ATMOSFERA

A estrutura gasosa do globo terrestre, também conhecida como Atmosfera, é uma massa de ar inodora, incolor e insípida que está presa à Terra pela ação da gravidade.

A sua composição é uma mistura mecânica de diversos gases: 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e 1% de outros gases. O nitrogênio tem a finalidade de atenuar o efeito oxidante do oxigênio sobre os tecidos vivos, entrando na composição das proteínas. E o oxigênio cria uma zona fisiológica deficiente, onde limita a capacidade dos seres vivos em se elevar na atmosfera.

Outro elemento, considerado o mais importante para a meteorologia, mas não compõe o ar atmosférico, é o vapor d’água. Que é utilizado apenas como meio de transporte e varia de 0 a 4%.

Diante disto, o ar em relação a quantidade de vapor d’água, classifica-se em:

• Seco: quando apresenta 0% de vapor d’água
• Úmido: quando apresenta de 0 a 4% de vapor d’água
• Saturado: quando apresenta acima de 4% de vapor d’água

O ar seco contém maior quantidade de nitrogênio e oxigênio. Elementos
mais pesados que o vapor d’água, tornando o ar mais pesado e mais
denso. Como demonstra a tabela comparativa a seguir:

CAMADAS DA ATMOSFERA

A atmosfera terrestre é dividida em camadas concêntricas à superfície da Terra.

Conheça cada um das Camadas Atmosféricas.

A Troposfera é a camada mais baixa da atmosfera, ambiente operacional da aviação e onde acontecem os principais fenômenos meteorológicos. Ela estende-se sobre o Equador em média até 17 ou 19 km de altura e de 7 a 9 km sobre os polos. A principal característica é a variação vertical de temperatura ou “Gradiente Térmico”, onde ocorre o decréscimo da temperatura com o aumento da altitude, na ordem de
2oC a cada 1000 pés ou 0,65oC a cada 100 metros ou 3,6oF a cada 1000 pés.

Antes da próxima camada, há uma estreita zona de transição chamada Tropopausa, possuindo em média de 3 a 5 km de espessura. É a mais alta no equador e mais baixa nos polos. Sua principal característica é o
fenômeno da isotermia, onde a temperatura não varia na vertical, permanecendo constante.

Em seguida, a Estratosfera é a camada que se estende aproximadamente até 70 km de altitude, local que tem início do processo de difusão da luz. Possui gradiente térmico isotérmico, negativo e normal. Também ocorre nesta camada uma concentração de ozônio entre 20 e 50 km de altitude, com a função de atuar como filtro seletivo dos raios ultravioletas.

A camada Ionosfera ou Termosfera se estende aproximadamente de 400 a 500 km de altitude. Nela se inicia a filtragem seletiva da radiação solar, processo que absorve a radiação penetrante do Sol, composta por raios gama, X e ultravioleta penetrante. Esta ionização facilita a reflexão de ondas de rádio.

E por último, a camada Exosfera, que gradativamente se confunde com o espaço sideral e estende-se até 1000 km de altitude aproximadamente. Contudo, é importante destacar que esta camada não exerce o efeito de filtragem seletiva sobre a radiação solar.

PROPRIEDADES DA ATMOSFERA

A quantidade de energia proveniente do Sol – energia solar – que atinge o limite superior da atmosfera apresenta o valor de 1,94 cal/cm2/min, que é o valor da constante solar. Insolação é a quantidade de energia solar que atinge a superfície terrestre, após passar pelos efeitos da filtragem seletiva.

O processo de filtragem seletiva que a atmosfera exerce sobre a radiação solar acontece através da absorção, difusão e reflexão.

Entenda cada uma delas a seguir:

• Absorção: O processo de absorção mais importante ocorre na camada atmosférica da Ionosfera, onde as formas de energia mais penetrantes e perigosas à vida – como raio gama, raio x e raios ultravioletas -, chocam-se com os átomos da atmosfera, alterando as estruturas com eliminação de elétrons, ionizando-os e, por consequência, sendo absorvidos.

• Difusão: A difusão é o processo responsável pela redução da visibilidade, onde a luz emitida por um determinado corpo pode ser difundida antes mesmo que alcance a nossa retina, dando a impressão de restrição de visibilidade. A difusão da luz visível se inicia na estratosfera.

E para compreender ainda mais sobre este processo, basta olhar para o céu. Você sabe porque o céu é azul? A resposta é simples. É que a luz azul, entre as outras cores, é a que possui maior facilidade de difusão, pois dispõe do mesmo tamanho das partículas de matéria e moléculas de ar, dando esta coloração ao céu.

Ou seja, quando a luz passa através de um meio com partículas com diâmetros menores ou iguais ao comprimento de onda da própria luz, uma parte dela é espalhada ou difundida em todas as direções.

• Reflexão: É através da reflexão que boa parte da radiação solar é refletida de volta para o espaço, principalmente pelas nuvens e pela superfície da terra, pois superfícies brancas e lisas possuem maior ação refletora, ou seja, maior albedo.

CALOR

É correto afirmar que um iceberg possui mais calor que um copo de água fervendo, ainda que a temperatura da fervura seja mais alta? Sim, pois a razão é bem simples. Embora o iceberg seja mais frio, é muito maior que o copo de água. Ou seja, quando se trata de calor e temperatura é importante observar o tamanho do corpo ou objeto de referência.

Calor é a energia cinética das moléculas em um corpo. Ou seja, quanto maior a agitação das moléculas, maior é o calor do corpo. Já a temperatura é um parâmetro de medida da velocidade em que estas moléculas estão se movendo.

E o equilíbrio térmico ocorre quando um corpo mais aquecido transfere calor para um menos aquecido, resultando em um equilíbrio de temperatura.

Existem quatro principais formas de propagação de calor:

• Radiação: É a transferência de calor através do espaço, onde há uma transformação de energia térmica em radiação eletromagnética.

• Condução: É a transferência de calor molécula por molécula. Os melhores meios de condução de calor são através de metais e os piores são através de isolantes térmicos. Em ar rarefeito não ocorre condução de calor. E cada substância possui um coeficiente de condutibilidade que varia de acordo com a facilidade ou dificuldade de conduzir calor.

• Convecção: É a transferência de calor na vertical, através dos movimentos do ar, criando correntes ascendentes e descendentes de ar, chamadas de correntes convectivas.

• Advecção: É o transporte de calor na horizontal realizado pelo vento.

TEMPERATURA

Quando um corpo aumenta de temperatura, seu volume também aumenta. E quando resfriado, seu volume diminui.

Com isso, utilizam-se substâncias a capacidade de dilatação e compressão de acordo com a variação do grau de aquecimento para construção de instrumentos de medição de temperatura: os termômetros.

Os termômetros são calibrados de acordo com dois pontos de referência: Ponto de Gelo ou Fusão da água e Ponto de Ebulição da água. E são referenciados de acordo com escalas termométricas em:

E as fórmulas utilizadas para conversão de escala termométrica, são:

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