Atmosfera

 Nota: Para outros significados, veja Atmosfera (desambiguação).

Mecânica do contínuo
Leis Conservação da massa Conservação do momento Conservação da energia Desigualdade da entropia
Mecânica dos sólidos Sólidos Tensão Deformação Compatibilidade Deformação finita Deformação infinitesimal Elasticidade linear Plasticidade Flexão Lei de Hooke Teoria de falha dos materiais Mecânica da fratura Mecânica do contato Sem fricção Friccional
Mecânica dos fluidos Fluidos Estática dos fluidos Dinâmica dos fluidos Empuxo Equações de Navier-Stokes Pressão Princípio de Bernoulli Princípio de Arquimedes Princípio de Pascal Turbulência Líquidos Tensão superficial Capilaridade Gases Atmosfera Lei de Boyle-Mariotte Lei de Charles Lei de Gay-Lussac Lei combinada dos gases Plasma
Reologia Viscosidade Newtoniano Não newtoniano Viscoelasticidade Fluidos inteligentes Magnetoreológico Eletroreológico Ferrofluidos Reometria Reômetro
Cientistas Bernoulli Boyle Cauchy Charles Euler Gay-Lussac Hooke Navier Newton Pascal Poiseuille Stokes

Uma vista da ativa atmosfera de Júpiter, mostrando a grande mancha vermelha.

Uma atmosfera (do grego antigo: ἀτμός, vapor, ar, e σφαῖρα, esfera) é uma camada de gases que envolve (geralmente) um corpo material com massa suficiente. Os gases são atraídos pela gravidade do corpo e são retidos por um longo período de tempo se a gravidade for alta e a temperatura da atmosfera for baixa. Alguns planetas consistem principalmente de vários gases e portanto têm atmosferas muito profundas (um exemplo seria os planetas gasosos).

O termo atmosfera estelar é usada para designar as regiões externas de uma estrela e normalmente inclui a porção entre a fotosfera opaca e o começo do espaço sideral. Estrelas com temperaturas relativamente baixas podem formar compostos moleculares em suas atmosferas externas. A atmosfera terrestre protege os organismos vivos dos raios ultravioleta e também serve como um estoque, fazendo com que o gás oxigênio não escape.

Pressão atmosférica

Ver artigo principal: Pressão atmosférica

A pressão atmosférica é a força por unidade de área que é aplicada perpendicularmente numa superfície pelo gás circundante. É determinada pela força gravitacional planetária em combinação com a massa total de uma coluna de ar acima de um determinado local na superfície. As unidades de pressão atmosférica são baseados pela atmosfera padrão internacionalmente reconhecido (atm), que é definido como 101,325 Pa (ou 1 013 250 dinas por cm²).

Escape atmosférico

A gravidade de superfície, a força que segura uma atmosfera, difere significativamente conforme o planeta. Por exemplo, a imensa força gravitacional de Júpiter é capaz de reter gases leves tais como o hidrogênio e o hélio, na sua atmosfera, que normalmente escapam de objetos com pouca força gravitacional. A distância entre um corpo celestial e a sua estrela mais próxima determina a disponibilidade de energia ao gás atmosférico ao ponto onde o movimento térmico excede a velocidade de escape do planeta, a velocidade no qual as moléculas de gás supera a ação da força gravitacional. Assim, o distante Titã, Tritão e Plutão são capazes de reter suas atmosferas apesar da fraca força gravitacional. Exoplanetas, teoricamente, também podem reter tênues atmosferas.

Composição

As camadas mais altas da atmosfera terrestre.

A composição inicial da atmosfera de um corpo geralmente reflete a composição e a temperatura da nebulosa solar local durante a formação planetária e o subsequente escape dos gases interiores. Estas atmosferas originais sofrem uma evolução com o decorrer do tempo, sendo que a variedade dos planetas se reflete em muitas atmosferas diferentes.

Por exemplo, as atmosferas de Vênus e Marte são compostas primariamente de dióxido de carbono, com pequenas quantidades de nitrogênio, argônio e oxigênio, além de traços de outros gases.

A composição atmosférica terrestre reflete as atividades dos seres vivos. As baixas temperaturas e a alta gravidade dos planetas gasosos permitem a eles reter gases com baixas massas moleculares. Portanto, estes contêm hidrogênio e hélio e subsequentes compostos, formados pelos dois. Titã e Tritão, satélites de Saturno e Netuno, respectivamente, apresentam composições atmosféricas não desprezíveis, primariamente constituídas de nitrogênio. Plutão também apresenta uma atmosfera semelhante, mas esta se congela quanto o planeta-anão se afasta do Sol.

Estrutura

Terra

Ver artigo principal: Atmosfera terrestre

Vista da atmosfera a 22 000 metros de altitude.

A atmosfera terrestre consiste, da superfície até o espaço, da troposfera, da estratosfera, mesosfera, ionosfera e exosfera. Cada uma destas camadas apresentam gradiente adiabático saturado, definindo as mudanças de temperatura conforme a altura. A nossa atmosfera também protege a vida na Terra impedindo que os nocivos raios ultravioleta do Sol cheguem diretamente ao planeta.

Atmosfera terrestre

• Pressão de superfície: 1014 mb

• Densidade da superfície: 1,217 kg / m3

• Altura da escala: 8,5 km

• Massa total de atmosfera: 5,1 x 10¹⁸ kg

• Massa total de hidrosfera: 1,4 x 10²¹ kg

• Temperatura média: 288 K (15 C)

• Faixa de temperatura diurna: 283 K a 293 K (10 a 20 C)

• Velocidade do vento: 0 a 100 m / s

• Peso molecular médio: 28,97

• Composição atmosférica (por volume, ar seco): Maior: 78,08% Nitrogênio (N2), 20,95% Oxigênio (O2), Menor (ppm): Argônio (Ar) -9340; Dióxido de carbono (CO2) - 400; Neon (Ne) - 18,18; Helium (He) - 5,24; CH4 - 1,7; Krypton (Kr) - 1,14; Hidrogênio (H2) - 0,55; Os números não somam exatamente 100% devido a arredondamentos e incerteza. A água é altamente variável, geralmente representa cerca de 1%

Circulação

Ver artigo principal: Circulação atmosférica

A circulação da atmosfera ocorre devido às diferenças térmicas quando a convecção torna-se um transportador de calor mais eficiente do que a irradiação térmica. Em planetas onde a fonte primária de calor é a radiação solar, o excesso de calor nos trópicos é transportado para latitudes mais altas. Quando um planeta gera uma quantidade significativa de calor interno, como é o caso de Júpiter, a convecção na atmosfera pode transportar energia térmica desde o interior mais quente até a superfície.

Importância

Do ponto de vista de um geólogo planetário, a atmosfera é um agente evolucionário essencial na morfologia de um planeta. O vento transporta poeira e outras partículas que degradam a superfície (erosão eólica). Precipitações atmosféricas, tais como a queda de gelo (neve, granizo, etc.) e chuva, que dependem da composição atmosférica, também influenciam o relevo. Mudanças climáticas podem influenciar a história geológica de um planeta. De modo oposto, o estudo da superfície de um planeta, principalmente a Terra, pode levar a um entendimento sobre a história da atmosfera e do clima no planeta.

Para um meteorologista, a composição da atmosfera determina o clima e suas variações.

Para um biólogo a composição atmosférica mantém uma íntima relação com o aparecimento da vida e de sua evolução.

Ver também

• Nitrogênio
• Oxigênio
• Pressão atmosférica
• Terra