Atmosfera

Atmosfera é a camada de ar que envolve o nosso planeta. Outros planetas do sistema solar também apresentam atmosfera.

Os gases que compõem a atmosfera são mantidos ao redor da Terra devido a atração da gravidade e acompanham o seu movimento.

A densidade do ar diminui à medida que aumentamos a altitude, sendo que 50% dos gases e partículas em suspensão estão localizados nos primeiros 5 km.

A atmosfera é fundamental para a manutenção da vida na Terra, pois:

• É fonte de oxigênio, gás essencial para a vida.
• Regula a temperatura e o clima terrestre.
• É responsável pela distribuição da água no planeta (chuva).
• Protege a Terra das radiações cósmicas e dos meteoros.

Atmosfera: nosso escudo protetor.

Atmosfera Terrestre

A atmosfera terrestre apresenta diferentes características ao longo do seu perfil vertical e sua espessura é de aproximadamente 10.000 km.

A coluna de ar que a compõe exerce uma pressão, chamada de pressão atmosférica. Como ela depende da densidade do ar, conforme subimos, a pressão atmosférica vai se tornando menor.

A pressão atmosférica também sofre variações ao longo da superfície terrestre, sendo uma importante variável para as análises meteorológicas.

A atmosfera também é a responsável por vermos o céu azul durante o dia, pois suas partículas difundem predominantemente a radiação visível neste comprimento de onda.

Camadas da Atmosfera

Devido as distintas características que a atmosfera apresenta, em diferentes altitudes ela é dividida em camadas.

A camada mais próxima da superfície da Terra é chamada de troposfera. Ela se estende até uma altitude média de 12 km.

Essa camada corresponde a 80% do peso total da atmosfera e é onde ocorrem os principais fenômenos meteorológicos. A temperatura decresce com a altitude.

A seguir temos a estratosfera, que se estende até 50 km da superfície. A temperatura, que inicialmente é constante, passa a aumentar com a altitude devido a radiação absorvida pela camada de ozônio.

Esta camada filtra a radiação ultravioleta e é fundamental para a manutenção dos seres vivos na Terra.

Logo a seguir, aparece a mesosfera, cujo topo se localiza a 80 km do solo. A temperatura volta a diminuir com a altitude, atingindo -100 ºC.

Na termosfera, camada após a mesosfera, ocorre absorção de radiação solar de ondas curtas. A temperatura volta a aumentar, podendo atingir 1500 ºC.

Encontramos, ainda nessa camada, uma região chamada de ionosfera que apresenta uma concentração de partículas carregadas (íons).

A ionosfera influência as transmissões de rádio e é a responsável pelo fenômeno da aurora boreal.

Por fim, a exosfera, onde a atmosfera vai se tornando vácuo cósmico.

Perfil da atmosfera, mostrando as variações de temperatura, pressão e densidade em função da altitude.

Composição da Atmosfera

A atmosfera terrestre é composta basicamente de nitrogênio, oxigênio, argônio, gás carbônico e pequena quantidade de outros gases. Apresenta ainda, uma quantidade variável de vapor de água.

O nitrogênio é o gás mais abundante da atmosfera, representando cerca de 78% do seu volume. É um gás inerte, ou seja, não há aproveitamento pelas células do nosso corpo.

O ar que respiramos possui cerca de 20% de oxigênio, que é o gás essencial para os seres vivos.

O dióxido de carbono (CO2) é essencial para a fotossíntese. Além disso é um eficiente absorvedor de energia de onda longa, o que faz com que as camadas mais baixas da atmosfera retenham calor.

O vapor de água é um dos gases que apresenta quantidade mais variada na atmosfera. Podendo representar, em algumas regiões, 4% do seu volume. Ele é fundamental para a distribuição de água no planeta, pois na sua ausência não há nuvens, chuva ou neve.

Composição da atmosfera considerando o ar seco, ou seja sem vapor de água.

Atmosfera Primitiva

Pela comparação da atmosfera de outros planetas, acredita-se que a atmosfera primitiva terrestre era composta por hidrogênio, metano, amônia e vapor de água.

Esses gases teriam sofrido reações químicas, pela ação da radiação solar e de descargas elétricas. Originando, de forma gradual, a composição atual da atmosfera.

Circulação Geral da Atmosfera

Em virtude do formato da Terra, existe diferenças no aquecimento da atmosfera terrestre.

Para equilibrar esse aquecimento desigual, verificamos a ocorrência de células de circulação de ar, do Equador para os polos e dos polos para o Equador.

De forma simplificada, podemos representar a circulação geral da atmosfera por três células em cada hemisfério.

Representação simplificada da circulação geral da atmosfera.

Poluição do Ar

Considera-se poluição do ar, toda adição de partículas, compostos gasosos e formas de energia (calor, radiação ou ruído) que não estão presentes normalmente na atmosfera.

A poluição do ar pode ser resultado de processos naturais ou produzidos pelo homem.

