Atmosfera da Terra
Mesopausa
A mesopausa é a região da atmosfera que determina o limite entre uma atmosfera com massa molecular constante de outra onde predomina a difusão molecular.Termosfera
Na termosfera situada entre 80/85 Km até mais de 640 Km, a temperatura aumenta com a altitude e está localizada acima da mesopausa, sua temperatura aumenta com a altitude rápida e monotonicamente até onde a densidade das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias aleatórias tal, que raramente se chocam.Regiões atmosféricas segundo a distribuição iônica
Além das camadas citadas, e em conjunto a si, existem regiões atmosféricas distribuídas segundo a ionização, nestas ocorrem diversos fenômenos físicos e químicos que interferem em todo o Planeta.
Ionosfera
A Ionosfera é uma região eletrizada da atmosfera da Terra situada em altidutes de aproximadamente a partir de 50 Km, e presume-se até milhares de quilômetros. Ela consiste de íons e de elétrons livres produzidos pelas influências ionizantes da radiação solar e de partículas cósmicas e solares energéticas incidentes.A ionosfera está sujeita a acentuadas variações geográficas e temporais. Ela exerce um profundo efeito sobre as características das ondas de rádio propagadas dentro, ou através dela.
As camadas ou regiões iônicas da ionosfera são:
Camada D
A mais próxima ao solo, fica entre os 50 e 80 km, é a que absorve a maior quantidade de energia eletromagnética.Camada E
Acima da camada D, embaixo das camadas F1 e F2, sua altitude média é entre os 80 e os 100-140km. Semelhante à camada D.Camada E Esporádica
Esta camada tem a particularidade de ficar mais ativa quanto mais perpendiculares são os raios solares que incidem sobre si.Camada F1
A camada F1 está acima da camada E e abaixo da camada F2 ~100-140 até ~200 Km. Existe durante os horários diurnos.Camada F2
A mais alta das camadas ionosfericas a camada F2, está entre os 200 e 400km de altitude. Acima da F1, E, e D respectivamente. É o principal meio de reflexão ionosferico.Exosfera
A Exosfera fica acima da ionosfera onde a atmosfera na divisa com o espaço exterior.Ozonosfera
A Ozonosfera é onde fica a camada de ozônio, de aproximadamente 10 a 50 km de altitude onde ozônio da estratosfera é abundante. Note que até mesmo dentro desta região, ozônio é um componente raro. É esta camada que protege os seres vivos da Terra contra a ação dos raios ultra-violeta.Magnetosfera
A magnetosfera terrestre apresenta a parte frontal a aproximadamente 10 raios terrestres, uma espessura de 30-50 raios terrestres e uma cauda que se alonga a mais de 100 raios terrestres. Mesmo um astro sem campo magnético pode apresentar uma magnetosfera induzida, que é consequência das correntes elétricas sustentadas pela ionosfera existente.
Cinturão de radiação
Há um cinturão externo, produzido por partículas do plasma solar e terrestre que se aproximam da Terra ao longo desse equador, e um cinturão interno, produzido pela incidência de partículas de mais alta energia dos raios cósmicos. Populando essas regiões, os prótons e os elétrons apresentam-se com distribuições características distintas.
Temperatura média e pressão
A temperatura média da atmosfera à superfície de terra é 14 °C. A Pressão atmosférica é o resultado direto do peso exercido pela atração gravitacional da Terra sobre a camada de ar que a envolve, variando conforme o momento climático, a hora, o local e a altitude. Cerca de 50% do total da massa atmosférica está até 5 km de altitude. A pressão atmosférica ao nível do mar, é aproximadamente 101.3 quilopascais.Densidade e massa
A densidade do ar ao nível do mar é aproximadamente 1.2 quilogramas por metro cúbico. Esta densidade diminui a maiores altitudes à mesma taxa da diminuição da pressão. A massa total da atmosfera é aproximadamente 5.1 × 1018 kg, uma fração minúscula da massa total da terra.A Evolução da atmosfera da Terra
Podemos compreender razoavelmente a história da atmosfera da Terra até há um bilhão anos. Regredindo no tempo, somente especulamos, pois, é uma área ainda em constante pesquisa.Atmosfera moderna ou, terceira atmosfera, esta denominação é para distinguir a composição química atual das duas composições anteriores.
Primeira Atmosfera
A primeira atmosfera, era principalmente hélio e hidrogênio. O calor provindo da crosta terrestre ainda em forma de plasma, e o sol a dissiparam.Segunda atmosfera
A aproximadamente 3.5 bilhões anos atrás, a superfície do planeta tinha esfriado o suficiente para formar uma crosta endurecida, povoando-a com vulcões que liberaram vapor de água, dióxido de carbono, e amoníaco. Desta forma, surgiu a "segunda atmosfera", que era formada principalmente de dióxido de carbono e vapor de água, amônia, metano, óxido de enxofre.Nesta segunda atmosfera quase não havia oxignio livre, era aproximadamente 100 vezes mais densa do que a atmosfera atual. Acredita-se que o efeito estufa, causado por altos níveis de dióxido de carbono, impediu a Terra de congelar. Durante os próximos bilhões anos, devido ao resfriamento, o vapor de água condensou para precipitar chuva e formar oceanos, que começaram a dissolver o dióxido de carbono. Seriam absorvidos 50% do dióxido de carbono nos oceanos.
Desta forma houve o favorecimento do surgimento de moléculas de cadeia longa de carbono. Ao passar do tempo e com a recombinação das cadeias de carbono se iniciou o processo de formação dos ácidos nucléicos primordiais, assim, acredita-se, iniciou um processo de fotossíntese que evoluiu para a vida, e começou a converter dióxido de carbono em oxigênio.
Ao passar do tempo, o carbono em excesso foi fixado em combustíveis fósseis, pedras sedimentares (notavelmente pedra calcária), e conchas animais. Estando o oxigênio livre na atmosfera reagindo com o amoníaco, foi liberado nitrogênio, simultaneamente as bactérias também iniciaram a conversão do amoníaco em nitrogênio.
Assim, aumentando a população vegetal, os níveis de oxigênio cresceram significativamente (enquanto níveis de dióxido de carbono diminuíram). No princípio o oxigênio combinou com vários elementos (como ferro), mas eventualmente acumulou na atmosfera resultando em extinções em massa e evolução.
