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Il Piccolo Museo del Lavoro e dell'Industria

 

Cambiamenti climatici e

crisi climatico-ambientale

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Luciano Russo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il surriscaldamento del Pianeta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e l'"effetto serra"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cambiamenti climatici globali

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eventi drastici

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il più importante evento geologico dell'ultimo millennio è

senz'altro l'impatto umano sull'ambiente naturale dovuto

principalmente alla progressiva espansione di agricoltura e pesca.

 

A questo però negli ultimi cento anni va ad aggiungersi la

profonda alterazione dell'atmosfera causata da una

incomparabilmente più rapida industrializzazione, dalla cui

combustione di carbone e petrolio, ad un ritmo costantemente

accelerante di almeno centomila volte maggiore di quello che la

natura può sopportare, smaltire e controbilanciare, è conseguito il

drammatico aumento della concentrazione dei cosiddetti "gas

traccia" nell'atmosfera, a livelli mai prima registrati durante

l'ultimo milione di anni!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aria ed acqua

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La vita sulla Terra, la "sfera blù" è possibile solo grazie alla

presenza di due elementi essenziali, acqua ed aria, e alla

protezione esterna di cui il pianeta gode grazie ad una particolare

"atmosfera", una una miscela di gas, capace di ridurre al minimo

le escursioni termiche tra la notte ed il giorno e tra le varie

stagioni, filtrando e bloccando all'esterno nocive radiazioni solari.

 

 

Quella che normalmente chiamiamo "atmosfera terrestre", è la

parte interna, a contatto cioè con la Terra, dell'involucro gassoso

che avvolge il nostro pianeta - dal greco ατμός "vapore" e σφαίρα

"sfera", mentre il suo strato più esterno, solo circa l'1% della

massa gassosa e quindi estremamente rarefatto, è chiamato

"ionosfera", perché lì i gas atmosferici, a diretto contatto con le

radiazioni solari, vengono fortemente "ionizzati" (la radiazione

solare "strappa" cioè letteralmente gli elettroni dagli atomi e dalle

molecole dei gas).

 

La funzione protettiva della ionosfera è fondamentale per la vita

sul nostro Pianeta, in quanto, con il suo spessore di alcune

centinaia di chilometri, assorbe appunto gran parte delle

radiazioni ionizzanti provenienti dallo spazio, che altrimenti ci

colpirebbero direttamente.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Come una gigantesca cipolla

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'atmosfera terrestre è come una enorme cipolla i cui strati

dall'esterno, avvicinandoci alla Terra dallo spazio, sono dapprima

molto spessi e rarefatti fino a raggiungere sottigliezza e massima

densità sulla superficie terrestre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'atmosfera ha una sua struttura e complessità, essendo formata

da 5 diversi strati, ognuno con particolari caratteristiche.

 

La vita sul nostro Pianeta è dunque possibile solo grazie alla

fantastica e quasi totale protezione che questo "cipollone" ci offre

contro le altrimenti letali cosidette "radiazioni solari".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'atmosfera terrestre è composta principalmente da due gas:

azoto per circa il 78% di volume ed ossigeno per circa il 21%.

 

Meno del rimanente 1% sono cosiddetti "gas traccia",

prevalentemente prodotti da attività umane, solo in minima parte

derivanti da vegetazione e microrganismi:

il più comune è l'argon, seguono poi vapore acqueo, anidride

carbonica, neon, elio, metano, idrogeno, kripton, xeno e ozono,

infine tracce di ossidi di azoto, monossido di carbonio,

ammoniaca, biossido di zolfo e solfuro di idrogeno.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"Classico" spaccato didattico dell'atmosfera terrestre, certo

illustrativo ma estremamente "compresso" in verticale, soprattutto

negli strati superiori, per cui falsante dal punto di vista delle

dimensioni e proporzioni reali fra i vari strati.

 

Di seguito una rappresentazione più corretta delle reali proporzioni

degli strati dell'atmosfera con la piccola sfera nera all'estremità

inferiore, l'immagine del pianeta Terra.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il diametro della Terra all'equatore è pari a 12.756,1 km, qui, per motivi

didattici, grafici e di spazio, comunque rimpicciolito di sproporzionate

ben 10 volte, quindi la parte più densa dell'atmosfera terrestre, che

dalla superficie del Pianeta = km 0 raggiunge appena i 10 km di

altezza, risulta a tutti gli effetti come una pellicola che avvolge il

Pianeta.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Se ingrandissimo l'immagine dell'atmosfera nell'intervallo tra 0 km,

cioè dalla superficie terrestre, e fino a circa 10 km di altezza, ci

troveremmo nella cosiddetta "Troposfera", in altre parole l'"aria" del

nostro habitat, quella che respiriamo, la pellicola lucente a contatto

con la Terra.

