Estrutura vertical da atmosfera (Parte 1)

-Graças a Deus existe a atmosfera. Ela nos mantém aquecidos.  Sem ela, a Terra seria uma bola de gelo sem vida, com uma temperatura média de -50⁰C.

No todo seu acolchoamento gasoso equivale a uma espessura de 4,5 metros de concreto protetor e sem ela os visitantes invisíveis do espaço (partículas carregadas, raios ultravioleta) nos retalhariam como pequenos punhais. Até as gotas de chuva nos nocauteariam, não fosse a resistência da atmosfera.

O fato mais impressionante sobre nossa atmosfera é sua pequena extensão. Ela sobe uns 190 quilômetros, o qual pode parecer abundante quando visto do nível do solo. Mas se reduzirmos a Terra ao tamanho de um globo de mesa comum, ela teria apenas a espessura de algumas camadas de verniz.

Por conveniência científica, a atmosfera é dividida em quatro camadas desiguais: Troposfera, Estratosfera, Mesosfera e Ionosfera (muitas vezes chamada de Termosfera). A Troposfera é a parte que nos é preciosa; sozinha, contém calor e oxigênio suficientes para a nossa sobrevivência, embora rapidamente se torne hostil à vida à medida que subimos por ela. Do nível do solo ao seu ponto mais alto, a troposfera (ou “esfera giratória”) tem uma espessura de cerca de 16 quilômetros no equador e não superior a 10 ou 11 quilômetros nas latitudes temperadas. Oitenta por cento da massa da atmosfera, praticamente toda a água e, portanto, praticamente todo o clima estão contidos dentro dessa camada fina e delicada. Com efeito, a nossa vida pende por um fio.

                                  (Exemplo de Bigorna para quem ficar com dúvida.)

Além da troposfera está a estratosfera. Quando você vê o alto de uma nuvem de tempestade se nivelando no formato clássico de uma bigorna, está olhando a fronteira entre a troposfera e a estratosfera. Esse teto invisível é conhecido como tropopausa (Pausa por completo) e foi descoberta em 1902 pelo francês Léon-Philippe Teisserenc de Bort  num balão.

                              Nuvem de tempestade se nivelando no formato clássico de uma bigorna

Mesmo em sua extensão máxima, a tropopausa não fica muito distante. Um elevador veloz, do tipo usado em arranha-céus modernos, poderia leva-lo até lá em cerca de vinte minutos, embora essa viagem não seja muito recomendável. Uma  tal subida rápida, sem pressurização, resultaria, no mínimo, em graves edemas cerebrais e pulmonares, um excesso perigoso de líquidos nos tecidos do corpo. Quando as portas do elevador se abrissem na plataforma de observação, os passageiros estariam certamente mortos ou agonizantes. Mesmo uma subida mais cadenciada seria acompanhada de grande desconforto. A temperatura a dez quilômetros de altitude pode chegar a -57⁰C e algum oxigênio extra não seria nada mal.

Depois que se deixa a troposfera, a temperatura logo aumenta de novo para uns 4,4⁰C, graças aos efeitos absorventes do ozônio (outra coisa que Bort descobriu em sua intrépida ascensão de 1902).

O ozônio é uma forma de oxigênio em que cada molécula porta três átomos de oxigênio, em vez de dois. Trata-se de uma excentricidade química, já que no nível do solo ele é um poluente, enquanto lá em cima na estratosfera é benéfico, pois absorve a radiação ultravioleta perigosa. No entanto, o ozônio benéfico não é terrivelmente abundante. Se distribuído de maneira uniforme pela estratosfera, formaria uma camada com apenas uns dois milímetros de espessura. Daí ser tão facilmente perturbável, e essas perturbações não levam muito tempo para se tornarem críticas.
Ela, a temperatura, despenca para -90⁰C na mesosfera, antes de disparar para 1500⁰C ou mais na apropriadamente denominada, mas muito instável, Termosfera, onde as temperaturas podem oscilar mais de quinhentos graus do dia para a noite – embora caiba observar que “temperatura” em tais altitudes torna-se um conceito um tanto teórico. Temperatura é realmente apenas uma medida da atividade de moléculas. No nível do mar, as moléculas de ar são tão compactas que uma molécula só consegue se deslocar por uma distância ínfima – cerca de oito milionésimos de centímetro, para ser preciso – antes de colidir com outra. Porque trilhões de moléculas estão constantemente colidindo, a troca de calor é intensa. Mas à altura da termosfera, a oitenta quilômetros ou mais, o ar é tão rarefeito que quaisquer duas moléculas estarão a quilômetros de distância e dificilmente entrarão em contato. Desse modo, apesar de cada molécula ser bem quente, há poucas interações entre ela e, portanto, pouca transferência de calor. Isso é bom para os satélites e espaçonaves porque, se a troca de calor fosse mais eficiente, qualquer objeto artificial em órbita naquele nível entraria em combustão.

(Texto extraído do livro “Breve história de quase tudo” de autoria de Bill Bryson)



Questionário

1 - Os fenômenos meteorológicos mais importantes ocorrem na:
a)Estratosfera b)Troposfera c)Tropopausa d)Mesosfera

2- A Ozonosfera, está situada na:
a)Estratosfera b)Exosfera c)Camada D d)Ionosfera

3- A Troposfera se estende na vertical sobre o Equador terrestre, até:
a)9 km b)5 km c)12 km d)19 km

4- A camada da atmosfera que se situa entre a troposfera e a estratosfera denomina-se:
a) Ionosfera b) Baixa atmosfera c) Exosfera d)Tropopausa

5- Porque a temperatura logo aumenta assim que deixamos a troposfera?

6- Porque a temperatura se torna um conceito um tanto teórico em altitudes elevadas?