Atmòsfera terrestre

Archiu:Full moon partially obscured by atmosphere.jpg

La característica composició de l'aire permet que les llongituts d'ona blaves siguen més visibles que les d'atres colors, la qual cosa dona un color azulado a l'atmòsfera terrestre des de l'espai. En el trasfondo es pot apreciar la Lluna llaugerament distorsionada per l'aire.

La atmòsfera terrestre és la part gaseosa de la Terra, sent per açò la capa més externa i menys densa del planeta. Està constituïda per varis gasos que varien en cantitat segons la pressió a diverses altures. Esta mescla de gasos que forma l'atmòsfera rep genèricament el nom de aire. El 75 % de massa atmosfèrica es troba en els primers 11 km d'altura, des de la superfície de l'mar. Els principals gasos que la componen són: el oxigen (21 %) i el nitrogen (78 %), seguits del argón, el diòxit de carbono i el vapor d'aigua.

La atmòsfera i la hidrosfera constituïxen el sistema de capes decorregudes superficials del planeta, que els seus moviments dinàmics estan estretament relacionats. Les corrents d'aire reduïxen dràsticament les diferències de temperatura entre el dia i la nit, distribuint la calor per tota la superfície del planeta. Este sistema tancat evita que les nits siguen gèlides o que els dies siguen extremadament calents.

L'atmòsfera protegix la vida sobre la Terra, absorbint gran part de la radiació solar ultravioleta en la capa d'ozon. Ademés, actua com a escut protector contra els meteorits, els quals es desintegren en pols a causa de la fricció que sofrixen en fer contacte en l'aire.

Archiu:Diagrama atmósfera terrestre.jpg

Comprén l'atmòsfera terrestre d'una ullada.

Durant millons d'anys, la vida ha transformat, una i una atra volta, la composició de l'atmòsfera. Per eixemple; la seua considerable cantitat d'oxigen lliure és possible gràcies a les formes de vida —com són les plantes— que convertixen el diòxit de carbono en oxigen, el qual és a la seua volta respirable per les demés formes de vida, tals com els sers humans i els animals en general.

Composició

En l'atmòsfera terrestre es poden distinguir dos regions en distinta composició, la homosfera i la heterosfera.

Homosfera

La homosfera ocupa els 100 km inferiors i té una composició constant i uniforme.

Composició de l'atmòsfera terrestre (aire sec, percentages per volum)^[1]
Gas	ppmv	%
Nitrogen (N₂)	780 840	78,084
Oxigen (O₂)	209 460	20,946
Argón (Ar)	9340	0,934
Diòxit de carbono (CO₂)	421	0,042
Neó (Ne)	18,18	0,001818
Heli (He)	5,24	0,000524
Metà (CH₄)	1,79	0,000179
Kriptón (Kr)	1,14	0,000114
Hidrogen (H₂)	0,55	0,000055
Òxit nitroso (N₂O)	0,3	0,00003
Xenón (Xe)	0,09
Ozon (O₃)	0,0 - 0,07	0 -
Diòxit de nitrogen (NO₂)	0,02
Yodo (I₂)	0,01
Monòxit de carbono (CO)	0,1	0,00001
Amoníac (NH₃)	Traces
Exclós per ser aire en sec
Aigua (vapor) (H₂O)	–0,40 % a nivell atmosfèric, en superfície: 1 %-4 %

Heterosfera

La heterosfera s'estén des dels 80 km fins al llímit superior de l'atmòsfera (uns 10 000 km); està estratificada, és dir, formada per diverses capes en composició diferent.


km	-	80 - 400	Nitrogen molecular
400 - 1100	Oxigen atòmic
1100 - 3500	Heli
3500 - 10000	Hidrogen

Variació de la pressió en l'altura

Artícul principal → Atmòsfera.

La variació en l'altura de la pressió atmosfèrica en el coneiximent que es té del magnetisme o de la densitat atmosfèrica és lo que es coneix com a llei baromètrica. La diferència de pressió entre dos capes separades per un ___MATH_0___ és:

puix se supon la densitat constant. La llei de la densitat suponent l'aire com un gas ideal

aplicada a la superfície de la Terra resulta una densitat de l'aire ___MATH_1___.

Pretenem pujar una montanya no excessivament alta (per a que la densitat siga constant) i volem saber cóm disminuirà la pressió a mida que ascendim.

Com la densitat del mercuri és: ___MATH_2___ és 11 100 voltes major que la densitat de l'aire resulta que la pressió disminuïx 1 mm de Hg quan nos elevem 11 100 mm és dir 11,1 m. Ara ben com 4 hPa són 3 mm de Hg la pressió disminuïx 4 hPa cada 33,3 m, és dir 1 hPa cada 8 m d'ascens.

En una atmòsfera isoterma la pressió varia en l'altura seguint la llei:

___MATH_3___
Símbol	Nom
___MATH_4___	Massa molecular
___MATH_5___	Acceleració de la gravetat
___MATH_6___	Diferència d'altures entre els nivells
___MATH_7___	Temperatura absoluta mija entre els nivells
___MATH_8___	Pressió
___MATH_9___	Pressió
___MATH_10___	Constant universal dels gasos

El fet de que la temperatura varie sí llimita la validea de la fòrmula. Pel contrari, la variació de l'acceleració de la gravetat és tan mínima que no afecta.

Altura d'escala

L'altura d'escala és l'altura a la que cal elevar-se en una atmòsfera per a que la pressió atmosfèrica disminuïxca en un factor i = 2,718182. És dir la disminució de pressió és 1-1/i = 0,632 (= 63,2 %). Per a calcular-la n'hi ha prou en posar en la Llei baromètrica ___MATH_11___ resulta:

Per a la atmòsfera de la Terra l'escala d'altures H és d'uns 7,6 km, considerant una temperatura mija de l'atmòsfera d'uns 260 K. En funció de l'escala d'altures H la pressió pot expressar-se:

i análogamente per a la densitat:

Referències

↑ Source for figures: Carbon dioxide, NASA Earth Fact Sheet, (updated 2007.01). Methane, IPCC TAR table 6.1 [1] archivat en Wayback Machine., (updated to 1998). The NASA total was 17 ppmv over 100%, and CO₂ was increased here by 15 ppmv. To normalize, N₂ should be reduced by about 25 ppmv and O₂ by about 7 ppmv.

Este artícul conté una traducció derivada de «Atmósfera terrestre» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] Source for figures: Carbon dioxide, NASA Earth Fact Sheet, (updated 2007.01). Methane, IPCC TAR table 6.1 [1] archivat en Wayback Machine., (updated to 1998). The NASA total was 17 ppmv over 100%, and CO₂ was increased here by 15 ppmv. To normalize, N₂ should be reduced by about 25 ppmv and O₂ by about 7 ppmv.

[1]