Terceira atmosfera
Com o aparecimento de uma camada de ozônio(O3), (a Ozonosfera), as formas de vida no planeta foram melhor protegidas da radiação ultravioleta. Esta atmosfera de oxigênio-nitrogênio é a terceira atmosfera Esta última, tem uma estrutura complexa que age como reguladora da temperatura e umidade da superfície.A auto regulação da temperatura e pressão
A Terra tem um sistema de compensações de temperatura, pressão e umidade, que mantém um equilíbrio dinâmico natural, em todas as suas regiões. As camadas superiores do planeta refletem em torno de quarenta por cento da radiação solar. Destes, aproximadamente 17% são absorvidos pelas camadas inferiores sendo que o ozônio interage e absorve os raios ultraviloeta, o dióxido de carbono e o vapor d'água absorvem os raios infravermelhos. Restam 43% da energia, esta alcança a superfície do planeta.Que por sua vez reflete dez por cento das radiações solares de volta. Além dos efeitos descritos, existe ainda a influência do vapor d'água e sua concentração variável. Estes, juntamente com a inclinação dos raios solares em função da latitude, agem de forma decisiva na penetrância da energia solar, que por sua vez tem aproximadamente 33% da energia absorvida por toda a superfície atingida durante o dia, sendo uma parte muito pequena desta re-irradiada durante a noite.
Além de todos os efeitos relatados anteriormente, existe ainda a influência e interação dos oceanos com a atmosfera em sua auto regulação. Estes mantém um equilíbrio dinâmico entre os fenômenos climáticos das diferentes regiões da Terra. Todos os mecanismos relatados acima atuando em conjunto, geram uma transição suave de temperaturas em todo o planeta. Excessão à regra ocorre, onde são menores a quantidade de água, vapor desta e a espessura da troposfera, como nos desertos e cordilheiras de grande altitude.
Na baixa atmosfera, o ar se desloca tanto no sentido horizontal gerando os ventos, quanto no vertical, alterando a pressão. Pois, por diferenças de temperatura, a massa aérea aquecida sobe, e ao esfriar-se, desce e novamente, gerando assim um sistema oscilatório de variação de pressão atmosférica. Uma das maiores determinantes na distribuição do calor e umidade na atmosfera é a circulação do ar, pois esta ativa a evaporação média, dispersa as massas de ar quente ou frio conforme a região e o momento.
Por conseqüência caracteriza os tipos climáticos. À esta circulação de ar, quando na horizontal, chama-se vento, que é definido como o movimento do ar paralelo à superfície da Terra. Quando o deslocamento é na vertical, denomina-se corrente de ar. Aos movimentos verticais e horizontais de superfície, somam-se os jet streams, e os deslocamentos de massas de ar, que determinam as condições climáticas do planeta.
Assim a atmosfera nos mantém vivos, porém nós matamo-la...
A Ionosfera
A ionosfera se localiza entre cinquenta e quatrocentos quilômetros de altitude ( Estas coordenadas são para efeito de estudo), é composta de íons, plasma ionosférico, e, devido à sua composição, reflete ondas de rádio até aproximadamente 30 MHz em condições normais. A reflexão ionosférica, espalhamento e canalização tem ocorrido até freqüências acima de 50 Mhz, mas estatisticamente o tempo de ''propagação aberta'' nas bandas altas se torna muito susceptível à variações ambientais. Na prática, sua utilização se dá no máximo até 30 MHz.O Sol e os raios cósmicos
O maior agente de ionização da ionosfera, é o Sol, cuja radiação nas bandas de raio X, e luz ultravioleta, insere grande quantidade de elétrons livres em seu meio. Os meteoritos e raios cósmicos também são responsáveis pela presença secundária de íons na região.Na ionosfera a densidade de elétrons livres é variável de acordo com a hora do dia, estação do ano, e variações da composição da quimiosfera.
Densidade iônica
Nas zonas mais baixas da atmosfera, os elétrons livres e íons desaparecem. Isto ocorre devido à maior densidade de partículas mais pesadas, portanto, a recombinação prevalecerá sobre a ionização. A densidade dos gases nas zonas mais altas é muito baixa. A quantidade de radiação, ou seja, a energia vinda do espaço é muito grande até determinada altitude, contudo, não existem gases, átomos, ou moléculas livres suficientemente para serem ionizadas. Só haverá ionização à medida em que mergulhamos na atmosfera, até uma certa profundidade limítrofe.A luminescência atmosférica, vista do espaço, adquire as mais diversas tonalidades e cores, à medida em que fazemos o mergulho para dentro da atmosfera, dependendo da hora, temperatura, etc, adquire uma coloração que varia do verde-violeta ao vermelho alaranjado.
Reflexão ionosférica
Canalização, espalhamento e reflexão através da ionosfera, são fenômenos concomitantes, porém algumas vezes concorrem entre si, outras vezes se somam. A reflexão ionosférica é explorada por sistemas de radiodifusão com as antenas de transmissão em ângulo baixo. As propriedades operacionais das ionossondas (sistemas compostos de transmissores, receptores e antenas direcionais apontadas diretamente para a ionosfera) propiciam um conhecimento do comportamento da região. O princípio da reflexão ionosférica em ângulos altos é utilizado há muitos anos para pesquisas, porém pouco utilizado nas comunicações. O efeito ocasionado por inúmeras camadas sucessivas de ionização leva à reflexão das ondas de rádio. Este efeito ocorre sobre uma faixa de alturas estreita e em baixas freqüências, onde, ou os raios refratam, ou refletem. No caso da refração a distância atingida por estes é apreciável, chegando a milhares de quilômetros. No caso da reflexão direta, esta não ultrapassa a algumas centenas de quilômetros. O espalhamento fraco e incoerente de energia ocorre devido às flutuações térmicas e aleatórias da densidade eletrônica no plasma ionosférico. Este espalhamento tem sua eficiência aumentada pelas irregularidades ionosféricas e pelo aumento da densidade iônica.A Máxima Freqüência Utilizável, é a maior freqüência possível onde pode ocorrer o fenômeno da reflexão ionosférica. Estas irregularidades dão origem a sinais de espalhamento direto e sinais de retroespalhamento (reflexão). No caso da reflexão direta, não há canalização, já no caso do espalhamento, ocorre a refração e a canalização ou dutificação dos sinais. A canalização de sinais a grande distâncias ocorre em altura de ionização reduzida, porém não é regra. A probabilidade desta é nas camadas E e F, em alguns casos com ecos percorrendo toda a circunferência da Terra. Pode ocorrer a canalização, onde o sinal refrata e reflete ao mesmo tempo dentro de regiões irregulares do campo alinhado acima da região F também, porém sem íons livres isto não acontece.
A reflexão ionosférica pode levar ao fenômeno da cintilação, isto ocorre devido à atuação dos sinais perante as irregularidades ionosféricas que atual como uma tela de fase variável nos sinais transionosféricos de fontes. Esta tela eletrônica dá origem à efeitos de difração com cintilação de amplitude, ângulo de chegada e fase. Portanto, num meio variável onde ocorrem densidades variáveis, ocorre o fenômeno da reflexão, refração e difração dos sinais de radiofreqüência que pode ser simultâneo ou não.
A camada D é a mais próxima ao solo, fica entre os 50 e 80 km, é a que absorve a maior quantidade de energia eletromagnética, seu comportamento é diurno, aparece no momento em que as moléculas começam a adquirir energia solar. Esta camada permanece por alguns instantes no início da noite. Ionicamente é a menos energética. É a responsável pela absorção das ondas de rádio durante o dia.
