Atmosfera terrestre

Atmosfera terrestre

Atmosfera terrestre

Os raios ocorrem na atmosfera e isso sugere que ela possui algo elétrico. Longe de ser uma camada homogênea e compacta, a atmosfera está em permanente modificação. Suas classificações levam em conta vários fatores, como temperatura e constituição de íons. A natureza dos raios está intimamente relacionada com esta última classificação.
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Uma capa protetora Desde épocas muito remotas, os homens se dão conta da presença do ar. Inicialmente, nele residiam figuras de divindades, como os deuses dos ventos, das tempestades, dos relâmpagos, etc. Com o progresso do conhecimento científico, as características reais desse oceano invisível foram se tornando mais claras. Sabe-se hoje que o ar é uma mistura de diversos gases e que circunda nosso planeta como uma camada que atinge algumas centenas de quilômetros de espessura. Essa camada, mais densa nas proximidades do solo e mais rarefeita à medida que se ganha altura, é conhecida com o nome de atmosfera. Sem a atmosfera, certamente a Terra seria um planeta privado de vida como a conhecemos apresentando o mesmo aspecto desolado da Lua. A atmosfera desempenha várias e importantes funções: protege o planeta das radiações nocivas dos raios solares e de outros vindos do espaço, absorve e detém parte do calor irradiado pelo Sol, provoca a desintegração de alguns meteoritos que atingem a Terra, redistribui, através da chuva, a água evaporada dos mares, além de conter o oxigênio e outros gases indispensáveis à vida.
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Composição A análise de uma amostra de ar colhida ao nível do mar acusa, em média, a seguinte composição percentual, após eliminar-se a umidade: nitrogênio (N₂) - 78,084%, oxigênio (O₂) - 20,948%, argônio (Ar) - 0,934%, gás carbônico (CO₂) - 0,031%, neônio (Ne) - 0,001818%, hélio (He) - 0,000524%, metano (CH₄) - 0,0002%, kriptônio (Kr) - 0,000114%, hidrogênio (H₂) - 0,00005%, xenônio (Xe) - 0,0000087%. Também há traços de óxidos de nitrogênio (NO, NO₂ e N₂O), monóxido de carbono (CO), ozônio (O₃), amônia (NH₃), dióxido de enxofre (SO₂) e sulfeto de hidrogênio (H₂S). Os gases que constituem a atmosfera também sofrem o efeito da atração da gravidade e por isso pressionam a superfície do solo, ocasionando a pressão atmosférica.
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Classificação A atmosfera terrestre divide-se em camadas que podem ser classificadas quanto à temperatura e quanto à quantidade de íons. Quanto à temperatura, a atmosfera divide-se em quatro camadas: troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera. A troposfera, camada mais próxima à superfície da Terra, possui espessura variável entre 8 e 16 quilômetros. Ela contém cerca de 90% de toda a massa de gases que compõem a atmosfera, além de quase todo o vapor d'água. Ali se formam as nuvens, ventos, chuvas, etc. Portanto, os relâmpagos ocorrem nesta camada. A presença de correntes de ar frias e quentes justifica sua denominação (tropos significa movimento em grego). Essas correntes provocam fortes variações na temperatura da troposfera. Os gases que compõem esta camada não absorvem as ondas de calor do Sol. Estas são absorvidas pela crosta terrestre que se aquece e transfere calor para a troposfera. Portanto com o aumento da altitude sua temperatura diminui. Na estratosfera o ar é bastante rarefeito e composto basicamente de ozônio, gás que absorve radiações nocivas aos organismos vivos. Ela alcança altitudes de mais ou menos 50 quilômetros. Sua temperatura aumenta com a altitude e seu valor médio fica em torno de 270 K (-3 ⁰C). Na terceira camada, chamada de camada intermediária ou mesosfera, a temperatura volta a diminuir com a altitude e seu valor médio é de 180 K (-93 ⁰C). Ela alcança altitudes de cerca de 80 quilômetros. O ar, na mesosfera, é mais rarefeito que na camada anterior e é composto essencialmente de ozônio e vapor de sódio. A quarta e última camada é a termosfera. Seu limite é até onde a densidade gasosa seja tão baixa a ponto de se confundir com o espaço interplanetário. Quanto aos íons, a atmosfera foi dividida em atmosfera inferior, média atmosfera e atmosfera superior. A atmosfera inferior e a média atmosfera possuem pouca concentração de íons e por isso são camadas fracamente condutoras. A superfície terrestre também interfere na concentração de íons por causa dos ventos, temperatura, quantidade de vapor d'água, etc. Há uma camada onde tal influência é maior, que vai do solo até uns poucos metros de altura (podendo alcançar 3 quilômetros), chamada de camada planetária. A presença desses íons prejudica consideravelmente as medidas elétricas feitas nesta camada. A atmosfera superior possui alta concentração de íons positivos e negativos, além de muitos elétrons livres. Predominam quatro formas de produção de íons na atmosfera: através de colisões de partículas neutras, de raios cósmicos, por decaimento de partículas radioativas no solo e por fotoionização. As três primeiras são responsáveis pela produção de íons na atmosfera inferior e na média atmosfera enquanto que a última é típica da atmosfera superior.
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Formação da atmosfera No primeiro estágio de resfriamento da superfície da Terra, originou-se uma crosta sólida cheia de rachaduras, por onde eram expelidos materiais incandescentes. A intensa atividade vulcânica resultante fez aumentar a quantidade de gases (como hidrogênio, amônia, metano) e vapor d'água nessa atmosfera recém-formada. Com o surgimento de organismos vivos e, sobretudo, com a realização da fotossíntese (processo pelo qual certas células vegetais produzem oxigênio), houve uma transformação da atmosfera, que aos poucos foi se enriquecendo de oxigênio, até atingir o teor atual. Há alguns milhões de anos, ela entrou em equilíbrio, que se mantém, embora exista a possibilidade de ocorrerem fenômenos capazes de alterá-lo. A atividade vulcânica hoje é reduzida, se comparada a épocas anteriores, o que não significa que esses gigantes poderosos não possam despertar. Em 1980, o vulcão Saint-Helens , inativo desde 1858, entrou em erupção e descarregou na atmosfera, a grandes altitudes, uma nuvem de gás e cinzas que alcançou a Europa. Acontecimentos como esse podem romper o complexo e delicado equilíbrio químico da atmosfera, produzindo variações na temperatura e modificando a quantidade e distribuição de chuvas. Além disso, a ação do homem contribui para essas alterações. Indústrias consomem grande quantidade de combustíveis anualmente, que, ao serem queimados, poluem o ar com fumaça e gases tóxicos. Calcula-se que o nível de dióxido de carbono aumentou em 15% só no século passado, causando uma elevação (pequena, mas sensível) na temperatura média terrestre. Essas alterações podem contribuir para intensificar as atividades elétricas naturais na atmosfera.