La terra ha una forma quasi sferica, con un raggio medio di circa 6370 Km.
Essa è circondata da un involucro gassoso, detto atmosfera, che la avvolge completamente dal suolo, dove ha una densità abbastanza elevata, fino a disperdersi verso lo spazio interplanetario.
Tuttavia la quasi totalità dell’atmosfera (circa il 99%) è compresa nei primi 100 Km. Essa ha una composizione omogenea (Azoto 78%, Ossigeno 21%, Argon ed Anidride carbonica < 1%, tracce di idrogeno, elio e neon).
Oltre a questi componenti fissi, ce ne sono altri tre che potremmo chiamare variabili, in quanto si trovano solo in determinati strati dell’atmosfera. Essi sono: il vapore acqueo, il pulviscolo atmosferico e l’ozono.
Il vapore acqueo si trova solo nella troposfera, in una percentuale molto variabile (tra 0 e 4%) con il suo valore massimo nelle zone dove è presente una nube.
Il pulviscolo atmosferico si trova tra il suolo e 3 km, in percentuale molto bassa, ed è responsabile della formazione delle nubi.
L’ozono si trova tra 25 e 70 km e, poiché a quelle altezze la densità dell’atmosfera è molto bassa, la sua percentuale sul totale è trascurabile.
L’atmosfera può essere divisa in vari strati, il primo, detto troposfera, è caratterizzato da una temperatura decrescente con l’altezza, segue la stratosfera, caratterizzata da una temperatura che aumenta con la quota e quindi impedisce i moti convettivi. Esternamente esistono altri strati, che chiameremo semplicemente strati esterni in quanto non hanno influenza sui fenomeni atmosferici.
La troposfera comprende, in peso, oltre i due terzi dell’atmosfera, essa ha uno spessore variabile tra 7 Km ai poli e 20 Km all’equatore, in essa avvengono i principali movimenti delle masse d’aria. Vedi figura 1.
Rispetto alle dimensioni del pianeta, l’atmosfera rappresenta una sottilissima pellicola. Basti pensare al rapporto tra il raggio terrestre (6.370 km) in confronto allo spessore dell’atmosfera (100 km). Per fare un paragone, è più sottile della buccia di una mela rispetto alla stessa mela. Eppure questo sottilissimo strato protettivo ha un enorme valore, in quanto solo grazie ad esso è possibile la vita sulla Terra.
Nella troposfera, a causa del riscaldamento dal basso, si generano i moti convettivi, che operano un rimescolamento di tutta l'aria in questo strato, generando correnti sia orizzontali che verticali. Sono proprio i movimenti verticali che determinano i fenomeni atmosferici come la pioggia, la neve, ecc. Il tempo meteorologico si svolge tutto e d esclusivamente nella troposfera.
La meteorologia dinamica, è la disciplina delle Scienze dell'Atmosfera che si occupa di studiare fenomeni inerenti alla dinamica dell'atmosfera terrestre su scale temporali che vanno da poche ore (nowcasting) fino a cinque giorni (previsioni deterministiche, quelle che vediamo in TV). Esistono poi delle altre equazioni, che fanno uso principalmente della statistica, le quali riescono a dare delle previsioni di massima anche oltre i dieci giorni.
Il motore dei moti atmosferici è il riscaldamento solare. La differenza di temperatura tra riscaldamento che avviene nella fascia tropicale e il raffreddamento che avviene nelle zone polari determina alcuni meccanismi chiave nella dinamica atmosferica.
Questo articolo ha un contenuto scientifico elevato, spero che il linguaggio sia abbastanza semplice per renderlo comprensibile a tutti i lettori. Se avete dei dubbi non esitate a chiedere qualche chiarimento.
Le foto sono tratte dagli appunti sulle "Lezioni di Climatologia", che l'allora Col. Giuffrida teneva presso l'Università Roma 3.
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