopotenziale standard (troposfera). Da 11000 mgp a 20000 mgp la temperatura rimane costante pari -56.5 °C, Da 20000 mgp a 32000 mgp il gradiente termico verticale è di -0.1 °C/100 m

L’Atmosfera Ma quali sono le cose IMPORTANTI ? L’atmosfera è l’involucro gassoso che avvolge la Terra e la accompagna nei suoi moti di rotazione e rivoluzione intorno al sole.

IMPORTANTE Composizione dell’atmosfera Presenza di acqua Presenza pulviscolo atmosferico Andamento della temperatura con la quota Possibilità che si sviluppino moti convettivi

BIBLIOGRAFIA G. Colella V Edizione, Meteorologia Aeronautica IBN Editore, 2009, Cap 1-5.