L’ ATMOSFERA
Strati dell’atmosfera
Effetto serra e danni alla salute
Buco dell’ozono
Cambiamenti climatici
Protocollo di Kyoto
L’atmosfera
Senza l'atmosfera sulla Terra non potrebbe esistere la vita. L'atmosfera è una miscela di
gas (soprattutto azoto e ossigeno) che permette agli esseri viventi di respirare e li
protegge dalle radiazioni provenienti dallo spazio.
Essa si estende…
L’atmosfera si estende, rarefacendosi progressivamente, fino
ad un'altezza di centinaia di chilometri ed è formata da diversi
strati concentrici che sono caratterizzati da diversi parametri:
composizione gassosa, andamento della temperatura con la
quota, stato di ionizzazione, contenuto di ozono, ecc.
La maggior parte degli inquinanti atmosferici emessi rimane
confinata nella troposfera, alcuni concentrati vicino alla
superficie terrestre, altri come ozono (O3), anidride carbonica
(CO2), metano (CH4), sono distribuiti in modo più uniforme.
La Troposfera
Troposfera significa "regione di mescolamento" ed è
così chiamata a causa delle vigorose correnti d’aria al
suo interno. E' lo strato più vicino alla Terra: va da 0 a
10 Km di altezza. Lo spessore in realtà varia da circa 8
Km alle alte latitudini a circa 18 Km sopra l’equatore. La
sua altezza inoltre varia con le stagioni, maggiore in
estate e minore in inverno. E' caratterizzato da una
diminuzione costante della temperatura che decresce
con l’altezza di circa 7 °C per ogni 1000 metri.
La troposfera ospita l'80% della massa d'aria e il 99% di
tutto il vapore acqueo dell’atmosfera. Il vapore acqueo
gioca un ruolo notevole nella regolazione della
temperatura dell’aria perché assorbe l’energia solare e
la radiazione termica emessa dalla superficie del
pianeta. Tutti i fenomeni atmosferici avvengono
all’interno della troposfera, Una stretta zona chiamata
tropopausa separa la troposfera dallo strato successivo,
la stratosfera. La temperatura dell’aria nella tropopausa
rimane costante all’aumentare dell’altitudine.
La Stratosfera
Strato che va da 10 a 50 Km di altezza.
La temperatura dell’aria rimane relativamente costante fino ad un’altitudine di 25 Km
per poi aumentare gradualmente fino a raggiungere il valore di circa 0 °C. L’ozono
gioca un importante ruolo nella regolazione della temperatura della stratosfera, infatti
l’energia solare viene convertita in energia cinetica quando le molecole di ozono
assorbono le radiazioni ultraviolette, risultandone così un riscaldamento della
stratosfera. Lo strato di ozono è localizzato ad una altitudine compresa tra i 20 e i 30
Km. Approssimativamente il 90 % dell’ozono dell’atmosfera si trova nella stratosfera.
La stratosfera e la mesosfera sono separate dalla stratopausa.
La Mesosfera
In questa zona, che va dai 50 agli 80 Km di quota,
l'atmosfera non subisce più l'influsso della superficie
terrestre, ed è costante a tutte le latitudini. Non ci
sono più né venti né correnti ascensionali, né nubi o
perturbazioni: l'aria è completamente calma.
L'anidride carbonica scompare rapidamente e il
vapore acqueo ancora più in fretta, e anche la
percentuale di ossigeno inizia a diminuire con la
quota. Aumentano le percentuali di gas leggeri come
elio e idrogeno. L'effetto riscaldante dell'ozono è
terminato, e la temperatura diminuisce sempre più
con la quota fino a stabilizzarsi, al limite superiore
della mesosfera, a circa -80ºC (mesopausa).In
questo strato hanno origine le stelle cadenti. Oltre la
mesopausa, alla quota di circa 100 Km, l'aria è tanto
rarefatta da non opporre resistenza ai corpi. Per
questo motivo, in astronautica la mesopausa viene
considerata il confine con lo spazio.
La Termosfera - Ionosfera
Da 80 a circa 500 Km di altezza.
