Atmosfera da Terra

A atmosfera é a camada de gases ao redor da Terra. Ela é mantida no lugar pela gravidade da Terra. É composta principalmente de nitrogênio (78,1%). Possui também oxigênio em abundância (20,9%) e pequenas quantidades de argônio (0,9%), dióxido de carbono (~ 0,035%), vapor de água e outros gases. A atmosfera protege a vida na Terra ao absorver (tomar) os raios ultravioleta do sol. Isso torna nossos dias mais frios e nossas noites mais quentes.

Partículas sólidas, incluindo cinzas, pó, cinzas vulcânicas, etc., são pequenas partes da atmosfera. Elas são importantes na formação de nuvens e neblina.

A atmosfera não termina em um lugar específico. Quanto mais alto acima da Terra, mais fina é a atmosfera. Não há uma fronteira clara entre a atmosfera e o espaço exterior, embora a linha Kármán seja às vezes tratada como uma fronteira. 75% da atmosfera fica a 11 km da superfície da Terra.

História da atmosfera da Terra

Originalmente, a atmosfera da Terra não tinha quase nenhum oxigênio livre. A primeira atmosfera consistia de gases na nebulosa solar, principalmente hidrogênio. Poderia haver hidretos simples como os agora encontrados nos gigantes do gás (Júpiter e Saturno): vapor de água, metano e amoníaco. A atmosfera mudou gradualmente para dióxido de carbono e nitrogênio em sua maioria. Os gases mais leves, como hidrogênio e hélio, não podem ser retidos pela gravidade da Terra, e escapariam. Durante muito tempo (digamos 2 bilhões de anos ou mais), a atmosfera foi dominada pelo dióxido de carbono.

No Grande Evento de Oxigenação, a atmosfera mudou para o tipo que temos agora, com o oxigênio substituindo o dióxido de carbono. Nossa atmosfera ainda é em sua maioria nitrogênio, mas a maioria dos organismos vivos interagem mais com o oxigênio do que com o nitrogênio. A oxigenação começou com as cianobactérias fazendo oxigênio livre através da fotossíntese. A maioria dos organismos hoje precisa de oxigênio para sua respiração: apenas alguns poucos organismos anaeróbicos podem crescer sem oxigênio.

 

A temperatura e as camadas atmosféricas

Algumas partes da atmosfera são quentes ou frias, dependendo da altura. Se algo subisse diretamente para cima, ficaria mais frio, mas depois ficaria mais quente à medida que o objeto subia mais alto. Estas mudanças de temperatura são divididas em camadas. Estas são como camadas de uma cebola. A diferença entre as camadas é a forma como a temperatura muda.

Estas são as camadas da atmosfera, começando do chão:

  • Troposfera - Começa no chão. Termina entre 0 e 18 quilômetros (0 a 11 milhas). Quanto mais alto, mais frio. O tempo nesta camada afeta nossa vida diária.
  • Estratosfera - Começa a 18 quilômetros (11 milhas). Termina a 50 quilômetros (31 milhas). Quanto mais alto, mais quente. O calor vem da camada de ozônio no topo da estratosfera. Há pouco vapor de água e outras substâncias nesta camada. Os aviões voam nesta camada porque geralmente é estável e a resistência do ar é pequena.
  • Mesosfera - Começa em 50 quilômetros (31 milhas). Termina a 80 ou 85 quilômetros (50 ou 53 milhas). Quanto mais alto, mais frio. Os ventos nesta camada são fortes, portanto, a temperatura não é estável.
  • Termoesfera - Inicia em 80 ou 85 quilômetros (50 ou 53 milhas). Termina a 640 quilômetros (400 milhas) ou mais. Quanto mais alto, mais quente. Esta camada é muito importante na comunicação por rádio, pois ajuda a refletir algumas ondas de rádio.
  • Exosfera - Acima da termosfera. Esta é a camada superior, e se funde no espaço interplanetário.

Onde uma camada muda para a seguinte foi denominada "-pauses". Portanto, a tropopausa é onde termina a troposfera (7 a 14 quilômetros de altura). A estratopausa é no final da estratosfera. A mesopausa está no final da mesosfera. Estes são chamados limites.

A temperatura média da atmosfera na superfície da Terra é de 14 °C (57 °F).

Pressão

A atmosfera tem pressão. Isto porque, embora o ar seja um gás, ele tem peso. A pressão atmosférica média ao nível do mar é de cerca de 101,4 quilopascals (14,71 psi).

Densidade e massa

A densidade do ar ao nível do mar é de cerca de 1,2 quilos por metro cúbico. Esta densidade se torna menor em altitudes mais elevadas, ao mesmo ritmo que a pressão se torna menor. A massa total da atmosfera é de cerca de 5,1 × 1018 kg, o que é apenas uma parte muito pequena da massa total da Terra.

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