L'Atmosfera Terrestre: Capes, Funcions i Fenòmens Meteorològics

L'atmosfera terrestre

L'atmosfera està unida a la Terra per l'atracció gravitatòria. Les substàncies que la formen són gasos menys densos que la resta de materials terrestres. La seva densitat disminueix ràpidament amb l'altitud.

Les capes de l'atmosfera

1. Troposfera: És la capa més important, on es produeixen els fenòmens climàtics. La temperatura disminueix amb l'altitud fins a arribar als -70 °C. Aquí es concentra la major part dels gasos. La tropopausa és la zona de transició entre la troposfera i l'estratosfera.
2. Estratosfera: S'estén fins als 50-60 km d'altitud. La temperatura augmenta fins als 0 °C, fet que impedeix l'ascens de les capes més fredes i denses de la troposfera. El moviment dels gasos és principalment horitzontal. A uns 30 km d'altitud es troba la capa d'ozó.
3. Mesosfera: Arriba des dels 50-60 km fins a la mesopausa. La temperatura baixa fins als -80 °C. És la capa on es destrueixen la majoria de meteorits.
4. Termosfera (o Ionosfera): S'estén des de la mesopausa fins a uns 500 km. A la part inferior hi ha nitrogen molecular (N2) i, per sobre dels 200 km, oxigen atòmic. Absorbeix els raigs X i gamma del Sol, cedint un electró i deixant els àtoms carregats positivament (ions). Aquest fenomen permet les aurores boreals i la reflexió d'ones de ràdio i TV. Per sobre dels 300 km, la temperatura puja dràsticament, però la densitat és tan baixa que s'aproxima al buit.
5. Exosfera: A partir dels 500-800 km, és l'última capa. Es caracteritza per una densitat atmosfèrica baixíssima. L'aire gairebé no dispersa la llum solar i és una capa isotèrmica.

La magnetosfera

És la regió on és efectiu el camp magnètic de la Terra. S'estén des de la superfície terrestre fins a la magnetopausa (entre 64.000 i 130.000 km). No té una forma esfèrica, ja que el vent solar la deforma i l'allarga pel costat oposat al Sol.

Funcions de l'atmosfera

• Proporciona gasos imprescindibles per a la vida, com l'oxigen i el diòxid de carboni (CO2), a més de la humitat atmosfèrica.
• La capa d'ozó absorbeix gran part de les radiacions ultraviolades perjudicials del Sol.
• Actua com a regulador tèrmic, evitant temperatures extremes entre el dia i la nit.
• Impedeix que la major part del material còsmic (meteorits) arribi a la superfície.
• És el medi necessari per completar el cicle de l'aigua.

Aproximadament, el 20% de la radiació solar és absorbida per l'atmosfera, el 50% s'absorbeix a la superfície terrestre i el 30% restant no s'absorbeix, sinó que es reflecteix cap a l'espai exterior (fenomen conegut com a albedo).

Efecte d'hivernacle

És un fenomen natural provocat per certs gasos atmosfèrics que tenen la propietat de retenir i retornar una part de la radiació infraroja que la Terra emet, evitant que s'escapi a l'espai i mantenint el planeta a una temperatura habitable.

Força de Coriolis

A causa de la rotació de la Terra, aquesta força provoca una desviació en la trajectòria dels vents. Fa que els vents que s'acosten a les depressions (borrasques) girin en direcció contrahorària a l'hemisferi nord i en direcció horària a l'hemisferi sud.

Els vents principals (Rosa dels Vents)

• N: Tramuntana
• NE: Gregal
• E: Llevant
• SE: Xaloc
• S: Migjorn o Garbí
• SO: Garbí o Llebeig
• O: Ponent
• NO: Mestral

Formació i tipus de núvols

Un núvol es forma per la condensació del vapor d'aigua present a l'aire quan aquest es refreda.

Tipus de núvols

Estratus (Stratus)

Semblants a la boira, formen una massa grisosa i extensa amb poca dimensió vertical. Sovint desapareixen durant el dia i el seu origen és el refredament nocturn.

Estratocúmuls (Stratocumulus)

De gran extensió, estan estratificats en diverses capes i poden semblar amenaçadors, però generalment no precipiten. Tenen la base molt plana i la part superior arrodonida. Indiquen un elevat grau d'humitat.

Nimbostratus (Nimbostratus)

Capa baixa, amorfa, de color gris fosc i uniforme. Produeixen precipitació contínua i persistent. Tenen un aspecte ombrívol i un desenvolupament vertical considerable.

Cúmuls (Cumulus)

Núvols densos, generalment sense pluja, amb formes definides que s'assemblen a flocs de cotó. Són típics del bon temps.

Cumulonimbus (Cumulonimbus)

Masses de núvols molt potents amb un gran desenvolupament vertical. La base es torna molt fosca i estan formats per gotes líquides, cristalls de gel i calamarsa. Poden deixar precipitacions intenses i són els únics núvols productors de calamarsa, llamps i tornados.

Altocúmuls (Altocumulus)

Núvols de nivell mitjà amb una estructura generalment en capes o bancs, formats per petites masses arrodonides.

Altostratus (Altostratus)

Capes uniformes i grisoses que ocupen gran part del cel. Quan són densos, el Sol o la Lluna es veuen com a través d'un vidre glaçat i poden deixar pluja fina.

Cirrus (Cirrus)

Núvols alts, blancs i delicats, amb aspecte fibrós o de filaments. Estan formats per cristalls de gel i són habituals en qualsevol època de l'any.

Cirrostratus (Cirrostratus)

Formen un vel nuvolós molt prim i blanquinós, sovint associat a la formació d'halos al voltant del Sol o la Lluna.

Cirrocúmuls (Cirrocumulus)

Petits núvols alts, blancs i sense ombres, formats per petites aglomeracions en forma de grans o ones, donant al cel un aspecte de "cel aborregat".

Formació d'una tempesta

Una tempesta s'origina generalment a partir de núvols de tipus cúmul, alimentats per un corrent de convecció d'aire càlid i ascendent. Quan aquest aire humit supera en altitud la isoterma de 0 °C, es produeix una forta condensació i coalescència (unió de gotes). La congelació també hi té un paper molt important. D'aquesta manera, es va formant el cumulonimbus, que és el núvol de tempesta pròpiament dit. Al seu interior, els corrents d'aire són molt violents i es produeixen fortes precipitacions que poden arribar a ser d'alt risc (aiguats, calamarsa, etc.).