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Come funziona il tempo

Il Agosto 24, 2021 da

Il sole emette una grande quantità di energia, che viaggia attraverso lo spazio sotto forma di radiazione ad onde corte. Solo una piccola parte di questo potere raggiunge effettivamente la superficie. Ma la maggior parte dell’atmosfera non è direttamente riscaldata dalla radiazione solare, ma piuttosto dalla radiazione terrestre che il pianeta stesso emette.

Hai mai visto un video di qualcuno che frigge un uovo sul marciapiede in una giornata calda? È il calore emesso dal pavimento che sta facendo la frittura, non il sole, nonostante il fatto che il pavimento sia stato riscaldato dal sole per cominciare. La superficie terrestre assorbe la radiazione solare ed emette radiazioni terrestri.

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Perché l’aria assorbe questa radiazione prodotta in casa sul rimbalzo invece dell’energia solare fresca? Beh, una Terra carica di energia solare emette radiazioni ad onde lunghe. Mentre il vapore acqueo e le molecole di anidride carbonica consentono semplicemente il passaggio delle onde corte in arrivo, assorbono le onde lunghe della Terra, riscaldando l’atmosfera da zero. Questo è il motivo per cui un alpinista incontrerà condizioni sempre più fredde mentre sale, nonostante si avvicini efficacemente al sole.

Gli scienziati dividono l’atmosfera in quattro strati in base alla temperatura.

  1. Troposfera: Con l’eccezione dei satelliti e di alcuni aerei, il nostro intero mondo risiede all’interno di questo strato inferiore. Anche le montagne più alte non raschiano il suo limite superiore, chiamato tropopausa, a circa 7 miglia (11 km) sul livello del mare (lo spessore della troposfera varia con la latitudine e la stagione). A questo punto, il costante calo di temperatura che si verifica all’aumentare dell’elevazione si ferma. La troposfera contiene tutto il nostro tempo e l ‘ 80% della massa d’aria del pianeta. Ricorda, più bassa è l’altitudine, maggiore è la pressione dell’aria. Anche se questo strato non è spesso come strati di altitudine più elevata, le molecole sono più strettamente imballate.
  1. Stratosfera: Questo strato si estende per altre 23 miglia (37 km) nel cielo, terminando 30 miglia (48 km) sopra la superficie del pianeta alla stratopausa. Se ascendeste attraverso l’atmosfera, la costante diminuzione della temperatura che avete sperimentato in tutta la troposfera si fermerebbe alla tropopausa e rimarrebbe costante per le prime 12 miglia (20 km) della stratosfera. A questo punto, la temperatura comincerebbe a salire di nuovo, grazie all’ozono, che assorbe le radiazioni ultraviolette dal sole. La temperatura continuerebbe a salire fino a raggiungere la stratopausa.
  1. Mesosfera: Sopra la stratopausa, il terzo strato dell’atmosfera inizia a diventare gradualmente più freddo man mano che ci si avvicina alla mesopausa, situata a più di 50 miglia (80 km) sopra la superficie terrestre. Le temperature più fredde dell’atmosfera si verificano qui, immergendo fino a -130 gradi Fahrenheit (-90 gradi Celsius) .
  1. Termosfera: Lo strato finale dell’atmosfera terrestre si estende dalla mesopausa fino al limite dello spazio. Le molecole d’aria in questo strato a bassa densità sono letteralmente poche e lontane tra loro. Poiché le molecole hanno meno massa, assorbono la radiazione solare molto più velocemente. Le temperature nella termosfera possono raggiungere più di 3.100 gradi Fahrenheit (1.700 gradi Celsius). Non si sentirebbe così caldo, tuttavia, a causa della bassa densità. Pensa a una molecola di azoto a 3.100 gradi come un cane puzzolente. Se fossi circondato da una dozzina di loro sparsi su un campo di calcio, difficilmente noteresti la puzza. Ma mettiti in un ripostiglio con loro, e presto rimarrai senza fiato.

Ora esaminiamo come le forze dietro la temperatura dell’aria e la pressione dell’aria influenzano il tempo.

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