Troposfera

Struttura e composizione della troposfera

La troposfera è la parte più densa dell'atmosfera, contenente circa il 75-80% della sua massa totale e quasi il 99% del suo vapore acqueo e degli aerosol. Il suo spessore non è uniforme: è più profondo all'equatore (fino a 18 km) a causa dell'intenso riscaldamento solare e della forza centrifuga, e più superficiale ai poli (circa 6 km), dove l'aria è più fredda e più compressa.

Il limite superiore di questo strato è noto come tropopausa. Essa funge da "soffitto termico" che intrappola l'umidità e le condizioni meteorologiche all'interno della troposfera. Poiché la stratosfera sovrastante diventa effettivamente più calda con l'aumentare dell'altitudine, impedisce all'aria più fredda della troposfera di salire ulteriormente, limitando di fatto la maggior parte dello sviluppo delle nuvole.

La sala macchine del clima globale

Quasi tutti i fenomeni che riconosciamo come "meteo" si verificano qui. Ciò è dovuto al fatto che la troposfera viene riscaldata dal basso verso l'alto. La luce solare riscalda la superficie terrestre, che poi irradia il calore nell'aria. Questo crea un gradiente di temperatura verticale in cui l'aria è più calda nella parte inferiore e più fredda nella parte superiore.

• Convezione: l'aria calda vicino alla superficie diventa meno densa e sale, mentre l'aria più fredda e più densa scende. Questo continuo ricambio crea vento, turbolenze e correnti verticali.
• Formazione delle nuvole: quando l'aria sale, si espande e si raffredda. Quando raggiunge il punto di rugiada, il vapore acqueo si condensa in goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio, formando nuvole e infine precipitazioni.
• Effetto serra: la concentrazione di gas serra come l'anidride carbonica e il metano nella troposfera intrappola il calore in uscita, mantenendo la superficie del pianeta a una temperatura in grado di sostenere la vita.

Circolazione globale e corrente a getto

La troposfera è il luogo in cui risiedono i principali sistemi ventosi della Terra. Celle di circolazione su larga scala ( celledi Hadley, Ferrel e polari) distribuiscono il calore dall'equatore verso i poli. Ai confini superiori di queste celle, vicino alla tropopausa, esistono correnti a getto, stretti nastri d'aria in rapido movimento che guidano i sistemi temporaleschi in tutto il globo.

Poiché la troposfera è così ben miscelata, gli inquinanti e l'umidità si distribuiscono rapidamente rispetto agli strati superiori. Tuttavia, ciò significa anche che la maggior parte dell'inquinamento atmosferico causato dall'uomo rimane intrappolato in questo strato inferiore, influenzando direttamente la qualità dell'aria che respiriamo.

Come i cambiamenti climatici influenzano la troposfera

Con il riscaldamento del pianeta, la troposfera sta subendo cambiamenti misurabili. Le osservazioni scientifiche dimostrano che la troposfera si sta espandendo fisicamente; con il riscaldamento dell'aria, questa occupa più spazio, spingendo la tropopausa più in alto nel cielo. Inoltre, una troposfera più calda può contenere più vapore acqueo, circa il 7% in più per ogni grado Celsius di riscaldamento), il che alimenta tempeste più intense e precipitazioni più abbondanti.

Il ruolo fondamentale della troposfera nel tempo atmosferico e nel clima terrestre

La troposfera è lo strato più dinamico e vitale della nostra atmosfera per la vita sulla Terra. Contenendo l'ossigeno che respiriamo, l'acqua che ci sostiene e i modelli meteorologici che modellano il nostro ambiente, funge da interfaccia immediata tra la superficie del pianeta e il vuoto dello spazio. 

Comprendere i suoi movimenti e i cambiamenti di temperatura è alla base di tutta la meteorologia moderna e della scienza del clima, poiché rimane il teatro principale in cui si manifestano gli effetti del riscaldamento globale e dei cambiamenti stagionali.