 

Nelle maggior parte delle immagini didattiche l'arcuatura

dell'orizzonte terrestre viene esagerata a fine illustrativo, ma se si

cercasse di mostrarne le reali proporzioni la rotondità della superficie

terrestre e degli strati dell'atmosfera più vicini della Terra

diventerebbe quasi impercettibile, ad accentuare drasticamente

l'estrema "sottigliezza" e fragilità dello strato gassoso più denso.

 

Bene:

quel sottilissimo spazio è l'unico in cui la vita, come noi la

conosciamo ad oggi, sia possibile, in altre parole la "pelle" viva del

Pianeta.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'Esosfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scendendo verso la Terra, il primo "strato" che incontriamo è

l'"Esosfera", la parte più esterna dell'atmosfera terrestre, senza un

vero limite superiore, tanto da arrivare a comprendere le

cosiddette "Fasce di Van Allen", due superfici, una interna e una

esterna, che ricoprono un volume cosiddetto "toroidale", cioè a

forma di ciambella, il quale circonda la Terra intorno all'Equatore.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le fasce sono il risultato della collisione del cosiddetto "vento

solare" con il campo magnetico terrestre, una zona in cui

particelle cariche, cosiddette "plasma", vengono trattenute dal

campo magnetico.

 

La radiazione solare intrappolata dalla Magnetosfera terrestre

viene respinta là dove il campo magnetico è più intenso, cioè le

regioni polari, continuando così a "rimbalzare" tra Nord e Sud

attraverso le regioni tropicali e quella equatoriale.

 

 

Quando la fascia esterna viene eccitata, alcune di queste particelle

solari colpiscono l'alta atmosfera, dando luogo a fenomeni di

fluorescenza noti come "aurore polari", rispettivamente "boreali"

ed "australi".

 

Chimicamente l'Esosfera è uno strato di elio e idrogeno, particelle

di vento solare catturate a temperature di oltre 2.000°C man mano

a diminuire verso la Terra, fino a che - a circa 550 km di quota -

azoto e ossigeno diventeranno i principali componenti

dell'atmosfera.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Termopausa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Continuando a scendere verso la fascia interna di Van Allen, prima

di raggiungere la Termosfera a 200 km dalla superficie terrestre,

incontreremo la cosiddetta "Termopausa", strato fra Esosfera e

Termosfera e limite superiore di Termosfera e Ionosfera al confine

con la Esosfera esterna che stiamo per lasciare.

 

Un confine a 800 km di altezza media dalla superficie terrestre da

cui in poi sperimenteremo una drastica diminuzione della

temperatura nella Termosfera, che raggiunge comunque il suo

massimo proprio al confine con la Esosfera.

 

 

In questa zona di elio e idrogeno, la temperatura cinetica è di circa

1.300 K (nella scala Kelvin lo 0 K è zero assoluto, equivalente a -

273,15 °C) e per convenzione la cosiddetta "costante solare" viene

misurata proprio qui.

 


Di fatto l'altitudine della Termopausa non è né uniforme né

costante, ma dipende da variabili quali latitudine, ora del giorno,

flussi solari, ecc. e la sua quota varia fra i 500 e i 1.000 km dalla

superficie terrestre.

 

 

Parte della Magnetosfera può addirittura scendere al di sotto di

questo strato che delimita la fascia interna di Van Allen.

 

Sebbene la Termopausa sia come strato "attribuito" all'atmosfera

terrestre, le sue condizioni di pressione si rivelano talmente

minime che il confine tra "spazio esterno" e atmosfera terrestre

viene convenzionalmente fissato molto più in basso, a 100 km

dalla Terra, la immaginaria cosiddetta "Linea di Kármán".

 

 

Qui nella Termopausa orbitano i satelliti artificiali e, pur non

subendo un rilevante aumento di temperatura dalla rarefatta

atmosfera residua, ne accusano però, anche se molto lentamente,

un progressivo rallentamento.

 

Tutte le missioni spaziali umane - la ISS, Stazione Spaziale

Internazionale, le navicelle nord-americane Shuttle, i Союз, Soyuz,

sovietici poi russi, e la stazione modulare cinese 天宫空间站,

Tiangong - si muovono ed operano tutti al di sotto di questo

strato.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Termosfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Scendiamo ancora verso la "Termosfera", la quale, come detto,

inizia a circa 200 km dalla superficie terrestre.

 

Lo strato è composto da azoto ed ossigeno altamente rarefatti, i

cui atomi e molecole vaganti sono ancora interamente esposti ad

irraggiamento solare diretto, quindi "ionizzati", cioè elettricamente

carichi a causa di una cessione o una acquisizione di uno o più

elettroni del normale.

 

 

Questo strato è molto sensibile alle attività solari, raggiungendo al

suo limite esterno temperature anche di 1.700 °C.

