Fizica atmosferei

1) Atmosfera terestră, densitatea atmosferei, masa atmosferei;

Atmosfera terestra este un amestec gazos format din mai

multe gaze aflate în proportii constante si din cantitati variabile

de vapori de apa. Acest învelis este antrenat de Pamânt într-o

miscarea de rotatie. Gazul din care este compusa atmosfera se

numeste aer.

Densitatea atmosferei la suprafata marii este

1.23 kg /m3 . Ea scade foarte repede cu înaltimea, ajungând

la înaltimea de 5000 m la 0.735 kg /m3 , iar la 10000 m la

valoarea de 0.411 kg / m3 .

Masa totala a atmosferei se exprima prin relatia:

unde raza Pamântului este RP km 6370 , iar p0 si g0 sunt

presiunea, respectiv acceleratia gravitationala de la nivelul

marii.

2) Compoziţia atmosferei, azot, oxigen, bioxid de carbon, vapori de apă, ozon, aerosoli, etc;

Aerul uscat poate fi consiederat un amestec de gaze

ideale în anumite cantitati. Cantitatea unui component gazos

"k" continuta în aer poate fi exprimata în mai multe moduri:

i) Concentratia volumica v k C , este definita prin raportul

dintre volumul componentului gazos si volumul aerului în

conditii fizice normale de temperatura si presiune, exprimat în

procente.

ii) Concentratia masica m k C , definita ca raportul maselor

componentului "k" si al masei aerului continute în acelasi

volum de amestec (aer).

3) Stratificarea termică a atmosferei, troposfera, stratul limită planetar, stratosfera, mezosfera, termosfera, exosfera;

Troposfera (0-16 km). Troposfera este stratul din

apropierea solului aflat în rotatie, ce contine ¾ din masa

atmosferica si cuprinde 95% din vaporii de apa. Denumirea

provine de la cuvintele de origine greceasca tropos (rotatie) si

sphaira (sfera). Troposfera este împartita în :

- stratul limita cuprins între 0 si 1 km. În acest strat au

loc miscari în plan orizontal (advectii), cât si miscari în plan

vertical (convectii);

- troposfera medie cuprinsa între 1-3 km. Aici au loc

miscari ale aerului în plan orizontal;

- troposfera înalta, zona situata imediat sub tropopauza.

Stratosfera (18-32 km), sau sfera stratificata (stratus =

strat, l.gr.), corespunde unei zone de 15 km unde temperatura

creste progresiv pâna la 00C si chiar 100C. În acest strat nu

exista vapori de apa si nici curenti verticali. Rareori pot fi

întâlniti nori sidefii formati din cristale de gheata.

Încalzirea stratosferei se face în general prin statul de

ozon format de radiatia ultavioleta ce provine de la Soare, strat

care absoarbe radiatia UV ducând la încalzirea stratosferei.

Mezosfera (ozonosfera) (32-80 km). În acest strat are loc

arderea meteoritilor ce intra în atmosfera. Mezosfera se

remarca printr-o rarefiere foarte mare a ozonului. Mezosfera

prezinta o variatie foarte puternica a temperaturii. Pâna la 50

km temperatura scade brusc la valori cuprinse între -60÷-70°C.

Termosfera (ionosfera) (80-1000 km). În acest strat

moleculele de aer sunt rare si sub actiunea radiatiei solare, pot

atinge valori mari ale vitezelor. Din acest motiv temperatura

cinetica în acest strat poate atinge valori enorme. Termosfera

reprezinta stratul celor mai ridicate temperaturi cinetice

(thermos = cald, l. gr.).

Exosfera (1000 - 3000 km). Este partea superioara a

atmosferei unde particulele scapa atractiei gravitationale (exo =

exterior, l.gr.). Din acest motiv este numita si sfera de

disipatie. Este locul în care au loc interactiile atomilor si

moleculelor cu particulele solare si cosmice. Baza exosferei nu

este bine definita, dar se considera ca ea se situeaza între 500 si

800 km. În exosfera nu mai exista aer. Distanta dintre

moleculele de aer creste la 100 km.