2 L’atmosfera

Che caratteristiche ha l’atmosfera? 
Da quali strati è composta? 
Che cos’è la pressione atmosferica? 

Come abbiamo visto, quella che noi chiamiamo “aria” in realtà è l’atmosfera (2): l’involucro gassoso e trasparente che avvolge il nostro Pianeta e che dalla superficie della Terra si estende fino allo Spazio per circa 2500 km di altezza.
È grazie alla presenza dell’atmosfera che la Terra ha una temperatura adatta alla vita: né troppo calda né troppo fredda. L’atmosfera, infatti, trattiene una parte del calore del Sole: se non ci fosse, questo calore si disperderebbe nello Spazio.

(2) Fotografia dell’atmosfera scattata da uno shuttle.

GLI STRATI DELL’ATMOSFERA

Possiamo immaginare l’atmosfera come una serie di cinque strati concentrici, denominati troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera ed esosfera (3). Ognuno di questi è caratterizzato da differenti valori di temperatura, densità e composizione chimica.

• La troposfera, estesa dalla superficie terrestre fino a circa 12 km di altezza, è lo strato in cui si concentra il 99% dei gas che compongono l’atmosfera. È qui che hanno luogo i fenomeni meteorologici. A mano a mano che ci si sposta verso l’alto, all’interno della troposfera la temperatura scende fino a circa -60 °C.
• Il secondo strato è la stratosfera, che si estende fino a circa 50 km di altezza. Qui le temperature aumentano (nella zona più bassa) per poi diminuire nuovamente (nella zona più alta). Nella stratosfera si trova lo strato di ozono, indispensabile alla vita in quanto ha la proprietà di assorbire le radiazioni ultraviolette del Sole, dannose per gli esseri viventi.
• Da circa 50 km fino a circa 80 km dal suolo si estende la mesosfera. Qui la temperatura subisce un brusco calo, arrivando a circa -75 °C.
• Un’inversione di tendenza si ha nello strato successivo, la termosfera, dove la temperatura diventa molto alta. È a partire da questo strato, esteso fino a circa 500 km dal suolo, che avviene il fenomeno delle aurore polari.
• L’ultimo strato, oltre i 500 km, si chiama esosfera e sfuma verso lo Spazio. È qui che volano gli shuttle e orbitano i satelliti artificiali.

A mano a mano che si sale di quota, e passando da uno strato all’altro, l’aria diventa sempre più rarefatta, perché le molecole dei gas che la compongono sono addensate dalla forza di gravità negli strati più bassi, mentre lo sono sempre meno avvicinandosi allo Spazio: è per questo motivo che, per esempio, quando andiamo in alta montagna ci “manca” l’ossigeno.

    SCIENZE +     Il buco nell'ozono 

L’ozono è un gas formato da tre atomi di ossigeno, e la sua presenza nella stratosfera è fondamentale per la vita sulla Terra. Ormai molti anni fa gli scienziati hanno scoperto un “buco” nello strato di ozono in corrispondenza dell’Antartide, e dal 1984 lo tengono sotto monitoraggio: questo ha permesso di notare che l’estensione del buco cambia nel tempo, allargandosi e restringendosi.
Nel 1987, a Montréal, in Canada, 24 Paesi hanno firmato un accordo che bandiva l’uso dei CFC (clorofluorocarburi), i principali responsabili del buco nell’ozono, ampiamente utilizzati come agenti refrigeranti (per esempio nei frigoriferi), come propellenti nelle bombolette spray e nella preparazione di alcune materie plastiche. Da allora più di 90 Paesi hanno deciso di sospendere la produzione di CFC e attualmente le tonnellate di queste sostanze che vengono immesse nell’atmosfera sono passate da oltre un milione a qualche migliaio. In effetti, recenti osservazioni testimoniano un restringimento del buco: la sua massima estensione (29,9 milioni di km²) è stata registrata nel settembre del 2000; oggi il buco è di “soli” 21 milioni di km².