 

Quando le radiazioni diventano particolarmente intense si

formano qui quegli spettacolari fenomeni detti "aurore" capaci di

illuminare con sgargianti colori la notte dei cieli polari.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Una intesa Aurora Australis il cui caratteristico anello sul Polo Sud è qui ripreso dallo

spazio

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Una Aurora ripresa in sezione da astronauti/cosmonauti a bordo della Stazione Spaziale

Internazionale

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il fenomeno dell'Aurora come percepito da terra, qui in una zona settentrionale della

Norvegia 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Mesopausa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al limite inferiore della Termosfera, detto "Mesopausa", a circa

100 km dalla superficie terrestre, l'aria è sempre tanto rarefatta da

non opporre significativa resistenza al moto dei corpi,

permettendone quindi ancora spostamenti in moto orbitale, cosa

poi impossibile a quote inferiori.

 

 

Proprio per questo motivo in astronautica la Mesopausa

rappresenta il confine tra quello che chiamiamo "spazio

interplanetario" o "vuoto interplanetario" o "Alta" Atmosfera o

"Eterosfera" e la Atmosfera "Bassa" o cosiddetta "Omosfera"

perché "spazio considerato 'umano'", cui andiamo avvicinandoci

sempre più rapidamente, la zona dell'Atmosfera terrestre più

prossima al pianeta.

 

La principale caratteristica della Omosfera è quella di essere in

gran parte protetta dagli effetti dei flussi solari e dalla dispersione

degli elementi nel vuoto, quindi la sua composizione chimica è

più o meno costante nonostante variazioni di temperatura e

densità.

 

 

La cosiddetta Linea di Kármán coincide con la Mesopausa e

segna appunto il confine convenzionale tra l'Atmosfera terrestre e

lo Spazio esterno.

 

Tale arbitraria linea di demarcazione ha soprattutto scopi pratici,

dato che la FAI, Fédération Aéronautique Internationale, definisce

come "aeronautico" un volo effettuato al di sotto e fino alla Linea

di Kármán ed "astronautico" o "cosmonautico" un volo da e al di

sopra tale linea.

 

 

La Linea di Kármán prende il nome dal fisico e ingegnere

ungherese, naturalizzato statunitense come tantissimi altri cervelli

sottratti all'Europa, soprattutto dell'Est, Theodore von Kármán.

 

Riesce a calcolare come ad una quota di circa 100 km dalla Terra

la densità dell'Atmosfera non basta per voli aeronautici, dato che

a questa altezza il velivolo "aereo" dovrebbe raggiungere una

velocità superiore a quella orbitale per sostenersi in volo.

 

Verissimo questo, c'è da sottolineare ancora una volta l'altro

fattore cruciale e, cioè, come a tale quota le radiazioni solari

provochino non soltanto un drastico e pericoloso aumento della

temperatura ma anche altre modifiche sostanziali alla

composizione dell'Atmosfera stessa.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La cosiddetta "Ionosfera"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prossimi a lasciarci ormai alle spalle la "Termosfera", i suoi

substrati soprattutto inferiori e quelli superiori del prossimo strato

più interno dell'atmosfera terrestre, la "Mesosfera", costituiscono

insieme la già citata "Ionosfera".

 

Si può quindi definire Ionosfera tutta quella fascia dell'Atmosfera

in cui in piccola parte i raggi cosmici e, in proporzione

definitivamente dominante, le radiazioni solari provocano la

ionizzazione dei gas componenti, tra i 60 e i 450 km di altitudine

dalla superficie terrestre.

 

 

Questa cosiddetta Ionosfera può inoltre venire ulteriormente

suddivisa in substrati a seconda delle loro diverse proprietà

elettriche, dovute sia alle diversità della rispettiva composizione

gassosa che dalla decrescente intensità delle radiazioni solari a

cui è esposta.

 

Spessa centinaia di chilometri ma estremamente rarefatta, la

temperatura diurna della Ionosfera varia dai 1.500 K dei substrati

più esterni, più esposti alle radiazioni solari, ai 200 K di quelli più

interni.

 

 

Al variare dell'illuminazione solare variano anche le proprietà dei

gas ionosferici, molto diverse quindi non solo tra giorno e notte

ma anche a seconda dell'attività solare e della distanza della Terra

dal Sole durante la sua rotazione ellittica intorno alla stella.

 

Le proprietà della Ionosfera permettono particolari applicazioni

radio con onde di frequenze inferiori ai 30 MHz, le cosiddette

"onde corte", le quali possono venire totalmente e multiplamente

riflesse su uno strato ionizzato, fra la superficie terrestre e la

Ionosfera, un tipo di propagazione così efficiente per trasmissioni

a lunga distanza intorno all'intero globo terrestre da essere per

questo utilizzate dai radioamatori.

 

 

I substrati della Ionosfera - classificati (dalla Terra verso lo spazio)

in "D", "E", "Es" e "F" - si alternano durante giorno e notte:

di giorno si forma il substrato D, e si fortificano notevolmente

quelli "E" e "F", quest'ultimo differenziandosi in "F1" e "F2",

mentre di notte restano solo i substrati "E" e "F".