Viene chiamata termosfera con riferimento alle elevate
temperature che vi si registrano (fino a circa 1200 °C
alla quota di 400 km). Questa crescita della
temperatura è dovuta all’assorbimento della intensa
radiazione solare da parte delle rimanenti molecole di
ossigeno. La termosfera e la porzione più esterna della
mesosfera costituiscono la ionosfera. Essa è costituita
da ioni, particelle piccolissime che sono molto
importanti per le telecomunicazioni poiché riflettono
verso la superficie terrestre alcune trasmissioni radio
facilitando la propagazione delle stesse su lunghe
distanze. Inoltre la termosfera ci protegge dalla caduta
di piccoli meteoriti in quanto l’alta temperatura, insieme
con l’attrito sviluppato dalle molecole dei gas, bruciano
la quasi totalità dei detriti diretti verso la terra.sotto
forma di radiazione elettromagnetica. E’ sede delle
aurore polari
L’Esosfera
La porzione più esterna dell’atmosfera,
all’altitudine di 450-500 km, è chiamata
esosfera e si estende fino a circa 9600 km
d'altezza, dove si trova il limite
dell’atmosfera. In questa regione la
temperatura è approssimativamente di 700
°C, ma può variare da 300°C, durante il
minimo d'irradiazione solare, a 1.700 °C al
massimo di radiazione solare.
Cos’è l’effetto serra
L’effetto serra è un fenomeno senza il quale la vita come la conosciamo adesso
non sarebbe possibile. Questo processo consiste in un riscaldamento del pianeta
per effetto dell’azione dei cosiddetti gas serra, composti presenti nell’aria a
concentrazioni relativamente basse (anidride carbonica, vapor acqueo, metano,
ecc.). I gas serra permettono alle radiazioni solari di passare attraverso l’atmosfera
mentre ostacolano il passaggio verso lo spazio di parte delle radiazioni infrarosse
provenienti dalla superficie della Terra e dalla bassa atmosfera (il calore riemesso);
in pratica si comportano come i vetri di una serra e favoriscono la regolazione ed il
mantenimento della temperatura terrestre ai valori odierni.
Questo processo è sempre avvenuto naturalmente e fa sì che la temperatura della
Terra sia circa 33°C più calda di quanto lo sarebbe senza la presenza di questi gas.
Effetto serra
Gas Serra: CO2
CO2 – Anidride carbonica
Dal 1880 il consumo di combustibili fossili come petrolio, carbone e
metano è aumentato di ben sessanta volte. Finora sono stati riversati
nell'atmosfera oltre 1100 miliardi di tonnellate di CO2 ai quali si devono
aggiungere i 5 miliardi generati dagli incendi dolosi. Gli oceani e le
foreste del nord, i maggiori "serbatoi" di anidride carbonica, riescono a
trattenere soltanto una parte della gigantesca quantità di gas prodotta; per
questo motivo la concentrazione di CO2 presente nell'aria cresce di anno
in anno a un ritmo allarmante. Rispetto al periodo pre-industriale, il valore
di biossido di carbonio nell’atmosfera è già aumentato del 30%,
Gli effetti sull’ambiente sono da considerarsi trascurabili, mentre gli effetti
sull’uomo sono particolarmente pericolosi. La sua pericolosità è dovuta
alla formazione con l’emoglobina del sangue di un composto
fisiologicamente inattivo, la carbossiemoglobina, che impedisce
l’ossigenazione dei tessuti. A basse concentrazioni provoca emicranie,
debolezza diffusa, giramenti di testa; a concentrazioni maggiori può
provocare esiti letali.
CH4 Metano
CH4 – metano
Per il metano, l'incremento è stato addirittura del 145%. Responsabili di
queste emissioni nocive sono soprattutto gli allevamenti di bestiame, sempre
più diffusi, l’irrigazione delle risaie, l'estrazione di petrolio, gas e carbone e le
discariche di rifiuti. Effetti sulla salute dell’uomo: insorgere del cancro
NOx Ossidi di azoto
Gli ossidi di azoto (NOx) più importanti, dal punto di vista dell’inquinamento
atmosferico, sono il monossido e il biossido di azoto (NO e NO2).
La presenza in atmosfera di NO (inquinante primario) e NO2 (inquinante secondario) è
dovuta essenzialmente ai processi di combustione; la formazione di questi ossidi
dipende, in particolare, dalla temperatura e dal tenore di ossigeno della camera di
combustione. Le principali sorgenti di ossidi di azoto sono costituite dal settore dei
trasporti (in particolare dai motori diesel)
e dagli impianti termici (centrali di potenza e impianti di riscaldamento).
L’esposizione ad alte concentrazioni di ossidi di azoto ha un’azione lesiva nei confronti
delle vie respiratorie profonde e degli alveoli polmonari (edema polmonare), mentre a
basse concentrazioni provoca irritazione alle mucose. Nella vegetazione gli ossidi di
azoto diminuiscono la velocità di fotosintesi e causano la formazione di necrosi fogliari.