A camada E
Acima da camada D, existe a camada E, esta se localiza embaixo das camadas F1 e F2, sua altitude média é entre os 80 e os 100-140 km. Semelhante à camada D, durante o dia se forma e se mantém, durante a noite se dissipa.Em algumas ocasiões, dependendo das condições de vento solar e energia absorvida durante o dia, a camada E pode permanecer esporadicamente à noite, quando isto ocorre é chamada de camada E Esporádica.
Esta camada tem a particularidade de ficar mais ativa quanto mais perpendiculares são os raios solares que incidem sobre si.
As camadas F1 e F2
A camada F1 está acima da camada E e abaixo da camada F2 ~100-140 até ~200 Km. Existe durante os horários diurnos, acompanhando o comportamento da camada E, podendo esporadicamente estar presente à noite.Serve de refletora em determinadas freqüências, esta reflexão varia conforme a espessura que adquire ao receber energia solar. Normalmente a radiofreqüência incidente que atravessa a camada E, atravessa a F1, porém muitas vezes refrata. Ao fazê-lo altera seu ângulo de incidência sobre a camada F2, refletindo nesta.
A camada F2 é a mais alta das camadas ionosfericas, está entre os 200 e 400km de altitude. Acima da F1, E, e D respectivamente. É o principal meio de reflexão ionosférico utilizado para as comunicações em altas freqüências à longa distância.
A sua altitude varia conforme a hora do dia, época do ano, condições de vento e ciclo solares. A propagação e reflexão obedecem a estas variáveis. Seu aparecimento ocorre ao nascer do Sol, quando a camada F se desmembra em F1 e F2. A reflexão nesta camada pode gerar o aparecimento do fenômeno raro da dutificação da radiofreqüência, ocasionando contatos à dezenas de milhares de quilômetros e ecos ionosféricos.
ATMOSFERA DA TERRA
1. Há ar em outros planetas?
Não. Os outros planetas possuem atmosferas mas a mistura que compõe a atmosfera de Terra é exclusiva do nosso planeta.2. Qual é a composição do ar?
O ar é composto principalmente de dois gases (nitrogênio, oxigênio) mas contém quantias pequenas de outros gases (por exemplo, dióxido de carbono) que tem significante importância no clima da Terra independentemente do seu pequeno volume.3. A atmosfera de Terra tem a mesma composição em todos lugares?
Sim e não. A composição da atmosfera é relativamente semelhante ao redor do mundo, mas a atmosfera é diferenciada em quatro camadas estruturais baseadas nas características térmicas delas. Da superfície de Terra para o limite com o espaço, as quatro camadas são a troposfera, estratosfera, mesosfera, e termosfera, nessa ordem.4. Como os cientistas diferenciam as quatro camadas da atmosfera?
As temperaturas diminuem com a altitude crescente em duas camadas (troposfera, mesosfera) e aumenta com altitude na estratosfera e termosfera. Geralmente, a atmosfera deveria ficar mais fria com a distância crescente da superfície de Terra, que é relativamente morna. Exceções para esta regra acontecem na estratosfera e termosfera por causa dos efeitos das variações na composição atmosférica e radiação solar, respectivamente.5. Como a energia que nós recebemos do Sol está relacionada com o arco-íris?
Os arco-íris são formados quando a luz solar é refratada pelos pingos de chuva. A gama de cores (do violeta para o vermelho) que nós vemos em um arco-íris representa o espectro da luz visível. Porém, a radiação solar é composta de uma gama maior de comprimentos de onda a maioria deles invisíveis para nós.6. Nós podemos ser prejudicados pela radiação solar?
Realmente não. Os comprimentos de onda mais prejudiciais da radiação solar (raios de gama, radio x) são absorvidos na atmosfera superior e a maioria dos raios ultravioletas que são potencialmente prejudiciais são bloqueados através do ozônio na estratosfera. A maioria da radiação que chega à Terra é luz visível ou próximo do infravermelho. Nunca é demais usar um protetor solar com proteção de UV se você sair em um dia ensolarado.7. O efeito estufa é bom ou ruim para Terra?
O efeito estufa original é bom para a Terra. As temperaturas cairiam a -18ºC se os gases carbônicos da atmosfera não absorvessem o calor irradiado pela superfície do planeta. Mas a concentração de gás carbônico na atmosfera tem crescido continuamente. Os cientistas acreditam que o aumento de gases carbônicos conduzirão a temperaturas mais altas. A conseqüência de tais mudanças ainda está sob investigação.8. Como a água está distribuída na Terra?
A água aparece de três formas no nosso planeta. A água líquida é a mais comum, e 97% de toda a água está nos oceanos. Os três por cento da água restante é encontrado na forma sólida (gelo), perto dos pólos ou no alto das montanhas. Uma fração pequena (< 0.01%) da água está presente como um gás (vapor de água) na atmosfera.9. O que é calor latente?
A quantia de calor ganha ou perdida quando a água muda de estado é chamada calor latente. O calor latente é libertado para o ambiente quando a água passa de um estado menos ordenado para um estado mais ordenado (por exemplo, de gás para líquido). Esse calor é absorvido quando a água passa para um estado menos ordenado (por exemplo de sólido para líquido).10. Qual é a diferença entre umidade aparente e umidade absoluta?
Ambas dão uma medida da quantia de umidade contida no ar. Umidade absoluta mede a quantia atual de vapor de água em um determinado volume de ar e é expressa em gramas por metro cúbico. Por outro lado, umidade relativa é uma relação da quantia de umidade no ar em relação ao máximo de umidade que o ar conteria quando saturado. A umidade relativa é expressa em porcentagem. 0%, nenhum vapor de água; 100%, é saturado, quando o ar não pode mais absorver vapor de água.11. O que causa um aumento na umidade?
O aumento da umidade absoluta ou relativa acontece com a adição de vapor de água (por exemplo, quando uma massa de ar movimenta-se sobre a água). Umidade relativa aumenta com temperatura decrescente, mas a umidade absoluta não muda.12. O que representa a pressão do ar?
A pressão atmosférica em qualquer local é a pressão mostrada pelo peso do ar que cobre um lugar. Quanto mais ar em cima da sua cabeça, maior é a pressão do ar. A pressão de ar é maior nos lugares baixos e menor nas altas altitudes.13. Onde a maioria do ar está localizado?
A gravidade puxa as moléculas de oxigênio e nitrogênio para a superfície de Terra e a maioria do ar é encontrada dentro da troposfera (99% estão abaixo de 32 km altitude).14. O que são mudanças adiabáticas na temperatura?
Mudanças adiabáticas na temperatura acontecem como resultado da compressão ou expansão do ar. Estas mudanças de temperatura representam a conversão da energia mecânica em energia de calor. O ar comprimido fica mais morno, enquanto a expansão deixa o ar mais fresco.15. Como as nuvens são formadas?