 

Continuando a scendere verso la superficie terrestre incontreremo

quindi:

 

- il substrato "F", tra i 450 e i 130 km, di ossigeno "atomico" O, che

di giorno si divide ulterioriormente un sottostrato esterno "F2"

soprattutto di ioni O+, da 450 a sopra i 240 km, e un sottostrato

interno "F1" soprattutto di ioni NO+, da 240 fino a circa 130 km

 

- segue verso l'interno il substrato "E", fra i 130 e i 90 km, di

ossigeno "molecolare" O2, che mantiene una debole ionizzazione

anche di notte

 

- poi il substrato "Es", sporadico e così sottile da raggiungere

appena i 2 km, che si forma a 100 km e per corti periodi da minuti

a ore, probabilmente per il calore provocato da sciami meteorici

disintegrati in entrata nell'atmosfera

 

- infine il substrato "D", quello più interno, fra i 90 e i 60 km dalla

Terra, composto di ossido di azoto NO, che di notte svanisce.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Mesosfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ed eccoci nella Mesosfera, tra gli 80 e i 50 km dalla superficie

terrestre:

in questa parte dell'Atmosfera non ci sono ancora né venti né

correnti ascensionali.

 

 

La Mesosfera, dal Greco μέση, mésē, "mezzo" e σφαίρα, sphaíra,

"palla, sfera" è il terzo dei cinque strati in cui suddividiamo

l'Atmosfera, quindi quello "di mezzo", fra Mesopausa e

Stratopausa.

 

I confini superiori e inferiori della Mesosfera non sono però né

esatti né fissi, variando anch'essi con la latitudine e l'alternarsi

delle stagioni:

il suo limite inferiore si mantiene comunque a circa 50 km e la

Mesopausa a circa 85-100 km.

 

 

A volte la parte inferiore della Termosfera, la Mesosfera e la

Stratosfera vengono anche considerate insieme come "Atmosfera

di mezzo".

 

Nella Mesofera hanno origine i cosiddetti fenomeni delle "stelle

cadenti", piccoli meteoriti che all'attrito con l'atmosfera sempre

più densa, bruciano lasciando scie luminose prima di

eventualmente, in pochissime eccezioni, raggiungere la Terra.

 

 

Entriamo quindi in questo strato ad una temperatura alla

Mesopausa anche inferiore ai 130 K, vale a dire anche più bassa di

-143°C (!), di fatto il luogo più freddo di tutta l'Atmosfera, per poi

aumentare con il diminuire dell'altezza fino agli 80°C al limite

inferiore.

 

A circa 80 km di quota è possibile osservare d'estate, al

crepuscolo, il fenomeno delle "nubi nottilucenti", molto

probabilmente cristalli di ghiaccio e polveri finissime.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Stratopausa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Stratopausa è il livello dell'Atmosfera di confine tra la

Mesosfera e la Stratosfera ad un'altitudine dai 50 ai 55 km.

 

 

Continuando a scendere verso la Terra dagli 80°C al limite

inferiore della Mesosfera passiamo la Mesopausa per entrare nella

Stratosfera, strato in cui la temperatura cresce con l'altitudine.

 

La Stratopausa è l'intervallo con la più alta temperatura della

Stratosfera, intorno agli 0°C, un fenomeno dovuto alla

decomposizione dell'ozono sotto l'effetto dei raggi ultravioletti, un

processo che genera calore.

 

 

La Stratopausa, a differenza della successiva cosiddetta

Tropopausa, non ha dimensioni verticali ben definite.

 

Può essere considerata più una zona di transizione a separare la

Stratosfera sottostante dallo strato immediatamente superiore,

cioè la Mesosfera.

 

 

Dobbiamo anche considerare come sia estremamente rarefatta,

dato che la sua "pressione atmosferica" è appena circa un

millesimo di quella sul livello del mare.

 

Ed ecco che, nella Stratosfera, andremo anche ad attraversare

proprio quel delicatissimo, vulnerabilissimo ma cruciale scudo di

protezione del Pianeta rappresentato dallo strato di Ozono, unico

in grado di assorbire quasi del tutto i raggi solari ultravioletti.

 

 

Questi micidiali "raggi ultravioletti" vengono spesso nominati

discutendo di "effetto serra", ma molto probabilmente solo da

pochissimi a fondo compresi.

 

Hanno  una lunghezza d'onda inferiore ai 300 nm, leggi

"nanometri" o  a 10-9 metri, vale a dire un miliardesimo di metro,

ovvero un milionesimo di millimetro, fatidicamente letali per

qualsiasi forma di "vita" come da noi ad oggi conosciuta!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La cosiddetta "Ozonosfera"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Intorno alla quota della Stratopausa entriamo quindi la cosiddetta

"Ozonosfera", lo strato dell'Atmosfera terrestre in cui va a

concentrarsi la maggior parte dell'Ozono o O3, un gas serra molto

"peculiare", infatti:

 

- non proviene dalla superficie terrestre, come diversi altri gas

serra, ma si forma nella Stratosfera

 

- ha la fantastica e per noi vitale capacità di trattenere ed assorbire

parte dell'energia che proviene direttamente dal Sole!

