Atmosfera terrestre

ATMOSFERA DA TERRA A Terra encontra-se envolta numa protecção gasosa chamada atmosfera. Protege-nos dos extremos do espaço, mantém-nos quentes e é a causa dos nossos sistemas climáticos. Sem a atmosfera, os organismos vivos não poderiam sobreviver à constante barreira da radiação solar e cósmica, ao bombardeamento de meteoros e à exposição aos extremos de temperatura. A atmosfera protege os seres vivos destas ameaças potencialmente mortais, ao envolver a Terra com uma camada de mais de 500km de espessura, de gases, líquidos e outras partículas. A força da gravidade mantém a atmosfera no seu lugar. Perto da superfície da Terra, a atmosfera é altamente comprimida mas torna-se mais leve com a altitude. Nos níveis mais baixos, os ventos e tempestades dispersam o calor do Sol. Nos níveis mais altos, as moléculas que constituem a atmosfera colidem com meteoros e radiação.

HISTÓRIA Durante o primeiro bilião de anos de vida na Terra, a atmosfera era muito diferente da actual. No princípio era uma mistura de nitrogénio, bióxido de carbono e vapor de água. O bióxido de carbono é um gás de estufa que deixa passar a luz do Sol de forma a aquecer o planeta, mas, ao mesmo tempo, evita que o calor se escape. Por isso, o dióxido de carbono foi como que um cobertor, mantendo a jovem Terra aquecida. Quando os primeiros seres vivos se desenvolveram, começaram a consumir o dióxido de carbono da atmosfera. Mas como o Sol se tornava cada vez mais forte, gerou-se um equilíbrio. Os organismos libertavam também um novo gás - o oxigénio - na Terra. Isto significou que outros animais podiam sobreviver respirando oxigénio, primeiro através de guelras e, eventualmente, através de pulmões. No último bilião de anos, mais ou menos, as concentrações de oxigénio mantiveram-se constantes.

CAMADAS DA ATMOSFERA A atmosfera não tem uma fronteira definida. Os satélites espaciais giram em torno da Terra a mais de 300km acima da superfície desta - aqui existe uma atmosfera próxima do vácuo. Esta zona é a termosfera, onde os átomos são muito quentes (mais de 2000°C), mas tão esparsos que não queimam. A termosfera fica a cerca de 80km acima da superfície da Terra. Aqui, começa uma zona chamada mesosfera. Os átomos da mesosfera são ionizados, ou seja perderam electrões e podem reflectir ondas curtas de rádio. Esta área é chamada ionosfera e é extremamente importante para comunicações por rádio. A estratosfera é a camada seguinte e fica a cerca de 15km da superfície da Terra. Esta camada mais fria contém a camada de ozono, uma tela protectora que afasta a radiação ultravioleta do Sol, potencialmente prejudicial, embora esteja danificada pelos químicos lançados pela actividade humana. As grandes erupções vulcânicas podem lançar pó e gases ácidos na estratosfera. A troposfera constitui os últimos 15km de atmosfera e contém 80% da sua massa. Nesta parte da atmosfera, ocorrem os fenómenos climáticos.

CAMADAS DA ATMOSFERA

TROPOSFERA É a camada mais densa da atmosfera. Estende-se 8-14 km acima da superfície terrestre e contém 90% de todos fenómenos atmosféricos que ocorrem na troposfera. A temperatura decai de um valor médio de 17ºC graus na base da troposfera para 52ºC negativos na troposfera – a fina camada de fronteira entre ela e a estratosfera. A pressão atmosférica também desce para 10% verificada ao nível do mar.

ESTRATOSFERA A CAMADA DO OZONO Estende-se do limite da troposfera até 50km acima da superfície terrestre. A temperatura é inferior ao ponto de congelação e é mais seca e menos densa duque a troposfera. A estratosfera detém cerca de 9% de todos os gases da atmosfera. A final camada de ozono, que absorve e reflecte a radiação ultravioleta proveniente do sol localiza-se na estratosfera superior a cerca de 25-50 acima da superfície da terra.

A MESOSFERA Estende-se dos 50km aos 85km da superfície terrestre. A temperatura por vezes é da ordem dos 100 graus negativos. As partículas na mesosfera estão carregadas electricamente pela energia absorvida do sol.