Il buco dell’ozono
La stratosfera terrestre contiene una concentrazione
relativamente alta di ozono, un gas costituito da tre
atomi di ossigeno (O3) e che rappresenta un vero e
proprio schermo nei confronti delle pericolose
radiazioni ultraviolette (raggi UV) provenienti dal
sole. Ogni anno, durante la primavera dell’emisfero
australe, la concentrazione dell’ozono stratosferico
nell’area situata in prossimità del Polo Sud
diminuisce a causa di variazioni naturali. Purtroppo,
a causa degli inquinanti rilasciati in atmosfera, sin
dalla metà degli anni settanta questa periodica
diminuzione è diventata sempre più grande, tanto da
indurre a parlare del fenomeno come del “buco
dell’ozono”. Una riduzione dell’effetto schermante
dell’ozono comporta un conseguente aumento dei
raggi UV che giungono sulla superficie della Terra.
Nell’uomo l’eccessiva esposizione a questi raggi è
correlata ad un aumento del rischio di cancro della
pelle,
Cambiamenti climatici
L’aumento della concentrazione dei gas serra
nell'atmosfera terrestre rischia di produrre le
conseguenze pari ad un grande shock esterno. Il
surriscaldamento delle temperature è in continua
crescita. Gli anni '90 sono stati i più caldi del secolo
scorso e tutti quanti abbiamo ben in mente la torrida
estate del 2003.
Gli esperti e gli scienziati si dividono sulle previsioni ma tutti concordano sul
fatto che la temperatura continuerà a crescere. Il surriscaldamento terrestre
modifica anche gli equilibri meteorologici. In particolare la maggiore evaporazione
delle acque aumenta la frequenza e l'intensità delle precipitazioni piovose. , con
aumenti di tempeste ed uragani. Altro fenomeno da considerare è il continuo
scioglimenti dei ghiacci superficiali dell'Artico, della Groenlandia e dei ghiacciai
continentali a causa del riscaldamento globale. Gli effetti finali sono imprevedibili. Se
è facile prevedere un innalzamento del livello dell'acqua con la scomparsa di gran
parte della costa continentale, dall'altro è difficile prevedere quale impatto potrà avere
il fenomeno sulle attuali correnti oceaniche. Una deviazione della Corrente del Golfo
potrebbe anche generare una nuova glaciazione del nord Europa e paradossalmente
questo accadrebbe proprio a causa del surriscaldamento terrestre.
Previsioni
Il ghiaccio artico si sciogliera'
I ghiacciai si scioglieranno
Gli oceani si riscalderanno
Il livello dei mari si innalera', le zone costiere saranno sommerse
La primavera giungera' in anticipo
Ci sara' un incremento di precipitazioni e inondazioni
Piu' ondate di calore e siccita'
Piu' incendi nelle foreste e piu' danni derivanti da insetti
L'ecosistema verra' sconvolto
Si diffonderanno le malattie tropicali
Incremento dei disastri legati al clima (i.e. Uragano Katrina)
Previsioni catastrofiche
Disgelo della tundra
Le calotte polari si fondono
Inondazione degli estuari delle terre coltivate
Gli idrati di metano si sciolgono
Il fitoplancton smette di svolgere il suo ruolo
Le foreste morirebbero
Il nastro trasportatore oceanico si fermerebbe
Scienziati di tutto il mondo hanno studiato come l'intensificazione dell'effetto
serra influenzera' la vita sulla terra.
Protocollo di Kioto
Il Protocollo di Kyoto sui cambiamenti climatici è un accordo
internazionale che stabilisce precisi obiettivi per i tagli delle
emissioni di gas responsabili dell'effetto serra, del
riscaldamento del pianeta, da parte dei Paesi industrializzati.
E' l'unico accordo internazionale che sancisce una limitazione delle
emissioni ritenute responsabili dell'effetto serra, degli
stravolgimenti climatici, del surriscaldamento globale.
Per attuare il trattato, nel 1997, durante la Conferenza di Kyoto, in Giappone, è stato
studiato un "protocollo" che stabilisce tempi e procedure per realizzare gli obiettivi del
trattato sul cambiamento climatico: il Protocollo di Kyoto.
Il trattato è entrato in vigore il 16 febbraio 2005, dopo la ratifica anche da parte della
Russia. Punti chiave:
• Per i Paesi più industrializzati l'obbligo è ridurre le emissioni di gas serra di almeno il
5% rispetto ai livelli del 1990, nel periodo di adempimento che va dal 2008 al 2012.
• Gli stessi Paesi devono predisporre progetti di protezione di boschi, foreste, terreni
agricoli che assorbono anidride carbonica, (perciò sono detti ''carbon sinks', cioè
immagazzinatori di CO2).
• I Paesi firmatari andranno incontro a sanzioni se mancheranno di raggiungere gli
obiettivi. Al protocollo non hanno aderito alcuni paesi come Stati Uniti, India. Cina,
Kasakistan