 

 

Dagli oltre 2.000°C dell'estrema Esosfera fino agli strati bassi della

Mesosfera la temperatura è sempre diminuita allontanandoci dal

Sole ed avvicinandoci alla Terra.

 

Normalmente, partendo dal nostro Pianeta e spostandoci verso lo

spazio siderale, diremmo al contrario, pur senza cambiare il

significato della nostra affermazione, che la temperatura aumenti

avvicinandoci al Sole!

 

 

Ma nella bassa Stratosfera, al di sopra della cosiddetta

Tropopausa, c'è uno strato di Ozono, appunto la cosiddetta

"Ozonosfera", il quale provoca il fenomeno di una brusca

inversione di tendenza termica:

infatti da qui in poi più ci avvicineremo alla Terra, più la

temperatura aumenterà!

 

Troviamo l'Ozonosfera tra 35-15km di altitudine dalla superficie

terrestre.

 

 

Normalmente la Ozonosfera assorbe circa il 99% delle radiazioni

solari UV, cioè le "ultraviolette".

 

Purtroppo in alcuni punti questo strato si è tanto assottigliato da

creare il cosiddetto fenomeno del "buco nell'Ozono":

soprattutto nelle Zone Artica ed Antartica, la rarefazione o

mancanza di Ozono dovuta alla sua distruzione da parte

dell'uomo, fa sì che questo scudo non riesca più, o non sempre,

ad offrire efficace protezione dai raggi solari ultravioletti, i quali

riescono così a raggiungere la superficie terrestre.

 

 

Gli UV danneggiano seriamente tutti gli esseri viventi che

popolano la Troposfera, causando, in particolare nell'umano,

tumori alla pelle e cecità dovuta al deterioramento irreversibile

della retina.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il fatto che le radiazioni solari ultraviolette vengano filtrate dalle

molecole di Ozono, con un innalzamento della temperatura a

35 km di altezza sopra la superficie terrestre, evita correnti

ascensionali e discensionali ed il derivante mescolamento

verticale dell'Atmosfera.

 

La Troposfera sottostante viene così stabilizzata.

 

 

L'importanza di questa zona dell'Atmosfera terrestre è cruciale per

gli organismi viventi, proteggendoli dall'effetto nocivo di alcune

radiazioni solari ultraviolette.

 

Le radiazioni elettromagnetiche solari con lunghezze d'onda

molto corte ma di notevole energia, come Raggi Gamma, Raggi X

e Raggi Ultravioletti "Lontani", parte minima delle radiazioni

solari, vengono interamente bloccate ed "assorbite" nelle già nella

Ionosfera.

 

 

Le rimanenti radiazioni elettromagnetiche solari, con lunghezze

d'onda meno corte, comprese cioè in uno spettro dai 100 agli

800 nm - leggi "nanometri" o a 10-9 metri, vale a dire un

miliardesimo di metro, ovvero un milionesimo di millimetro - che

proseguono verso la Terra sono infatti di tre tipi:

 

- quelle Infrarosse, sotto forma di calore, con lunghezze d'onda

dai 700 nm al millimetro, che, al pari di "microonde" da 0,1 a 1

0 cm e "onde radio" da 10 cm in su, entrambi di poca rilevanza a

livello di energia, riescono a penetrare l'Atmosfera con estrema

facilità

 

- quelle Visibili, la "luce" visibile, dai 400 ai 749 nm

 

- quelle Ultraviolette, che tutte, pur con differenti ruoli ma

altrettanto essenziali funzioni, determinano il fantastico

meccanismo del fragile equilibrio dinamico dell'Ozono, in

continua dissoluzione e rigenerazione:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- le "UV-A", con lunghezze d'onda tra i 315 e i 400 nm, la parte

meno energetica dei Raggi Ultravioletti, che riescono ad

attraversare lo strato di Ozono e a colpire la superficie terrestre

 

- le "UV-B", con lunghezze d'onda dai 280 ai 315 nm, che

vengono quasi completamente assorbite dall'Ozono

decomponendosi in atomi liberi di Ossigeno o O

 

- le "UV-C", con lunghezze d'onda tra 100 e 280 nm, che vengono

assorbite dall'Ossigeno biatomico o O2 disgregandone gli atomi

che poi vanno a riaggregarsi in molecole di Ozono o O3,

creando appunto l'Ozonosfera.

