- Caratteristiche della tropopausa
- Altezza
- La tropopausa come zona di calma
- Temperatura
- Zona di discontinuità
- Area di stoccaggio e trasporto dell'umidità
- Formazione di cirri
- Composizione chimica della tropopausa
- Come viene studiata la tropopausa?
- Caratteristiche
- Riferimenti
La tropopausa è una zona di transizione intermedia tra due strati dell'atmosfera terrestre. Si trova tra lo strato inferiore dell'atmosfera, chiamato troposfera, e lo strato sopra di esso, la stratosfera.
L'atmosfera terrestre è stata suddivisa in diversi strati. Questi strati sono chiamati "sfere" e le zone di transizione tra gli strati sono chiamate "pause". In base alla sua composizione chimica e alla variazione di temperatura, gli strati dell'atmosfera sono la troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l'esosfera.
Figura 1. Strati e zone di transizione dell'atmosfera terrestre. Fonte: Josell7 La troposfera si estende dalla superficie della Terra fino a 10 km di altezza. La stratosfera varia da 10 km a 50 km di altezza. La mesosfera varia da 50 km a 80 km di altezza. La termosfera da 80 km a 500 km e l'esosfera da 500 km a 10.000 km di altezza. Quest'ultimo è il limite con lo spazio interplanetario.
Caratteristiche della tropopausa
La tropopausa è una regione con caratteristiche molto particolari che recentemente hanno motivato il suo studio scientifico in modo più approfondito. Essendo la zona di transizione delle proprietà tra la troposfera e la stratosfera, è opportuno indicare brevemente le caratteristiche di questi due strati.
La troposfera è lo strato attivo dove si verificano i fenomeni meteorologici che originano il clima, come i venti, le piogge, le tempeste elettriche e gli uragani. La temperatura in questo strato diminuisce con l'altitudine.
Nella stratosfera, la temperatura aumenta con l'altitudine per effetto delle reazioni chimiche che emanano calore (esotermico). L'ozono è principalmente coinvolto, assorbendo le radiazioni ultraviolette (UV) ad alta energia dal sole.
La tropopausa è il confine tra questi due strati gassosi che hanno proprietà molto diverse di temperatura, composizione chimica e dinamica generale. Le caratteristiche della tropopausa sono brevemente elencate di seguito.
Altezza
L'altezza alla quale si trova la tropopausa sopra la superficie terrestre è variabile. Cambia con la latitudine, con la stagione e con l'ora del giorno.
La tropopausa si trova ad un'altezza media di 7-10 km nelle regioni dei poli terrestri e tra 16 e 18 km di altezza nelle aree dei tropici, intorno all'equatore.
In questo modo la tropopausa polare è più calda ed è più vicina alla superficie terrestre, mentre la tropopausa equatoriale-tropicale è più fresca ed è più alta.
All'equatore, i raggi del Sole colpiscono perpendicolarmente la superficie terrestre, provocando un grande riscaldamento superficiale. Questo calore dalla superficie terrestre viene assorbito dall'aria della troposfera, che si espande in questa zona equatoriale-tropicale e aumenta la distanza dalla tropopausa.
Attraverso vari studi scientifici è stato stabilito che l'altezza globale della tropopausa è aumentata negli ultimi anni. Si ritiene che questo aumento possa essere dovuto all'aumento dei gas serra (GHG), alla diminuzione dello strato di ozono della stratosfera e al raffreddamento di questo strato.
I cambiamenti dell'altezza della tropopausa sono la prova del riscaldamento della troposfera, chiamato riscaldamento globale.
La tropopausa come zona di calma
La tropopausa costituisce una zona di relativa calma, poiché i fenomeni meteorologici che originano il clima si verificano al di sotto di questa zona, nella troposfera. Tuttavia, studi recenti riportano che la tropopausa presenta una dinamica particolare.
Temperatura
Nella zona della tropopausa la temperatura rimane costante, non diminuisce con l'altezza (come nella troposfera) né aumenta con l'altezza (come nella stratosfera). La temperatura della tropopausa è di circa -55 ° C.
Zona di discontinuità
La tropopausa non è una zona continua; ci sono interruzioni in questa regione nelle aree delle latitudini tropicali e delle medie latitudini degli emisferi settentrionale e meridionale della Terra.
Area di stoccaggio e trasporto dell'umidità
La tropopausa agisce come un grande serbatoio per l'umidità nella troposfera e ha la funzione di trasportare il vapore acqueo nella stratosfera.
Formazione di cirri
La tropopausa è la regione in cui si formano nuvole simili a cirri, un tipo di nuvole alte e bianche composte da cristalli di ghiaccio. Hanno la forma di filamenti in fasce sottili e sottili, simili a riccioli di capelli.
Figura 2. Cirri. Fonte: Pixabay.com
I cirri riflettono la luce solare e intrappolano il calore che la Terra emette verso l'esterno. Non si sa esattamente se il bilancio netto dei cirri stia raffreddando o riscaldando il pianeta.
La comparsa di cirri indica un cambiamento del tempo con basse temperature e pioggia entro le prossime 24 ore.
Composizione chimica della tropopausa
La tropopausa rappresenta una zona di brusco cambiamento tra la composizione chimica della troposfera e quella della stratosfera. Contiene gas che provengono da entrambi gli strati.
Nella tropopausa ci sono i gas della troposfera, come il vapore acqueo e il monossido di carbonio (CO). C'è anche l'ozono (O 3 ), un gas che proviene dalla stratosfera.
Reazioni chimiche molto interessanti si verificano nella tropopausa. Gli scienziati stanno cercando di studiare questi cambiamenti chimici per ottenere una spiegazione più completa del fenomeno del riscaldamento globale.
Come viene studiata la tropopausa?
Per studiare la tropopausa, è necessario prelevare campioni della sua miscela di gas. Questo campionamento ad altitudini fino a 18 km sopra la superficie terrestre presenta molte difficoltà.
Solo pochi aerei possono raggiungere queste altezze. La NASA ha tre velivoli molto sofisticati dotati di attrezzature speciali per svolgere questi studi. Questi sono gli aerei ER-2, DC-8 e WB-57.
Questi tre velivoli, insieme a un'infrastruttura di supporto con satelliti e radar, apparecchiature di rilevamento in loco e rilevamento remoto, soddisfano la cosiddetta missione TC4 per il suo acronimo in inglese: Tropical Composition, Clouds and Climate Coupling Experiment.
Caratteristiche
La tropopausa ha importanti funzioni nel trasporto del vapore acqueo dalla troposfera alla stratosfera. Funziona anche come zona per la miscelazione dei gas di origine troposferica (vapore acqueo, monossido di carbonio) con i gas della stratosfera (ozono).
La tropopausa è recentemente allo studio come indicatore del riscaldamento globale del pianeta e dei fenomeni che determinano la chimica atmosferica generale.
Riferimenti
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