Il clima

La composizione chimica dell'atmosfera

La superficie terrestre si trova immersa in una miscela di gas che chiamiamo aria e che avvolge la Terra come un involucro, al quale si dà il nome di atmosfera (dal greco atmós, vapore).

L'atmosfera odierna è composta per circa i 4/5 da azoto (N2) e per circa 1/5 da ossigeno (O2), accanto a numerosi altri componenti minori, tra cui principalmente argo (Ar), vapore acqueo (H2O) e diossido di carbonio, o anidride carbonica (CO2) (tab. 17.1). I gas vengono trattenuti intorno al pianeta dalla forza di gravità e circa il 99% della loro massa si trova nei primi 40 km di altezza, mentre a quote superiori diventa sempre più rarefatta.

Oltre ai gas citati, nell'atmosfera sono presenti anche numerosi tipi di particelle solide finissime, costituite da ceneri vulcaniche, spore di funghi e batteri, granuli di polline, fuliggine (proveniente da processi di combustione), che nel loro insieme costituiscono il pulviscolo atmosferico.

Inoltre, la combustione di rilevanti quantità di combustibili fossili libera nell'aria, oltre a diossido di carbonio, anche altre sostanze gassose, quali monossido di carbonio, diossido di zolfo, o anidride solforosa, e ossidi di azoto: la quantità di queste sostanze nell'atmosfera è andata aumentando rapidamente nel corso del '900, contribuendo ad aggravare il fenomeno dell'inquinamento atmosferico (e a intensificare l'effetto serra ascrivibile al CO2).

In relazione alla composizione chimica, l'atmosfera viene suddivisa in due grandi fasce:

  • l'omosfera, o bassa atmosfera, da 0 a 100 km di quota, in cui la composizione chimica dell'aria è relativamente costante, a causa dei continui rimescolamenti a cui è sottoposta;
  • l'eterosfera, o alta atmosfera, oltre i 100 km di quota, in cui i gas, molto rarefatti, si dispongono a strati in base alla loro densità (per cui la composizione chimica dell'aria non è uniforme).

Tra le numerose funzioni svolte dall'atmosfera nei confronti della superficie terrestre e degli organismi che su di essa vivono, ne elenchiamo qui alcune, rimandando ai paragrafi successivi e ad altri capitoli per una loro dettagliata descrizione. L'atmosfera:

  • contribuisce a regolare la temperatura media terrestre;
  • è sede dei fenomeni meteorologici;
  • contribuisce al modellamento della superficie terrestre;
  • filtra le radiazioni solari;
  • fa da scudo contro l'ingresso di meteore;
  • permette la vita grazie alla presenza dell'ossigeno e del diossido di carbonio.

Tab. 17.1: Composizione dell'atmosfera*

Composizione dell'atmosfera (a livello del suolo)
GAS
% IN VOLUME
azoto (N2)
78,084
ossigeno (O2)
20,947
argo(Ar)
0,934
vapore acqueo (H2O)
0,33
diossido di carbonio (CO2)
0,032
neo (Ne)
0,001818
elio (He)
0,000524
metano (CH4)
0,0002
idrogeno (H2)
0,00005
cripto (Kr)
0,0000114
xeno (Xe)
0,0000087
ozono (O3)
0,000004
ossidi di azoto (monossido, NO;
diossido, NO2; protossido, N2O)
tracce
monossido di carbonio (CO)
ammoniaca (NH3)
diossido di zolfo (SO2)
solfuro di idrogeno (H2S)

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