 

 

In sostanza, grazie all'azione filtrande di Ionosfera e Ozonosfera le

radiazioni solari che riescono a raggiungerci sulla superficie

terrestre sono il benefico calore necessario a crearvi e mantenervi

la vita, la luce che rappresenta anch'essa un fattore cruciale, non

solo per la "visibilità", ma, insieme alla clorofilla, per quel

processo di fotosintesi che permette alle piante di ottenerne

energia, e la parte "buona" dei raggi ultravioletti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Stratosfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Stratosfera ci viene incontro a 60-50 km dalla superficie

terrestre e si trova al di sopra della cosiddetta Tropopausa, il

confine verso l'ultima sezione dell'Atmosfera terrestre, l'unica cioè

i cui può svilupparsi la vita.

 

Nella nostra discesa verso la Terra, iniziamo ad entrarvi a circa

50 km di altitudine, incontrandovi una temperatura massima di

-3°C, per terminare in basso ad un'altitudine di circa 12 km o, per

essere più precisi, di circa 8 km ai Poli e 20 km all'Equatore, e le

temperature diminuiranno drasticamente scendendo di quota,

dato che uno strato di Ozono assorbe e blocca molta dell'energia

solare.

 

 

Contrariamente infatti a quanto avviene nello strato sottostante, la

nostra Troposfera, nella Stratosfera il "gradiente termico verticale"

è positivo anche se piccolo, cioè la temperatura aumenta con la

quota.

 

Come già accennato questo incremeto di temperatura

all'aumentare della quota dipende dalla dissociazione delle

molecole di Ozono o O3 che si formano nella Stratosfera.

 

 

L'Ozono è un gas con molecole formate da tre atomi di Ossigeno,

le quali, all'urto dei raggi solari ultravioletti, semplicemente si

dissolvono nei tre singoli atomi.

 

Questo processo chimico ha due effetti:

 

- genera calore in proporzione al numero delle molecole dissolte,

quindi più potenti le radiazioni, più molecole di Ozono vengono

dissolte, più calore viene generato come biprodotto

 

- blocca i raggi ultravioletti letali per la vita, dato che la loro

energia viene "assorbita" dal processo di dissolvimento delle

molecole di Ozono.

 

 

Negli strati bassi della Stratosfera volano sempre più numerosi jet

di linea, come i, per motivi commerciali, "grandi aerei" oggi in uso

per i voli intercontinentali.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Tropopausa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Siamo ormai vicinissimi alla nostra meta e stiamo per attaversare

la Tropopausa, cioè lo strato di Atmosfera che separa la

Stratosfera dalla Troposfera, quella ultima parte dell'atmosfera in

cui avvengono tutti i fenomeni meteorologici, che ci avvolge e

respiriamo sulla Terra, composto gassoso essenziale alla vita.

 

 

Incontriamo la Tropopausa ad una quota media di circa 12 km, la

quale di fatto varia da circa 8 km ai Poli ("Tropopausa Polare") a

circa 17 km all'Equatore ("Tropopausa Equatoriale") e viene

condizionata non solo dalla latitudine ma anche dall'alternarsi

delle stagioni.

 

La temperatura di circa -55°C si rivela in questo strato pressoché

costante sia ai Poli che all'Equatore, ovvero la medesima che ci ha

accompagnato nella secca Stratosfera da un'altitudine di circa

20 km.

 

 

Scientificamente possiamo definire la Tropopausa come lo strato

dell'Atmosfera in cui avviene una inversione ambientale del

gradiente di temperatura, che diventa dai valori negativi della

Troposfera positivo nella Stratosfera, cioè una "superficie di

discontinuità".

 

È anche possibile definire la Tropopausa in termini di

composizione chimica, dato che la bassa Stratosfera ha

concentrazioni di Ozono di molto superiori all'alta Troposfera, ma,

al contrario, concentrazioni di vapore acqueo molto basse.

 

 

La maggior parte degli aerei commerciali volano proprio al di

sopra della Stratopausa, cioè nella Stratosfera più bassa, dato che

le nuvole vi sono di solito assenti come pure significative

perturbazioni atmosferiche.

 

La Tropopausa non rappresenta comunque un confine netto, dato

che particolarmente "vigorosi" eventi meteorologici, quelli dotati

di eccezionale energia, come ad esempio violenti temporali

tropicali, possono attraversarla ed entrare fino nella bassa

Stratosfera, oscillandovi verticalmente anche se per corti periodi

nell'ordine dell'ora.

 

 

Inoltre, appena passata la Tropopausa entreremo nel fenomeno

cosiddetto delle jet stream o "correnti a getto", correnti d'aria ad

una velocità così alta come 200-300 km/h.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La Troposfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La pelle viva della Terra

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Finalmente a casa!

 

 

La Troposfera - dal Greco τροπός "variazione", perché è solo qui

che esistono quei gas a quegli alti valori di pressione e densità

atmosferica tali da farne "luogo di vita", habitat naturale di gran

parte delle piante e degli animali, essere umano compreso - ci

accoglie in tutto il suo splendore.