Por processos naturais podemos citar:

• Erupções vulcânicas
• Tempestades de areia
• Incêndios florestais
• Pólen
• Esporos de fungos
• Poeira cósmica

São exemplo de fontes de poluição humana:

• Veículos automotores
• Atividades industriais
• Centrais térmicas
• Refinarias de petróleo
• Agricultura
• Queimadas

Consequências da poluição atmosférica

A poluição atmosférica causa impactos negativos na saúde humana, no clima e no meio ambiente.

Um dos efeitos do excesso de gases emitidos pelo homem para a atmosfera é a intensificação do efeito estufa e o consequente aquecimento global.

O efeito estufa é um fenômeno natural e essencial para os seres vivos. Ele evita que a Terra perca calor demais, gerando variações bruscas de temperatura.

Com o aumento da emissão de gases do efeito estufa, em decorrência das atividades humanas, verifica-se um aumento da temperatura global.

Uma outra consequência da poluição é a chuva ácida, que atinge diversas regiões do planeta. Os gases e partículas formadores da chuva ácida podem ser transportados por quilômetros de distância da fonte emissora.

Como a Atmosfera protege a Terra?

A atmosfera impede que grande parte dos meteoros que se aproximam da Terra cheguem em sua superfície. Muitos queimam com o atrito e o calor da atmosfera.

A radiação ultravioleta é filtrada na camada de ozônio. Essa radiação é extremamente nociva para os seres vivos.

Além disso, a atmosfera ainda regula a quantidade de radiação que chega e que é perdida pela superfície terrestre. Isso evita que o planeta apresente uma variação muito grande de temperatura.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/o-que-e-atmosfera/

Chuva Ácida

A chuva ácida é a precipitação com a presença de ácido sulfúrico, ácido nítrico e nitroso, resultantes de reações químicas que ocorrem na atmosfera.

Todas as chuvas são ácidas, mesmo em ambientes sem poluição. Porém, as chuvas tornam-se um problema ambiental quando o seu pH é abaixo de 4,5.

Elas resultam da quantidade exagerada de produtos da queima de combustíveis fósseis liberados na atmosfera, em consequência das atividades humanas.

Como se forma a chuva ácida?

Esquema de formação da chuva ácida

O dióxido de carbono (CO2) existente na atmosfera já torna a chuva levemente ácida, mesmo em condições naturais. O pH natural da água é 7 e quando em equilíbrio com o CO2 atmosférico é 5,6, pouco ácido.

Os óxidos de enxofre (SO2 e SO3) e de nitrogênio (N2O, NO e NO2) são os principais componentes da chuva ácida. Esses compostos são liberados na atmosfera através da queima de combustíveis fósseis. Ao reagirem com as gotas de água da atmosfera, formam o ácido sulfúrico (H2SO4) e o ácido nítrico (HNO3). Juntos, esses dois ácidos provocam o aumento da acidez da água da chuva.

Veja as reações químicas de formação desses ácidos:

1. Formação do ácido sulfúrico:

2. Formação do ácido nítrico e ácido nitroso:

Na presença desses ácidos, o pH da água da chuva pode chegar entre 4 a 2, valores extremamente ácidos.

Causas

As atividades humanas são as principais responsáveis por esse fenômeno da chuva ácida. Como vimos, a liberação de gases em decorrência do uso de combustíveis fósseis é a principal responsável pela formação de chuvas ácidas.

Assim, são resultado do uso de combustíveis fósseis nos transportes, nas termoelétricas, nas indústrias e outras formas de combustão. Elas também podem ser formadas por causas naturais, como na liberação de gases durante a erupção de um vulcão.

Consequências

Os países industrializados são os mais afetados pela chuva ácida. Porém, os poluentes podem ser levados pelas correntes de ar para locais distantes.

Isso ocorreu nos lagos da Escandinávia, que se tornaram ácidos pelas chuvas em decorrência das atividades industriais da Alemanha, França e Reino Unido.

Para a natureza, as consequências da chuva ácida são a destruição da cobertura vegetal, acidificação dos solos e das águas de rios e lagos.

Um exemplo da consequência da chuva ácida foi observado no Brasil. O município litorâneo de Cubatão, em São Paulo, apresenta grande concentração de indústrias e a chuva ácida destruiu a vegetação da encosta da serra do Mar, expondo o solo à erosão.

Quando a acidificação atinge o solo e as águas de rios e lagos, os seres vivos que habitam esses locais são afetados. A água e o solo se tornam impróprios para abrigar alguns organismos, levando-os a morte.

A chuva ácida também pode causar a corrosão de mármores e calcários e a oxidação de metais em monumentos históricos, como prédios e estátuas.

Corrosão em monumento histórico provocada pela chuva ácida

Saiba mais sobre outro fenômeno ambiental causado pelo excesso de gases poluentes na atmosfera, o Efeito Estufa.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/chuva-acida/

Efeito Estufa

O efeito estufa é um fenômeno natural ocasionado pela concentração de gases na atmosfera, os quais formam uma camada que permite a passagem dos raios solares e a absorção de calor.