As nuvens se formam como resultado da condensação adiabática de esfriamento. O ar pode subir naturalmente se está mais morno que as massas de ar circunvizinhas, caso contrário pode ser forçado para cima por uma variedade de processos.16. As nuvens são compostas de pingos de chuva?
Não. As nuvens se formam durante a condensação de minúsculas gotículas de água presentes no ar. Um milhão dessas gotículas formam um único pingo de chuva.17. Como se forma a chuva (ou outras formas de precipitação)?
A precipitação pode acontecer através de dois processos. As pequenas gotinhas de água podem colidir formando gotas maiores entre si. Eventualmente são grandes o bastante para cair na superfície de terra. Cristais de gelo minúsculos crescem pela adição de vapor de água, ficando eventualmente grandes o bastante para cair na Terra como gelo ou neve.18. O que é o vento?
Vento é o movimento horizontal do ar que flui das áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. Os ventos recebem nomes de acordo com a direção para onde eles sopram.19. O que causa as diferenças de pressão do ar na superfície de Terra?
Variações horizontais da pressão do ar acontecem devido ao diferente aquecimento do ar perto da superfície da terra pela radiação solar. O ar se expande quando esquenta e se contrai quando esfria. A contração resulta em pressões do ar mais altas, na expansão o ar ocupa uma área maior e é acompanhado por uma diminuição da pressão. Pressões mais altas são associadas com latitudes altas e pressões mais baixas são encontradas perto dos trópicos.20. O que é o efeito Coriolis e como ele age?
São inclinações dos ventos e correntes marítimas à direita do curso normal. O efeito de Coriolis acontece por causa da variação na velocidade da rotação de Terra com a latitude.Fonte: br.geocities.com
Atmosfera da Terra
A atmosfera da Terra vista do espaço é um espetáculo único no Sistema Solar. Apesar de formada por várias camadas, elas não aparecem claramente separadas entre si. Ao contrário do que ocorre em outros planetas, aqui as nuvens não impedem à visão da superfície. Mesmo encobrindo permanentemente cerca de 50% do planeta, seu movimento contínuo e suave revela aos poucos todos os mares e continentes da Terra.Muito tênue e quase transparente, ela é 99% nitrogênio e oxigênio, proporção derivada da complexa história dos processos físicos, químicos e biológicos que ocorreram incessantemente no planeta nos últimos bilhões de anos. Mas o ar que respiramos hoje não é o mesmo de quando a atmosfera surgiu. Antes quase não havia oxigênio, e o hidrogênio era abundante. Os químicos diriam que temos hoje uma “atmosfera oxidante”, enquanto no passado tínhamos uma “atmosfera redutora”.
Furacão Isabel atinge os Estados Unidos em setembro de 2003. Imagem de satélite.
Troposfera
TODO O AR QUE RESPIRAMOS e os fenômenos meteorológicos concentram-se na camada imediatamente acima do solo – a troposfera. O prefixo “tropo” significa mudança: todas as alterações nessa camada resultam no que chamamos de clima.A troposfera se estende até 12 ou 18 km quilômetros acima do nível do mar (a altura depende da estação do ano e da latitude). Vivemos no fundo de um oceano de ar e, sem perceber, somos pressionados por ele à razão de 1 kg por cada centímetro quadrado de nossa pele – o equivalente a 1.700 kg sobre a cabeça. É a pressão atmosférica, um lembrete de que o ar tem massa e portanto peso.
Divisão da atmosfera terrestre
Existe sempre água, na forma de vapor invisível, misturada ao ar na troposfera. É a condensação desse vapor de água que origina a maior parte dos fenômenos climáticos, como nuvens, nevoeiro, chuva ou neve. O ar quente suporta mais vapor que o ar frio, mas há um limite para a quantidade de água que um certo volume de ar pode conter. Quando esse limite é alcançado, dizemos que o ar está saturado.
Geralmente o ar não está saturado, contendo apenas uma fração do vapor da água possível. Essa fração, expressa em percentagem, é a umidade relativa, que também se relaciona com a temperatura do ar. Se resfriarmos o ar não saturado em algum momento ele atingirá a saturação. Qualquer resfriamento maior levará a condensação da água, como quando sua respiração úmida e quente causa o embaciamento das janelas frias de um carro.
Vapores e nuvens
O VAPOR DE ÁGUA É LEVADO PELAS MASSAS DE AR QUENTE a grandes altitudes, onde é mais frio. Mas a condensação não bastaria para criar as nuvens. O que leva as gotículas de água a se aglomerarem são os chamados núcleos de condensação, fragmentos de matéria sólida distribuídos na atmosfera pelas correntes de ar aquecido.Microscópios, porém com grande poder aglutinador, quando a temperatura cai os núcleos de condensação agarram as moléculas de água em suspensão, formando grandes massas esbranquiçadas de umidade concentrada que chamamos de nuvens.
E talvez você não saiba, mas há uma classificação para as nuvens. Não estão vivas, mas também são divididas em gêneros e espécies, cada uma com suas particularidades.
As do tipo "cúmulos" são formadas por convecção, com o ar em movimento vertical, tomando o aspecto de flocos de algodão. Muito comum no verão, sua presença no céu é sinal de tempo bom. Mas as cúmulos também pode se carregar de maus humores e formar as temíveis cúmulo-nimbos, as nuvens de tempestade.
Outro tipo de nuvem muito comum são as "estratos". Cinzentas, elas surgem com o ar calmo e têm a forma de um lençol baixo e uniforme, não raras vezes anunciando chuva. Já as “cirrus” têm o aspecto de plumas, véus – ou como sugere o nome, mechas de cabelo. São formadas por cristais de gelo e assumem formas peculiares devido aos fortes ventos das altitudes onde se encontram.
O céu que nos protege
OS ROBÔS QUE ESTÃO EXPLORANDO MARTE também observaram nuvens cirrus no céu lilás daquele planeta. Aliás, a cor do nosso céu é azul porque as moléculas gasosas da atmosfera terrestre difundem a luz solar em comprimentos de onda mais curtos, como o azul e o ciano.Composição de fotografias em preto e branco obtidas pelo robô Spirit exibem
o céu marciano decorado com nuvens do tipo cirrus. Imagem: Nasa/JPL.
Mas o azul se atenua e fica esbranquiçado quando há muitas partículas em suspensão. Já quando o Sol está perto do horizonte o céu fica alaranjado, pois a luz tem de percorrer camadas mais espessas de ar, favorecendo a absorção do azul.
Sem atmosfera, mesmo de dia o céu pareceria negro. Sobrariam apenas o brilho ofuscante do Sol e de outros corpos celestes. Visto da Terra o Sol aparece amarelo, mas do espaço ou da Lua ele seria branco, pois lá não há dispersão da luz. A atmosfera permite a vida na Terra e ainda determina o modo como nós vemos o mundo – embaixo de seis quadrilhões de toneladas de ar.