 

Il suo "spessore" è appena di 17 km all'Equatore e 8 km ai Poli.

 

 

Qui, altamente compresso, si accumula ben l'80% della massa

gassosa totale dell'Atmosfera e addirittura il 99% del vapore

acqueo totale in essa contenuto.

 

Qui hanno luogo quasi tutti i fenomeni meteorologici.

 

 

Qui avviene anche una vera e propria "inversione termica" e, al

contrario di tutti gli altri strati, la temperatura aumenta con il

diminuire dell'altitudine, nell'avvicinarci cioè alla superficie

terrestre.

 

Il fenomeno, a noi esseri viventi così favorevole, dipende dal fatto

che questo strato viene riscaldato alla base dal contatto con la

Terra, la quale a sua volta assorbe ed accumula calore dall'energia

del Sole che la illumina:

dai -60/-50°C a 12-10.000 m di altezza fino a raggiungere le

temperature cui siamo abituati - sulla gran parte del Pianeta più o

meno gradevoli, "calde" o "fredde" che vogliamo, ma pur sempre

"vivibili"!

 

 

La Troposfera è quindi lo strato più basso dell'Atmosfera terrestre,

e varia in altezza intorno ad una media dai 9 km agli 11 km circa,

con un minimo di 5,6 km ai Poli ed un massimo di 17 km

all'Equatore.

 

In assenza di inversioni termiche e senza considerare il tasso di

umidità, il gradiente medio di temperatura in questo strato è di

6,5°C per chilometro.

 

 

Dato che lo "spessore" della Troposfera e, di conseguenza, la

quota di posizionamento della Tropopausa, dipende dalla

temperatura media dell'intero strato sottostante, ecco che i suoi

livelli di picco si trovano sull'Equatore e le altezze minime sopra i

Poli.

 

Questo spiega perché lo strato atmosferico più freddo della

Troposfera si trovi molto più in alto all'Equatore che ai Poli ed

inoltre la Tropopausa sia in effetti uno strato "dinamico", frutto

anche di vorticità.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'inquinamento dell'aria

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I gas "traccia" e quelli "serra"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I gas "traccia"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Per il 99% la nostra Atmosfera consiste dunque di due gas:

azoto (N²) per circa il 78% di volume ed ossigeno (O²) per circa il

21% di volume.  

 

Il rimanente 1% sono cosiddetti "gas traccia", perchè appunto

presenti solo in piccolissime concentrazioni, in minima parte

derivanti da vegetazione e microrganismi, ma per lo più prodotti

da attività umane.

 

Il più comune è il gas nobile argon (Ar), seguito da vapore

acqueo, anidride carbonica, altri gas nobili come neon (Ne), elio

(He), kripton (Kr) e xeno (Xe) - tutti pressoché "inerti", perché non

danno generalmente luogo a reazioni chimiche nell'atmosfera.

 

 

C'è poi il metano (CH4) e l'idrogeno (H²), quest'ultimo in quantità

davvero minime e così leggero da riuscire ad eludere la forza

gravitazionale terrestre e disperdersi nello spazio.

 

L'ozono (O³) e tracce di ossidi di azoto (NO, NO², N²O), monossido

di carbonio (CO), ammoniaca (NH³), biossido di zolfo (SO²) e

solfuro di idrogeno (H²S).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I gas "serra"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nonostante i gas traccia siano presenti solo in quantità minime

nell'atmosfera, alcuni di essi - i cosiddetti "gas serra" - hanno una

cruciale importanza per la vita sulla Terra.

 

I gas serra si trovano soprattutto nella Troposfera, cioè nella parte

dell'atmosfera a contatto con la superficie terrestre, come

l'anidride carbonica, il metano, l'ossido di diazoto o protossido di

azoto (N²O, noto anche come "gas esilarante" per i suoi effetti

euforizzanti sull'uomo, con impieghi medici come analgesico e

anestetico), vapore acqueo ed ozono.

 

Sono chiamati gas serra perché responsabili del naturale e

benefico "effetto serra" sulla Terra, capaci cioè di mantenere sul

pianeta una temperatura più elevata e soprattutto di attenuare

notevolmente le escursioni termiche giornaliere e stagionali,

dovute al variare dell'intensità dell'irraggiamento solare sulla

superficie terrestre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'Anidride Carbonica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A parte il vapore acqueo (H²O), il gas traccia dominante per

volume è l'anidride carbonica (CO², a temperatura e pressione

ambiente incolore ed inodore, allo stato solido chiamato "ghiaccio

secco" che sublima -78°C) di per sé una sostanza fondamentale

nei processi vitali delle piante e degli animali.