A TERMOSFERA OU IONOSFERA Estende-se desde 85km até 600km acima da superfície terrestre. As partículas de gases absorvem grande parte da energia solar e aquecem, fazendo com que as temperaturas excedam os 1700 graus perto do limite externo.

EXOSFERA Esta camada de fronteira estende-se até cerca de 9500km a cima da superfície terrestre. As moléculas de hidrogénio e hélio vão-se tornando mais rarefeitas, até que se fundem com os gases interplanetários do espaço.

Equilíbrio delicado A atmosfera está em equilíbrio dinâmico precário. No processo conhecido por fotossíntese, as plantas absorvem permanentemente o bióxido de carbono e produzem oxigénio. Ao contrário, os animais absorvem oxigénio num processo chamado respiração, expelindo para a atmosfera o bióxido de carbono e outros gases, como o metano. Actualmente, as actividades humanas têm lançado para a atmosfera muito do carbono armazenado nas rochas. Este processo está a provocar o aquecimento do clima. Da mesma forma, a camada de ozono está rapidamente a esgotar-se em resultado da actividade humana, permitindo que as radiações solares prejudiciais atinjam a superfície. Se continuarmos a danificar a atmosfera, o nosso planeta pode tornar-se no futuro, um local pouco confortável para se viver.

Aquecimento global As estufas são quentes porque os seus vidros permitem a entrada da luz solar mas não a saída do ar quente. A camada de dióxido de carbono e de outros gases na atmosfera faz o mesmo efeito. Permite que os raios solares entrem, mas guarda a maior parte do calor, impedindo-o de sair de novo para o espaço como radiação. O calor retido criado pelo "efeito estufa" está a provocar um aumento do aquecimento da Terra.

Aquecimento global

Buraco de ozono Nos anos 1970, os cientistas descobriram que algo de anormal se passava com a camada de ozono no Pólo Sul. Esta camada de gás protege-nos dos raios ultravioleta (UV) do Sol. A radiação UV é perigosa e pode causar cancros de pele. A camada de ozono tem-se tornado cada vez mais fina e todos os anos aparece um "buraco" maior sobre o Antárctico. Um buraco semelhante foi também observado sobre o Árctico. Os buracos de ozono são provocados por um grupo de gases chamados clorofluorcarbonetos (CFC), usados nos aerossóis. O ozono é destruído pelo aumento dos CFC que sobem para a atmosfera e libertam átomos de cloro que destroem as moléculas de ozono.Para preservar a camada de ozono, os CFC estão a ser substituídos por gases menos perigosos.

Buraco de ozono

Poluição Urbana O que polui o ar? O ar é uma mistura de gases. Sem o ar e o oxigénio, a maioria dos seres vivos não existiam. Manter o ar livre de poluição é vital. Muito do ar que respiramos está poluído. A maioria da poluição do ar resulta dos combustíveis que queimamos em fábricas, veículos, sistemas de aquecimento e na produção de electricidade resultante dos fósseis - carvão, óleo e gás natural. O que polui o ar? A tecnologia facilita a nossa vida. Mas esta tecnologia provem da electricidade, e muita dessa electricidade resulta de combustíveis queimados. Quando queimamos, o carvão, o petróleo e o gás libertam milhões de toneladas de gases, como o monóxido de carbono, dióxido de carbono e oxido de nitrogénio, juntamente com cinzas, pó e fuligem. Isto não só prejudica a saúde das pessoas, como também a dos animais selvagens. Os nevoeiros espessos que envolveram muitas cidades europeias no séc. XIX eram uma mistura de nevoeiro e fumo. Hoje, o problema é o nevoeiro causado pelo fumos do tráfego e gases expelidos das indústrias e das casas. É o resultado de reacções químicas provocadas pela acção do Sol em óxido de nitrogénio e combustíveis não queimados dos escapes dos carros. O nevoeiro fotoquímico é um perigo para a saúde em muitas cidades, especialmente onde há muito Sol.

Poluição Urbana

Chuva ácida As pequenas gotas de água nas nuvens são naturalmente ácidas, porque o dióxido de carbono no ar dissolve-se na água para formar um ácido fraco. Queimar combustíveis fosseis aumenta os químicos no ar e forma ácidos fortes. O resultado é a chuva ácida. Isto mata árvores nas florestas e faz com que a água doce se torne muito ácida para os peixes e outros animais aquáticos. Pode também prejudicar as partes de certas construções.