Fonte: www.zenite.nu
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Mesopausa
A mesopausa é a região da atmosfera que determina o limite entre uma atmosfera com massa molecular constante de outra onde predomina a difusão molecular.Termosfera
Na termosfera situada entre 80/85 Km até mais de 640 Km, a temperatura aumenta com a altitude e está localizada acima da mesopausa, sua temperatura aumenta com a altitude rápida e monotonicamente até onde a densidade das moléculas é tão pequena e se movem em trajetórias aleatórias tal, que raramente se chocam.Regiões atmosféricas segundo a distribuição iônica
Além das camadas citadas, e em conjunto a si, existem regiões atmosféricas distribuídas segundo a ionização, nestas ocorrem diversos fenômenos físicos e químicos que interferem em todo o Planeta.
Ionosfera
A Ionosfera é uma região eletrizada da atmosfera da Terra situada em altidutes de aproximadamente a partir de 50 Km, e presume-se até milhares de quilômetros. Ela consiste de íons e de elétrons livres produzidos pelas influências ionizantes da radiação solar e de partículas cósmicas e solares energéticas incidentes.A ionosfera está sujeita a acentuadas variações geográficas e temporais. Ela exerce um profundo efeito sobre as características das ondas de rádio propagadas dentro, ou através dela.
As camadas ou regiões iônicas da ionosfera são:
Camada D
A mais próxima ao solo, fica entre os 50 e 80 km, é a que absorve a maior quantidade de energia eletromagnética.Camada E
Acima da camada D, embaixo das camadas F1 e F2, sua altitude média é entre os 80 e os 100-140km. Semelhante à camada D.Camada E Esporádica
Esta camada tem a particularidade de ficar mais ativa quanto mais perpendiculares são os raios solares que incidem sobre si.Camada F1
A camada F1 está acima da camada E e abaixo da camada F2 ~100-140 até ~200 Km. Existe durante os horários diurnos.Camada F2
A mais alta das camadas ionosfericas a camada F2, está entre os 200 e 400km de altitude. Acima da F1, E, e D respectivamente. É o principal meio de reflexão ionosferico.Exosfera
A Exosfera fica acima da ionosfera onde a atmosfera na divisa com o espaço exterior.Ozonosfera
A Ozonosfera é onde fica a camada de ozônio, de aproximadamente 10 a 50 km de altitude onde ozônio da estratosfera é abundante. Note que até mesmo dentro desta região, ozônio é um componente raro. É esta camada que protege os seres vivos da Terra contra a ação dos raios ultra-violeta.Magnetosfera
A magnetosfera terrestre apresenta a parte frontal a aproximadamente 10 raios terrestres, uma espessura de 30-50 raios terrestres e uma cauda que se alonga a mais de 100 raios terrestres. Mesmo um astro sem campo magnético pode apresentar uma magnetosfera induzida, que é consequência das correntes elétricas sustentadas pela ionosfera existente.
Cinturão de radiação
Há um cinturão externo, produzido por partículas do plasma solar e terrestre que se aproximam da Terra ao longo desse equador, e um cinturão interno, produzido pela incidência de partículas de mais alta energia dos raios cósmicos. Populando essas regiões, os prótons e os elétrons apresentam-se com distribuições características distintas.
Temperatura média e pressão
A temperatura média da atmosfera à superfície de terra é 14 °C. A Pressão atmosférica é o resultado direto do peso exercido pela atração gravitacional da Terra sobre a camada de ar que a envolve, variando conforme o momento climático, a hora, o local e a altitude. Cerca de 50% do total da massa atmosférica está até 5 km de altitude. A pressão atmosférica ao nível do mar, é aproximadamente 101.3 quilopascais.Densidade e massa
A densidade do ar ao nível do mar é aproximadamente 1.2 quilogramas por metro cúbico. Esta densidade diminui a maiores altitudes à mesma taxa da diminuição da pressão. A massa total da atmosfera é aproximadamente 5.1 × 1018 kg, uma fração minúscula da massa total da terra.A Evolução da atmosfera da Terra
Podemos compreender razoavelmente a história da atmosfera da Terra até há um bilhão anos. Regredindo no tempo, somente especulamos, pois, é uma área ainda em constante pesquisa.Atmosfera moderna ou, terceira atmosfera, esta denominação é para distinguir a composição química atual das duas composições anteriores.
Primeira Atmosfera
A primeira atmosfera, era principalmente hélio e hidrogênio. O calor provindo da crosta terrestre ainda em forma de plasma, e o sol a dissiparam.Segunda atmosfera
A aproximadamente 3.5 bilhões anos atrás, a superfície do planeta tinha esfriado o suficiente para formar uma crosta endurecida, povoando-a com vulcões que liberaram vapor de água, dióxido de carbono, e amoníaco. Desta forma, surgiu a "segunda atmosfera", que era formada principalmente de dióxido de carbono e vapor de água, amônia, metano, óxido de enxofre.Nesta segunda atmosfera quase não havia oxignio livre, era aproximadamente 100 vezes mais densa do que a atmosfera atual. Acredita-se que o efeito estufa, causado por altos níveis de dióxido de carbono, impediu a Terra de congelar. Durante os próximos bilhões anos, devido ao resfriamento, o vapor de água condensou para precipitar chuva e formar oceanos, que começaram a dissolver o dióxido de carbono. Seriam absorvidos 50% do dióxido de carbono nos oceanos.
Desta forma houve o favorecimento do surgimento de moléculas de cadeia longa de carbono. Ao passar do tempo e com a recombinação das cadeias de carbono se iniciou o processo de formação dos ácidos nucléicos primordiais, assim, acredita-se, iniciou um processo de fotossíntese que evoluiu para a vida, e começou a converter dióxido de carbono em oxigênio.
Ao passar do tempo, o carbono em excesso foi fixado em combustíveis fósseis, pedras sedimentares (notavelmente pedra calcária), e conchas animais. Estando o oxigênio livre na atmosfera reagindo com o amoníaco, foi liberado nitrogênio, simultaneamente as bactérias também iniciaram a conversão do amoníaco em nitrogênio.
Assim, aumentando a população vegetal, os níveis de oxigênio cresceram significativamente (enquanto níveis de dióxido de carbono diminuíram). No princípio o oxigênio combinou com vários elementos (como ferro), mas eventualmente acumulou na atmosfera resultando em extinções em massa e evolução.