 

Presente nell'atmosfera terrestre soltanto in concentrazioni

minime, pari a circa  370 ppm (parti per milione) di volume di aria,

è ormai scientificamente provata la stretta relazione tra il suo

rapido aumento di concentrazione nell'atmosfera negli ultimi 100

anni - a causa dell'intenso utilizzo di combustibili fossili - ed il

fenomeno di surriscaldamento globale, con rapida riduzione dei

ghiacci, non solo polari, ed espandente desertificazione del

nostro pianeta.

 

 

In condizioni "normali" l'anidride carbonica e gli altri gas serra

aiutano a mantenere la temperatura della Terra ben 33°C più calda

di quello che altrimenti sarebbe senza atmosfera, in un equilibrio

autoregolato dalla natura.  

 

Le sregolate attività umane degli ultimi decenni hanno però

causato una tale emissione aggiuntiva di gas serra, da rompere

questo fragile equilibrio portando le temperature del pianeta a

livelli sempre crescenti, con un globale surriscaldamento della

Terra e radicali cambiamenti climatici, meteorologici e biologici.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L'Ozono

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Il gas ozono (O³), mentre nella Troposfera agisce da gas serra,

nella Stratosfera, invece, dove è presente in alte concentrazioni, va

a costituire un vero e proprio strato "filtro", la cosiddetta

"Ozonosfera", il quale aiuta appunto a filtrare le radiazioni

solariultraviolette, proteggendo la vita sulla Terra dai lori effetti

devastanti.

 

 

Da tener presente però la estrema fragilità di questo importante

scudo protettivo:

l'aria della Stratosfera è infatti molto "sottile", cioè rarefatta.

 

Per meglio capire le dimensioni e proporzioni della Ozonosfera, se

tutto l'ozono presente nella Stratosfera venisse compresso alla

ordinaria pressione sul livello del mare, l'intero strato protettivo

della Ozonosfera non sarebbe più spesso di 3 mm!

 

 

Durante il XX sec le nostre attività umane non hanno

semplicemente cambiato le concentrazioni dei gas serra, ma ne

hanno addirittura sconvolto la composizione, introducendo

nell'atmosfera gas traccia completamente nuovi, prima inesistenti.

 

Un esempio fra tutti alcuni cosiddetti "alogenuri alchilici" (già di

per se un nomaccio), in particolare i vari clorofluorocarburi (CFC),

commercializzati e quindi da noi conosciuti meglio come "freon",

usati allo stato liquido per il sistema di raffreddamento nei

frigoriferi.

 

Questi gas reagiscono "fotoliticamente", cioè alla presenza di

luce, in questo caso particolare alla presenza nell'alta atmosfera

delle radiazioni ultraviolette del Sole, rilasciando cosiddetti

"radicali cloro", i quali catalizzano e vanno a distruggere lo strato

protettivo di ozono della Ozonosfera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gli aerosol

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Altri gas traccia emanano nell'atmosfera da fenomeni naturali,

quali eruzioni vulcaniche, fulmini e lampi, incendi  di foreste ecc.:

i cosiddetti "aerosol" sono infatti minuscole particelle di polveri

fine e microgocce in sospensione di cui la nostra atmosfera è

letteralmente piena.

 

Sabbie, sali, ghiacci e ceneri nei gas provenienti da questi

fenomeni includono spesso ossido di azoto (NO) e diossido di

zolfo o anidride solforosa (SO²).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fenomeni quasi del tutto naturali, anche se alcuni "aiutati" dall'uomo:

fulmini, eruzioni vulcaniche esplosive nel Pacifico, incendi dolosi nostrani, giganteschi

incendi nelle grandi foreste del mondo - alcuni naturali, ma i più "pianificati" da

multinazionali per il disboscamento selvaggio a caccia di legni pregiati, tempeste polari

artiche, tempeste di sabbia sahariane...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ma oltre alle quantità da sempre emesse in natura, la loro

concentrazione è stata drasticamente incrementata da insensate

quanto incontenibili attività umane!

 

Fabbriche che vomitano fuliggini e particelle di anidride solforosa,

gas di scarico da motoveicoli a benzina e nafta e da aerei, civili e

militari, ogni tipo di armi impiegate in guerre più o meno

necessarie, fertilizzanti sintetici usati in agricoltura, enormi

quantità di energia "sporca" prodotta da centrali termoelettriche,

che bruciano combustibili fossili.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E questa tutta roba nostra: fabbriche, traffico aereo, produzione di energia elettrica in

centrali termoelettriche a carbone, gas di scarico di milioni e milioni di automobili...

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gli aerosol sono così microscopici da diffondersi senza difficoltà

ovunque e così impercettibili da essere spesso difficilmente

monitorati, se non a danno già fatto, come provocando piogge

acide, che uccidono laghi e vegetazione, e malattie respiratorie

nell'uomo, ad esempio asma.

 

Inoltre gli aerosol, avendo la capacità di assorbire e diffondere la

luce del sole, contribuiscono decisamente ai cambiamenti

climatici globali.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   

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