Troposferă

Structura și compoziția troposferei

Troposfera este partea cea mai densă a atmosferei, conținând aproximativ 75% până la 80% din masa totală a acesteia și aproape 99% din vaporii de apă și aerosolii din atmosferă. Grosimea sa nu este uniformă; este cea mai mare la ecuator (până la 18 km) datorită încălzirii solare intense și forței centrifuge, și cea mai mică la poli (aproximativ 6 km), unde aerul este mai rece și mai comprimat.

Limita superioară a acestui strat este cunoscută sub numele de tropopauză. Aceasta acționează ca un „plafon termic” care reține umezeala și fenomenele meteorologice în troposferă. Deoarece stratosfera de deasupra acesteia se încălzește odată cu creșterea altitudinii, ea împiedică aerul mai rece din troposferă să se ridice mai sus, limitând în mod eficient formarea norilor.

Camera motoarelor vremii globale

Aproape toate fenomenele pe care le recunoaștem ca „vreme” au loc aici. Acest lucru se datorează faptului că troposfera este încălzită de jos în sus. Lumina soarelui încălzește suprafața Pământului, care apoi radiază căldura înapoi în aer. Acest lucru creează un gradient vertical de temperatură, în care aerul este cel mai cald în partea de jos și cel mai rece în partea de sus.

• Convecție: Aerul cald de lângă suprafață devine mai puțin dens și se ridică, în timp ce aerul mai rece și mai dens coboară. Această rotație constantă creează vânt, turbulențe și curenți verticali.
• Formarea norilor: Pe măsură ce aerul se ridică, se dilată și se răcește. Când ajunge la punctul de rouă, vaporii de apă se condensează în picături de apă sau cristale de gheață, formând nori și, în cele din urmă, precipitații.
• Efectul de seră: Concentrația gazelor cu efect de seră, precum dioxidul de carbon și metanul, în troposferă reține căldura emisă, menținând suprafața planetei la o temperatură capabilă să susțină viața.

Circulația globală și curentul jet

Troposfera este locul în care se află principalele sisteme eoliene ale Pământului. Celulele de circulație la scară largă ( celuleleHadley, Ferrel și polare) distribuie căldura de la ecuator către poli. La limitele superioare ale acestor celule, în apropierea tropopauzei, există curentii jet— benzi înguste de aer care se mișcă rapid și care dirijează sistemele de furtuni pe tot globul.

Deoarece troposfera este atât de bine amestecată, poluanții și umiditatea se distribuie rapid în comparație cu straturile superioare. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă și că cea mai mare parte a poluării atmosferice provocate de om rămâne captată în acest strat inferior, afectând în mod direct calitatea aerului pe care îl respirăm.

Cum afectează schimbările climatice troposfera

Pe măsură ce planeta se încălzește, troposfera suferă schimbări măsurabile. Observațiile științifice arată că troposfera se extinde fizic; pe măsură ce aerul se încălzește, acesta ocupă mai mult spațiu, împingând tropopauza mai sus în cer. În plus, o troposferă mai caldă poate reține mai mult vapori de apă — cu aproximativ 7% mai mult pentru fiecare grad Celsius de încălzire— ceea ce alimentează furtuni mai intense și precipitații mai abundente.

Rolul vital al troposferei în vremea și clima Pământului

Troposfera este stratul cel mai dinamic și vital al atmosferei noastre pentru viața pe Pământ. Conținând oxigenul pe care îl respirăm, apa care ne susține și modelele meteorologice care ne modelează mediul, aceasta servește ca interfață imediată între suprafața planetei și vidul spațiului. 

Înțelegerea mișcărilor și a schimbărilor de temperatură ale acestuia constituie fundamentul întregii meteorologii moderne și al științei climatice, deoarece acesta rămâne principalul teatru în care se manifestă efectele încălzirii globale și ale schimbărilor sezoniere.