Terceira atmosfera
Com o aparecimento de uma camada de ozônio(O3), (a Ozonosfera), as formas de vida no planeta foram melhor protegidas da radiação ultravioleta. Esta atmosfera de oxigênio-nitrogênio é a terceira atmosfera Esta última, tem uma estrutura complexa que age como reguladora da temperatura e umidade da superfície.A auto regulação da temperatura e pressão
A Terra tem um sistema de compensações de temperatura, pressão e umidade, que mantém um equilíbrio dinâmico natural, em todas as suas regiões. As camadas superiores do planeta refletem em torno de quarenta por cento da radiação solar. Destes, aproximadamente 17% são absorvidos pelas camadas inferiores sendo que o ozônio interage e absorve os raios ultraviloeta, o dióxido de carbono e o vapor d'água absorvem os raios infravermelhos. Restam 43% da energia, esta alcança a superfície do planeta.Que por sua vez reflete dez por cento das radiações solares de volta. Além dos efeitos descritos, existe ainda a influência do vapor d'água e sua concentração variável. Estes, juntamente com a inclinação dos raios solares em função da latitude, agem de forma decisiva na penetrância da energia solar, que por sua vez tem aproximadamente 33% da energia absorvida por toda a superfície atingida durante o dia, sendo uma parte muito pequena desta re-irradiada durante a noite.
Além de todos os efeitos relatados anteriormente, existe ainda a influência e interação dos oceanos com a atmosfera em sua auto regulação. Estes mantém um equilíbrio dinâmico entre os fenômenos climáticos das diferentes regiões da Terra. Todos os mecanismos relatados acima atuando em conjunto, geram uma transição suave de temperaturas em todo o planeta. Excessão à regra ocorre, onde são menores a quantidade de água, vapor desta e a espessura da troposfera, como nos desertos e cordilheiras de grande altitude.
Na baixa atmosfera, o ar se desloca tanto no sentido horizontal gerando os ventos, quanto no vertical, alterando a pressão. Pois, por diferenças de temperatura, a massa aérea aquecida sobe, e ao esfriar-se, desce e novamente, gerando assim um sistema oscilatório de variação de pressão atmosférica. Uma das maiores determinantes na distribuição do calor e umidade na atmosfera é a circulação do ar, pois esta ativa a evaporação média, dispersa as massas de ar quente ou frio conforme a região e o momento.
Por conseqüência caracteriza os tipos climáticos. À esta circulação de ar, quando na horizontal, chama-se vento, que é definido como o movimento do ar paralelo à superfície da Terra. Quando o deslocamento é na vertical, denomina-se corrente de ar. Aos movimentos verticais e horizontais de superfície, somam-se os jet streams, e os deslocamentos de massas de ar, que determinam as condições climáticas do planeta.
Assim a atmosfera nos mantém vivos, porém nós matamo-la...
A Ionosfera
A ionosfera se localiza entre cinquenta e quatrocentos quilômetros de altitude ( Estas coordenadas são para efeito de estudo), é composta de íons, plasma ionosférico, e, devido à sua composição, reflete ondas de rádio até aproximadamente 30 MHz em condições normais. A reflexão ionosférica, espalhamento e canalização tem ocorrido até freqüências acima de 50 Mhz, mas estatisticamente o tempo de ''propagação aberta'' nas bandas altas se torna muito susceptível à variações ambientais. Na prática, sua utilização se dá no máximo até 30 MHz.O Sol e os raios cósmicos
O maior agente de ionização da ionosfera, é o Sol, cuja radiação nas bandas de raio X, e luz ultravioleta, insere grande quantidade de elétrons livres em seu meio. Os meteoritos e raios cósmicos também são responsáveis pela presença secundária de íons na região.Na ionosfera a densidade de elétrons livres é variável de acordo com a hora do dia, estação do ano, e variações da composição da quimiosfera.
Densidade iônica
Nas zonas mais baixas da atmosfera, os elétrons livres e íons desaparecem. Isto ocorre devido à maior densidade de partículas mais pesadas, portanto, a recombinação prevalecerá sobre a ionização. A densidade dos gases nas zonas mais altas é muito baixa. A quantidade de radiação, ou seja, a energia vinda do espaço é muito grande até determinada altitude, contudo, não existem gases, átomos, ou moléculas livres suficientemente para serem ionizadas. Só haverá ionização à medida em que mergulhamos na atmosfera, até uma certa profundidade limítrofe.A luminescência atmosférica, vista do espaço, adquire as mais diversas tonalidades e cores, à medida em que fazemos o mergulho para dentro da atmosfera, dependendo da hora, temperatura, etc, adquire uma coloração que varia do verde-violeta ao vermelho alaranjado.
Reflexão ionosférica
Canalização, espalhamento e reflexão através da ionosfera, são fenômenos concomitantes, porém algumas vezes concorrem entre si, outras vezes se somam. A reflexão ionosférica é explorada por sistemas de radiodifusão com as antenas de transmissão em ângulo baixo. As propriedades operacionais das ionossondas (sistemas compostos de transmissores, receptores e antenas direcionais apontadas diretamente para a ionosfera) propiciam um conhecimento do comportamento da região. O princípio da reflexão ionosférica em ângulos altos é utilizado há muitos anos para pesquisas, porém pouco utilizado nas comunicações. O efeito ocasionado por inúmeras camadas sucessivas de ionização leva à reflexão das ondas de rádio. Este efeito ocorre sobre uma faixa de alturas estreita e em baixas freqüências, onde, ou os raios refratam, ou refletem. No caso da refração a distância atingida por estes é apreciável, chegando a milhares de quilômetros. No caso da reflexão direta, esta não ultrapassa a algumas centenas de quilômetros. O espalhamento fraco e incoerente de energia ocorre devido às flutuações térmicas e aleatórias da densidade eletrônica no plasma ionosférico. Este espalhamento tem sua eficiência aumentada pelas irregularidades ionosféricas e pelo aumento da densidade iônica.A Máxima Freqüência Utilizável, é a maior freqüência possível onde pode ocorrer o fenômeno da reflexão ionosférica. Estas irregularidades dão origem a sinais de espalhamento direto e sinais de retroespalhamento (reflexão). No caso da reflexão direta, não há canalização, já no caso do espalhamento, ocorre a refração e a canalização ou dutificação dos sinais. A canalização de sinais a grande distâncias ocorre em altura de ionização reduzida, porém não é regra. A probabilidade desta é nas camadas E e F, em alguns casos com ecos percorrendo toda a circunferência da Terra. Pode ocorrer a canalização, onde o sinal refrata e reflete ao mesmo tempo dentro de regiões irregulares do campo alinhado acima da região F também, porém sem íons livres isto não acontece.
A reflexão ionosférica pode levar ao fenômeno da cintilação, isto ocorre devido à atuação dos sinais perante as irregularidades ionosféricas que atual como uma tela de fase variável nos sinais transionosféricos de fontes. Esta tela eletrônica dá origem à efeitos de difração com cintilação de amplitude, ângulo de chegada e fase. Portanto, num meio variável onde ocorrem densidades variáveis, ocorre o fenômeno da reflexão, refração e difração dos sinais de radiofreqüência que pode ser simultâneo ou não.
A camada D é a mais próxima ao solo, fica entre os 50 e 80 km, é a que absorve a maior quantidade de energia eletromagnética, seu comportamento é diurno, aparece no momento em que as moléculas começam a adquirir energia solar. Esta camada permanece por alguns instantes no início da noite. Ionicamente é a menos energética. É a responsável pela absorção das ondas de rádio durante o dia.