Esse processo é responsável por manter a Terra em uma temperatura adequada, garantido o calor necessário. Sem ele, certamente nosso planeta seria muito frio e a sobrevivência dos seres vivos seria afetada.

Como ocorre o efeito estufa?

Quando os raios solares atingem a superfície terrestre, devido a camada de gases de efeito estufa, em torno de 50% deles ficam retidos na atmosfera. A outra parte, atinge a superfície terrestre, aquecendo-a e irradiando calor.

Os gases de efeito estufa podem ser comparados a isolantes, pois absorvem parte da energia irradiada pela Terra.

O que acontece é que nas últimas décadas a liberação de gases de efeito estufa, em virtude de atividades humanas, aumentou consideravelmente.

Com esse acúmulo de gases, mais quantidade de calor está sendo retida na atmosfera, resultando no aumento de temperatura. Essa situação dá origem ao aquecimento global.

Desenho de como ocorre o efeito estufa

Para termos uma ideia, o efeito estufa pode ser comparado ao que ocorre no interior de um veículo estacionado, com os vidros fechados e recebendo diretamente a luz solar. Apesar do vidro permitir a passagem da luz solar, ele impede a saída do calor, aumentando a temperatura em seu interior.

Gases de Efeito Estufa

Gases de efeito estufa

Os principais gases de efeito estufa são:

• Vapor de água (H2O): encontrado em suspensão na atmosfera.
• Monóxido de Carbono (CO): gás incolor, inflamável, inodoro, tóxico, produzido pela queima em condições de pouco oxigênio e pela alta temperatura do carvão ou outros materiais ricos em carbono, como os derivados do petróleo.
• Dióxido de Carbono (CO2): expelido pela queima de combustíveis utilizados em veículos automotores à base de petróleo e gás, da queima de carvão mineral nas indústrias, e da queima das florestas.
• Clorofluorcarbonos (CFC): composto formado por carbono, cloro e flúor, proveniente dos aerossóis e do sistema de refrigeração.
• Óxido de Nitrogênio (NxOx): conjunto de compostos formados pela combinação de oxigênio com o nitrogênio. É usado em motores de combustão interna, fornos, estufas, caldeiras, incineradores, pela indústria química e pela indústria de explosivos.
• Dióxido de Enxofre (SO2): é um gás denso, incolor, não inflamável, altamente tóxico, formado por oxigênio e enxofre. É usado na indústria, principalmente na produção de ácido sulfúrico e também é expelido pelos vulcões.
• Metano(CH4): gás incolor, inodoro e se inalado é tóxico. É expelido pelo gado, ou seja, na digestão dos animais herbívoros, decomposição de lixo orgânico, extração de combustíveis, dentre outros.

Quais as causas do efeito estufa?

Como vimos, o efeito estufa é um fenômeno natural, mas é intensificado devido à crescente queima dos combustíveis fósseis que representam a base da industrialização e de muitas atividades humanas.

As queimadas nas florestas para transformar suas áreas em plantação, criação de gado e pastagens, também colaboram para o aumento do efeito estufa.

Efeito estufa e Aquecimento global

A consequência da intensificação do efeito estufa na atmosfera é o aquecimento global.

Segundo pesquisas cientificas, a temperatura média da Terra, nos últimos cem anos, sofreu uma elevação de cerca 0,5ºC. Se a atual taxa de poluição atmosférica seguir na mesma proporção, estima-se que entre os anos de 2025 e 2050, a temperatura apresentará um aumento de 2,5 a 5ºC.

O aquecimento da Terra resultará nos seguintes efeitos:

• Derretimento de grandes massas de gelo das regiões polares, ocasionando o aumento do nível do mar. Isso poderá levar a submersão de cidades litorâneas, forçando a migração de pessoas.
• Aumento de casos de desastres naturais como inundações, tempestades e furações.
• Extinção de espécies.
• Desertificação de áreas naturais.
• Episódios mais frequentes de secas.
• As mudanças climáticas podem ainda afetar a produção de alimentos, pois muitas áreas produtivas podem ser afetadas.

Outro problema associado à presença de gases poluentes na atmosfera é a chuva ácida. Ela resulta da quantidade exagerada de produtos da queima de combustíveis fósseis liberados na atmosfera, em consequência das atividades humanas.

Conheça mais sobre as relações e diferenças entre o Efeito Estufa e Aquecimento Global.

Como evitar o efeito estufa?

Para alertar sobre a situação do efeito estufa e do aquecimento global, diversos países, entre eles o Brasil, assinaram o Protocolo de Kyoto, em 1997.

Antes disso, foi assinado em 1987 o Protocolo de Montreal. O intuito principal é a redução da emissão de produtos que causam danos à camada de ozônio.

Fonte: https://www.todamateria.com.br/efeito-estufa/