atmosfera

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L'involucro gassoso della Terra

L'atmosfera è una sottile pellicola di gas che circonda il nostro pianeta, senza la quale non potrebbe esistere la vita sulla Terra. Nei suoi strati più bassi, quelli che contengono l'aria che respiriamo, hanno luogo i fenomeni meteorologici e le attività che cambiano il paesaggio terrestre. Man mano che si sale, invece, l'atmosfera si fa sempre più rarefatta.

Un miscuglio di gas necessari alla vita

Il nostro pianeta è circondato dall'atmosfera, un miscuglio di gas che si estende, a partire dal suolo, per circa 1.000 km, meno di un decimo del diametro terrestre. La parte più densa dell'atmosfera, quella dove si verificano i fenomeni meteorologici (meteorologia) e che contiene l'aria che respiriamo, arriva a circa 12 km d'altezza. Eppure, questo involucro così sottile ha un ruolo fondamentale nella formazione degli oceani, nel modellamento dei continenti, nello stabilirsi delle varie condizioni climatiche e nello sviluppo della vita. Esseri umani, animali e piante si servono dei gas dell'atmosfera che respirano per i processi metabolici, ma riemettono a loro volta sostanze che modificano in continuazione la sua composizione. L'uomo oggi contribuisce a modificare l'atmosfera soprattutto con i gas prodotti dalle attività industriali, con l'elevato consumo di energia, con i processi agricoli e zootecnici (clima).

Composizione chimica e struttura

Composizione. L'atmosfera è composta prevalentemente di azoto (78%) e di ossigeno (21%). Il restante 1% è costituito da gas come anidride carbonica (CO₂), argon, neon, elio, cripto, idrogeno, xenon. In sospensione nell'atmosfera si trovano anche particelle di vapore acqueo, pulviscolo di origine sia terrestre sia spaziale e sostanze inquinanti prodotte dalle attività umane.

L'atmosfera non è sempre uguale, ma varia in relazione all'altezza. Anche se i confini non sono nettamente definiti, si possono distinguere cinque strati principali.

Troposfera. Va dal livello del suolo a 12 km di altezza. È lo strato più denso, quello che comprende circa i tre quarti della massa dell'intera atmosfera. Qui si concentra la maggior parte dei fenomeni atmosferici: formazione del vapor d'acqua, nuvole, precipitazioni, venti. A mano a mano che si sale le temperature scendono di circa 6,5 °C ogni chilometro di altezza, fino a raggiungere −60 °C, e diminuiscono anche le turbolenze meteorologiche. Per questo gli aerei civili compiono la maggior parte dei loro voli ad altezze attorno ai 10 km.

Stratosfera. Va da 12 a 45 km. È una zona priva di turbolenze meteorologiche, anche se sono presenti veloci correnti a getto animate da moti orizzontali. Tra i 15 e i 25 km si concentra la fascia dell'ozono, un gas le cui molecole sono formate da tre atomi di ossigeno e che ha la capacità di fare da schermo protettivo della Terra bloccando la parte più nociva dei raggi solari ultravioletti.

Mesosfera. Va da 45 a 90 km. Qui l'aria è sempre più rarefatta e fredda, fino a toccare i −90 °C, ma in questo strato riescono comunque a formarsi sottili nubi di particelle congelate visibili di notte, quando sono illuminate obliquamente dai raggi solari.

Termosfera o ionosfera. Va da 90 a 400 km. A causa dell'esposizione alle radiazioni solari, qui le temperature risalgono fino a raggiungere un migliaio di gradi. Si formano numerosi strati carichi di elettricità che hanno il potere di riflettere come uno specchio le onde radio trasmesse dalle stazioni terrestri ed è grazie a questo fenomeno che si possono realizzare le comunicazioni radio a grandi distanze. La densità è un milione di volte più bassa rispetto alla troposfera.

Esosfera. Va da 400 a oltre 1.000 km. È la zona di passaggio fra l'atmosfera e lo spazio interplanetario, dove le residue particelle dell'atmosfera terrestre si mescolano a quelle provenienti dal Sole. Qui orbitano i satelliti artificiali che si muovono attorno alla Terra.

Nata insieme alla Terra

L'atmosfera ha avuto origine dai gas sviluppatisi durante la formazione del nostro pianeta, quando i blocchi di materia della nebulosa solare si scontravano e si aggregavano per effetto della forza di gravità. È stata sempre questa forza a trattenere i gas attorno alla Terra, anche se l'atmosfera di oggi è diversa da quella primordiale: l'hanno modificata i processi chimici indotti dalla radiazione solare e dagli esseri viventi.