A camada E
Acima da camada D, existe a camada E, esta se localiza embaixo das camadas F1 e F2, sua altitude média é entre os 80 e os 100-140 km. Semelhante à camada D, durante o dia se forma e se mantém, durante a noite se dissipa.Em algumas ocasiões, dependendo das condições de vento solar e energia absorvida durante o dia, a camada E pode permanecer esporadicamente à noite, quando isto ocorre é chamada de camada E Esporádica.
Esta camada tem a particularidade de ficar mais ativa quanto mais perpendiculares são os raios solares que incidem sobre si.
As camadas F1 e F2
A camada F1 está acima da camada E e abaixo da camada F2 ~100-140 até ~200 Km. Existe durante os horários diurnos, acompanhando o comportamento da camada E, podendo esporadicamente estar presente à noite.Serve de refletora em determinadas freqüências, esta reflexão varia conforme a espessura que adquire ao receber energia solar. Normalmente a radiofreqüência incidente que atravessa a camada E, atravessa a F1, porém muitas vezes refrata. Ao fazê-lo altera seu ângulo de incidência sobre a camada F2, refletindo nesta.
A camada F2 é a mais alta das camadas ionosfericas, está entre os 200 e 400km de altitude. Acima da F1, E, e D respectivamente. É o principal meio de reflexão ionosférico utilizado para as comunicações em altas freqüências à longa distância.
A sua altitude varia conforme a hora do dia, época do ano, condições de vento e ciclo solares. A propagação e reflexão obedecem a estas variáveis. Seu aparecimento ocorre ao nascer do Sol, quando a camada F se desmembra em F1 e F2. A reflexão nesta camada pode gerar o aparecimento do fenômeno raro da dutificação da radiofreqüência, ocasionando contatos à dezenas de milhares de quilômetros e ecos ionosféricos.
ATMOSFERA DA TERRA
1. Há ar em outros planetas?
Não. Os outros planetas possuem atmosferas mas a mistura que compõe a atmosfera de Terra é exclusiva do nosso planeta.2. Qual é a composição do ar?
O ar é composto principalmente de dois gases (nitrogênio, oxigênio) mas contém quantias pequenas de outros gases (por exemplo, dióxido de carbono) que tem significante importância no clima da Terra independentemente do seu pequeno volume.3. A atmosfera de Terra tem a mesma composição em todos lugares?
Sim e não. A composição da atmosfera é relativamente semelhante ao redor do mundo, mas a atmosfera é diferenciada em quatro camadas estruturais baseadas nas características térmicas delas. Da superfície de Terra para o limite com o espaço, as quatro camadas são a troposfera, estratosfera, mesosfera, e termosfera, nessa ordem.4. Como os cientistas diferenciam as quatro camadas da atmosfera?
As temperaturas diminuem com a altitude crescente em duas camadas (troposfera, mesosfera) e aumenta com altitude na estratosfera e termosfera. Geralmente, a atmosfera deveria ficar mais fria com a distância crescente da superfície de Terra, que é relativamente morna. Exceções para esta regra acontecem na estratosfera e termosfera por causa dos efeitos das variações na composição atmosférica e radiação solar, respectivamente.5. Como a energia que nós recebemos do Sol está relacionada com o arco-íris?
Os arco-íris são formados quando a luz solar é refratada pelos pingos de chuva. A gama de cores (do violeta para o vermelho) que nós vemos em um arco-íris representa o espectro da luz visível. Porém, a radiação solar é composta de uma gama maior de comprimentos de onda a maioria deles invisíveis para nós.6. Nós podemos ser prejudicados pela radiação solar?
Realmente não. Os comprimentos de onda mais prejudiciais da radiação solar (raios de gama, radio x) são absorvidos na atmosfera superior e a maioria dos raios ultravioletas que são potencialmente prejudiciais são bloqueados através do ozônio na estratosfera. A maioria da radiação que chega à Terra é luz visível ou próximo do infravermelho. Nunca é demais usar um protetor solar com proteção de UV se você sair em um dia ensolarado.7. O efeito estufa é bom ou ruim para Terra?
O efeito estufa original é bom para a Terra. As temperaturas cairiam a -18ºC se os gases carbônicos da atmosfera não absorvessem o calor irradiado pela superfície do planeta. Mas a concentração de gás carbônico na atmosfera tem crescido continuamente. Os cientistas acreditam que o aumento de gases carbônicos conduzirão a temperaturas mais altas. A conseqüência de tais mudanças ainda está sob investigação.8. Como a água está distribuída na Terra?
A água aparece de três formas no nosso planeta. A água líquida é a mais comum, e 97% de toda a água está nos oceanos. Os três por cento da água restante é encontrado na forma sólida (gelo), perto dos pólos ou no alto das montanhas. Uma fração pequena (< 0.01%) da água está presente como um gás (vapor de água) na atmosfera.9. O que é calor latente?
A quantia de calor ganha ou perdida quando a água muda de estado é chamada calor latente. O calor latente é libertado para o ambiente quando a água passa de um estado menos ordenado para um estado mais ordenado (por exemplo, de gás para líquido). Esse calor é absorvido quando a água passa para um estado menos ordenado (por exemplo de sólido para líquido).10. Qual é a diferença entre umidade aparente e umidade absoluta?
Ambas dão uma medida da quantia de umidade contida no ar. Umidade absoluta mede a quantia atual de vapor de água em um determinado volume de ar e é expressa em gramas por metro cúbico. Por outro lado, umidade relativa é uma relação da quantia de umidade no ar em relação ao máximo de umidade que o ar conteria quando saturado. A umidade relativa é expressa em porcentagem. 0%, nenhum vapor de água; 100%, é saturado, quando o ar não pode mais absorver vapor de água.11. O que causa um aumento na umidade?
O aumento da umidade absoluta ou relativa acontece com a adição de vapor de água (por exemplo, quando uma massa de ar movimenta-se sobre a água). Umidade relativa aumenta com temperatura decrescente, mas a umidade absoluta não muda.12. O que representa a pressão do ar?
A pressão atmosférica em qualquer local é a pressão mostrada pelo peso do ar que cobre um lugar. Quanto mais ar em cima da sua cabeça, maior é a pressão do ar. A pressão de ar é maior nos lugares baixos e menor nas altas altitudes.13. Onde a maioria do ar está localizado?
A gravidade puxa as moléculas de oxigênio e nitrogênio para a superfície de Terra e a maioria do ar é encontrada dentro da troposfera (99% estão abaixo de 32 km altitude).14. O que são mudanças adiabáticas na temperatura?
Mudanças adiabáticas na temperatura acontecem como resultado da compressão ou expansão do ar. Estas mudanças de temperatura representam a conversão da energia mecânica em energia de calor. O ar comprimido fica mais morno, enquanto a expansão deixa o ar mais fresco.15. Como as nuvens são formadas?
