Aria ed atmosfera
L’aria
Questo sottile strato, inodore ed incolore è una miscela
di gas:
 78 % di azoto;
 21 % di ossigeno;
 0,03 % di anidride carbonica;
 0,97 % altri gas.
Azoto
La molecola di azoto e formata da due atomi di azoto,
legati insieme con un triplo legame:
La sua formula chimica è N2
Tenuta insieme da ben tre legami, questa molecola è molto stabile
e quindi poco incline a reagire con altri atomi. Questa proprietà è
conosciuta come inerzia chimica.
Ossigeno
La molecola dell’ossigeno è formata da due atomi di ossigeno,
legati insieme da un doppio legame:
La sua formula chimica è O2
Oltre ad essere abbondante nell’aria, è presente nella molecola dell’acqua
e dell’anidride carbonica, in molte rocce della crosta terrestre e nelle
strutture dei viventi.
L’ossigeno è fondamentale per la vita come prodotto della fotosintesi
clorofilliana (piante), nella respirazione (piante e animali) e nei processi di
combustione.
Nelle zone alte dell’atmosfera (stratosfera) si forma l’ozono (O3).
Anidride carbonica
La molecola di anidride carbonica è formata da un atomo di carbonio e due
di ossigeno:
La sua formula chimica è CO2
È prodotta dagli essere viventi durante la respirazione, utilizzata dalle piante
per la fotosintesi clorofilliana ed è il prodotto principale dei processi di
combustione.
Nell’atmosfera è uno dei gas responsabili dell’effetto serra, ossia ostacola la
dispersione del calore della Terra verso lo spazio.
L’atmosfera
Temperatura dell’aria
La meteorologia è una branca della scienza che studia i fenomeni
fisici che avvengono nell’atmosfera.
Si occupa di due aspetti: tempo atmosferico e clima.
Tempo atmosferico e clima dipendono da una serie di variabili legate
tra di loro:
 Temperatura dell’aria;
 Pressione atmosferica;
 Umidità;
 Precipitazioni;
 Vento.
Temperatura dell’aria
Si misura con il termometro la cui unità di misura è il grado
centigrado (°C).
Vengono utilizzati diversi indicatori di temperatura:
Temperatura massima: la temperatura più alta in una data località e
in un tempo stabilito;
Temperatura minima: la temperatura più bassa in una data località
e in un tempo stabilito;
Temperatura media: media di tutte le temperature misurate in una
data località nel tempo prescelto.
La temperatura dell’aria
La temperatura dell’aria dipende dal calore che proviene dal Sole e da
quello che viene riflesso dalla superficie terrestre.
In un dato luogo dipende:
 Dall’ora del giorno;
 Dalla stagione;
 Dall’esposizione.
Considerando luoghi diversi la temperatura dell’aria dipende:
 Latitudine: è più alta all’equatore e minore ai Poli;
 Altitudine: gli strati più bassi dell’atmosfera ricevono più calore
dalla Terra.
La pressione atmosferica
L’aria è materia e come tutte le cose materiali ha in peso.
L’azione di questo peso sui tutti i corpi esercita una pressione,
chiamata pressione atmosferica.
La pressione atmosferica è la forza esercitata dall’aria sull’unità di
superficie.
A livello del mare la colonna d’aria sovrastante esercita una
pressione di 1033 g su centimetro quadrato di superficie.
Questo peso è uguale al peso di una colonna di mercurio (Hg) alta
760 mm. Questo valore è utilizzato come unità di misura della
pressione atmosferica e si chiama atmosfera (atm):
1 atm = 760 mm Hg = 1033 g/cm2 = 1013 mbar
Isobare, cicloni e anticicloni
I meteorologi per analizzare come si modifica nel tempo la pressione atmosferica,
utilizzano delle carte delle ISOBARE, ossia certe geografiche dove però sono
tracciate linee che uniscono punti con uguale pressione.
L’unità di misura della pressione utilizzate in meteorologia è il millibar. Come già
visto una atmosfera corrisponde a 1013 millibar. Accanto a ciascuna isobara è
indicato un valore che corrisponde ai millibar.
Dall’osservazione delle carte delle isobare precedenti cosa
possiamo dedurre?
Che ‘’il peso’’ dell’aria atmosferica non è sempre le stesso e varia in
continuazione nella stessa area geografica. Perché?
Dalle carte precedenti è possibile osservare che sono presenti zone,
ad andamento circolare, dove la pressione è maggiore (indicate con
A) e zone dove la pressione è minore (indicate con B). Queste zone
atmosferiche sono comunemente chiamate cicloni e anticicloni.
Cicloni e anticicloni
Un ciclone (indicato con B) è una zona atmosferica dove la pressione è minore
delle aree circostanti. Al suo interno l’aria è calda e umida e tende a salire. Giunta
negli strati più alti dell’atmosfera però incontra aria più fredda e quindi il vapore
acqueo tende a condensare e formare nubi che, eventualmente, possono dare
origine a fenomeni atmosferici. Un ciclone per questo motivo è associato a
‘brutto tempo’.
Un anticiclone (indicato con A) è una zona in cui la pressione atmosferica è
maggiore rispetto alle zone circostanti. Al suo interno l’aria è fredda e secca,
quindi più pesante e tende a scendere. Essendo l’aria povera di umidità
l’anticiclone è associato a ‘bel tempo’.
I venti
Cos’è il vento?
È una massa d’aria in movimento.
A questo punto della lezione dovresti sapere perché si muove
questa massa d’aria.
Scala locale
Scala continentale
Il vento quindi è un movimento orizzontale di una massa d’aria da una
zona di alta pressione ad una zona di bassa pressione.
Il vento è descritto sulla base di due sue caratteristiche:
 Direzione: provenienza del vento in riferimento ai quattro punti
cardinali;
 Velocità: espressa in km/h. In ambiente marino, come unità di
misura della velocità, si una il nodo, pari a 1,852 km/h.
La rosa dei venti