ATMOSFERA

(Micchetti-Sangirardi-Frecentese)

L’atmosfera è l’involucro gassoso che racchiude un pianeta o un grosso satellite, come Titano.
La massa di gas che un pianeta può trattenere in permanenza attorno a sé è determinata essenzialmente dal suo campo di gravità e dalla temperatura di gas negli stati più lontani dell’atmosfera. E’ infatti il campo di gravità che trattiene i gas atmosferici attorno al pianeta e impedisce loro di allontanarsi disperdendosi nello spazio.

I pianeti esterni dotati di grande massa e molto distante dal sole, hanno basse temperature e intensi campi di gravità che consentono loro di trattenere rilevanti masse di gas nelle loro atmosfere.
Molteplici e di grande importanza sono le differenze tra le atmosfere dei pianeti interni: la Terra è unica ad avere abbondanza di ossigeno nella sua atmosfera. L’atmosfera della Terra, alla quale è dedicata la nostra trattazione, è composta da un miscuglio di diversi gas: predomina l’azoto che costituisce il 78% in volume, ma anche la massa di ossigeno è rilevante(21%); seguono argo(0,9%), vapore acqueo(0,3%) e anidride carbonica(0,03%).
L’esistenza dell’atmosfera ha conseguenze molto importanti sulla morfologia della superficie terrestre, ma ancora più importante, addirittura essenziale, è il ruolo che l’atmosfera svolge nel proteggere la biosfera. Infatti, se i moti, i fenomeni meteorologici e le reazioni chimiche che avvengono nella bassa atmosfera, intervenendo nei processi di erosione e di sedimentazione e nel ciclo idrologico, costituiscono una delle principali cause delle continue trasformazioni della litosfera e dell’idrosfera, molteplici sono gli aspetti legati all’esistenza e alla complessa fenomenologia dell’atmosfera che sono connessi in modo inscindibile alla presenza della vita sulla Terra. Anzitutto l’atmosfera assorbe quasi tutta la radiazione ultravioletta corpuscolare del sole che è perniciosa per ogni forma di vita; inoltre, le sue caratteristiche di assorbimento della radiazione sono tali da produrre un aumento della temperatura globale media del nostro pianeta di oltre 30K.
Un altro componente molto importante dell’atmosfera, anche se molto più scarso dei due precedenti, è l’acqua: presenti nell’aria in tutte e tre le fasi (vapore, liquido, solido) essa svolge un ruolo fondamentale nei fenomeni meteorologici e da inoltre un notevole contributo al bilancio, qui ci limitiamo a ricordare che l’acqua costituisce circa lo 0,33% della massa totale dell’atmosfera e che alle latitudini medie, in prossimità del suolo, la quantità d’acqua mediamente presente nell’atmosfera è dello 0,47% in massa pari allo 0,79% in volume. L’ozono presente in tracce in prossimità del suolo e nella troposfera, è relativamente più abbondante nella stratosfera dove svolge una funzione indispensabili per la vita sulla Terra: esso è infatti l’unico costituente atmosferico in grado di assorbire intensamente la radiazione solare ultravioletta della banda 2000/3200A che è perniciosa per la vita umana, animale e vegetale.
In un dato luogo, l’anidride carbonica presenta una variazione diurna e una variazione stagionale.
E’ importante rilevare che l’atmosfera non è un miscuglio di gas in condizioni statiche, poiché un certo numero di costituenti chimici ne entrano continuamente a far parte, mentre altri ne vengono continuamente eliminati; in realtà, ogni costituente dell’atmosfera proviene da uno o più processi che ne determinano la formazione (sorgenti) ma, dall’altra parte, esistono anche altri processi che ne causano la rimozione (pozzi).
L’atmosfera costituisce un sistema di notevole complessità , ma una sola è la causa primaria degli innumerevoli fenomeni che vi avvengono: l’interazione della radiazione solare con l’atmosfera stessa.
Il Sole emette radiazioni elettromagnetica e particelle elettricamente cariche (vento solare).
Quest’ultimo ha interesse soprattutto per la interazione con il campo magnetico terrestre che produce, tra l’altro, i fenomeni delle aurore.

Aurora polare: fenomeno provocato dalla radiazione corpuscolare emessa dai brillamenti solari che, incanalata nel campo magnetico terrestre verso le zone polari, ne ionizza gli strati atmosferici superiori.