As nuvens se formam como resultado da condensação adiabática de esfriamento. O ar pode subir naturalmente se está mais morno que as massas de ar circunvizinhas, caso contrário pode ser forçado para cima por uma variedade de processos.16. As nuvens são compostas de pingos de chuva?
Não. As nuvens se formam durante a condensação de minúsculas gotículas de água presentes no ar. Um milhão dessas gotículas formam um único pingo de chuva.17. Como se forma a chuva (ou outras formas de precipitação)?
A precipitação pode acontecer através de dois processos. As pequenas gotinhas de água podem colidir formando gotas maiores entre si. Eventualmente são grandes o bastante para cair na superfície de terra. Cristais de gelo minúsculos crescem pela adição de vapor de água, ficando eventualmente grandes o bastante para cair na Terra como gelo ou neve.18. O que é o vento?
Vento é o movimento horizontal do ar que flui das áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. Os ventos recebem nomes de acordo com a direção para onde eles sopram.19. O que causa as diferenças de pressão do ar na superfície de Terra?
Variações horizontais da pressão do ar acontecem devido ao diferente aquecimento do ar perto da superfície da terra pela radiação solar. O ar se expande quando esquenta e se contrai quando esfria. A contração resulta em pressões do ar mais altas, na expansão o ar ocupa uma área maior e é acompanhado por uma diminuição da pressão. Pressões mais altas são associadas com latitudes altas e pressões mais baixas são encontradas perto dos trópicos.20. O que é o efeito Coriolis e como ele age?
São inclinações dos ventos e correntes marítimas à direita do curso normal. O efeito de Coriolis acontece por causa da variação na velocidade da rotação de Terra com a latitude.Fonte: br.geocities.com
Atmosfera da Terra
A atmosfera da Terra vista do espaço é um espetáculo único no Sistema Solar. Apesar de formada por várias camadas, elas não aparecem claramente separadas entre si. Ao contrário do que ocorre em outros planetas, aqui as nuvens não impedem à visão da superfície. Mesmo encobrindo permanentemente cerca de 50% do planeta, seu movimento contínuo e suave revela aos poucos todos os mares e continentes da Terra.Muito tênue e quase transparente, ela é 99% nitrogênio e oxigênio, proporção derivada da complexa história dos processos físicos, químicos e biológicos que ocorreram incessantemente no planeta nos últimos bilhões de anos. Mas o ar que respiramos hoje não é o mesmo de quando a atmosfera surgiu. Antes quase não havia oxigênio, e o hidrogênio era abundante. Os químicos diriam que temos hoje uma “atmosfera oxidante”, enquanto no passado tínhamos uma “atmosfera redutora”.
Furacão Isabel atinge os Estados Unidos em setembro de 2003. Imagem de satélite.
Troposfera
TODO O AR QUE RESPIRAMOS e os fenômenos meteorológicos concentram-se na camada imediatamente acima do solo – a troposfera. O prefixo “tropo” significa mudança: todas as alterações nessa camada resultam no que chamamos de clima.A troposfera se estende até 12 ou 18 km quilômetros acima do nível do mar (a altura depende da estação do ano e da latitude). Vivemos no fundo de um oceano de ar e, sem perceber, somos pressionados por ele à razão de 1 kg por cada centímetro quadrado de nossa pele – o equivalente a 1.700 kg sobre a cabeça. É a pressão atmosférica, um lembrete de que o ar tem massa e portanto peso.
Divisão da atmosfera terrestre
Existe sempre água, na forma de vapor invisível, misturada ao ar na troposfera. É a condensação desse vapor de água que origina a maior parte dos fenômenos climáticos, como nuvens, nevoeiro, chuva ou neve. O ar quente suporta mais vapor que o ar frio, mas há um limite para a quantidade de água que um certo volume de ar pode conter. Quando esse limite é alcançado, dizemos que o ar está saturado.
Geralmente o ar não está saturado, contendo apenas uma fração do vapor da água possível. Essa fração, expressa em percentagem, é a umidade relativa, que também se relaciona com a temperatura do ar. Se resfriarmos o ar não saturado em algum momento ele atingirá a saturação. Qualquer resfriamento maior levará a condensação da água, como quando sua respiração úmida e quente causa o embaciamento das janelas frias de um carro.
Vapores e nuvens
O VAPOR DE ÁGUA É LEVADO PELAS MASSAS DE AR QUENTE a grandes altitudes, onde é mais frio. Mas a condensação não bastaria para criar as nuvens. O que leva as gotículas de água a se aglomerarem são os chamados núcleos de condensação, fragmentos de matéria sólida distribuídos na atmosfera pelas correntes de ar aquecido.Microscópios, porém com grande poder aglutinador, quando a temperatura cai os núcleos de condensação agarram as moléculas de água em suspensão, formando grandes massas esbranquiçadas de umidade concentrada que chamamos de nuvens.
E talvez você não saiba, mas há uma classificação para as nuvens. Não estão vivas, mas também são divididas em gêneros e espécies, cada uma com suas particularidades.
As do tipo "cúmulos" são formadas por convecção, com o ar em movimento vertical, tomando o aspecto de flocos de algodão. Muito comum no verão, sua presença no céu é sinal de tempo bom. Mas as cúmulos também pode se carregar de maus humores e formar as temíveis cúmulo-nimbos, as nuvens de tempestade.
Outro tipo de nuvem muito comum são as "estratos". Cinzentas, elas surgem com o ar calmo e têm a forma de um lençol baixo e uniforme, não raras vezes anunciando chuva. Já as “cirrus” têm o aspecto de plumas, véus – ou como sugere o nome, mechas de cabelo. São formadas por cristais de gelo e assumem formas peculiares devido aos fortes ventos das altitudes onde se encontram.
O céu que nos protege
OS ROBÔS QUE ESTÃO EXPLORANDO MARTE também observaram nuvens cirrus no céu lilás daquele planeta. Aliás, a cor do nosso céu é azul porque as moléculas gasosas da atmosfera terrestre difundem a luz solar em comprimentos de onda mais curtos, como o azul e o ciano.Composição de fotografias em preto e branco obtidas pelo robô Spirit exibem
o céu marciano decorado com nuvens do tipo cirrus. Imagem: Nasa/JPL.
Mas o azul se atenua e fica esbranquiçado quando há muitas partículas em suspensão. Já quando o Sol está perto do horizonte o céu fica alaranjado, pois a luz tem de percorrer camadas mais espessas de ar, favorecendo a absorção do azul.
Sem atmosfera, mesmo de dia o céu pareceria negro. Sobrariam apenas o brilho ofuscante do Sol e de outros corpos celestes. Visto da Terra o Sol aparece amarelo, mas do espaço ou da Lua ele seria branco, pois lá não há dispersão da luz. A atmosfera permite a vida na Terra e ainda determina o modo como nós vemos o mundo – embaixo de seis quadrilhões de toneladas de ar.
Fonte: www.zenite.nu
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