Atmosfera terrestre: Descrição física e química; emissões
atmosféricas naturais e antropogênicas; suas transformações.
Transporte atmosférico.
III ENQAmb (III Encontro Nacional de Química Ambiental)
21 - 24 de março de 2006, Cabo Frio, RJ.
Por: Vânia Palmeira CamposUFBA – IQ -Dpto Química Analítica - LAQUAM(Laboratório de Química Analítica Ambiental)
Campus Universitário de Ondina, s/n , CEP:40-170-290, Salvador-BA – BRASIL Fone/Fax: 71-32374024
ATMOSFERA
CAMADA FINA DE GASES E PARTÍCULAS QUE COBRE A SUPERFÍCIE DA TERRA.
A MAIS EXCELENTE COPA, O AR, ESTE BRAVO FIRMAMENTO ACIMA PENDURADO, ESTE TELHADO MAGESTOSO COM FOGO
DOURADO, PARECE NADA MAIS PARA MIM DO QUE UMA CONGREGAÇÃO DE GASES
PERNICIOSOS.
Shakespeare(1564 – 1616)
IMPORTÂNCIA DA ATMOSFERA
• RESERVATÓRIO DE GASES E PARTÍCULAS
• MODERA A TEMPERATURA DA TERRA
• ABSORVE ENERGIA PROTEGENDO A SUPERFÍCIE DA TERRA
• TRANSPORTA ENERGIA ATRAVÉS DAS REGIÕES EQUATORIAIS
• CAMINHO PARA A ÁGUA (VAPOR) SE MOVIMENTAR NO CICLO HIDROLÓGICO.
DADOS FÍSICOS DA ATMOSFERA:
• ALTURA: DO NÍVEL DO MAR (MAIOR DENSIDADE) ATÉ 700 KM . A PARTIR DAÍ PASSA GRADUALMENTE AO ESPAÇO.
( RAIO DA TERRA 6400 Km)
• DENSIDADE :1.2929 g /L (AR SECO À 0oC e 1.013 b)(DENSIDADE MÉDIA DA TERRA 5,5 g/cm3)
• PRESSÃO : AO NÍVEL DO MAR
1.013 b = 1.013 x 105 Pa = 10,13 N/cm2
• MASSA TOTAL da atmosfera:
5.27 x 1018 Kg = 5.27 x 1021 g
• MASSA DA TERRA 6 x 1028 g
Camadas da atmosfera com perfil de temperatura
CARACTERÍSTICA DE FRAGILIDADE DA ATMOSFERA :
• DIÂMETRO MÉDIO DA TERRA : 12.742 km
• DISTÂNCIA MÉDIA DA SUPERFÍCIE DA TERRA AO TOPO DA ESTRATOSFERA :
? 50 km
< O,4 % do diâmetro da terra
A ATMOSFERA É MUITO FINA E PORTANTO UM FRÁGIL ESCUDO DE PROTEÇÃO DA
VIDA NA SUPERFÍCIE DA TERRA.
-2,35270,650,59830,797850
-22,65250,352,1532,87140
-36,49236,514,3105,74635
-46,49226,518,97811,9730
-51,45221,5519,125,4925
-56,35216,6539,252,2920
-56,35216,6590,8121,115
-49,75223,25198,8265,010
-17,32255,68405,4540,55
15,15288,15760,01,013x1030
OCKTorrmbar
TemperaturaPressãoAltitude[km]
Pressão e Temperatura para atmosfera padrão
PERFIL DE TEMPERATURA DA ATMOSFERA :
Na TROPOSFERA: Devido ao efeito do aquecimento da superfície da terra pela absorção da radiação solar.
Tropopausa (? 10 a 15 km) : Aumento de temperatura através da ESTRATOSFERA
Reações fotoquímicas envolvendo Ozônio e Oxigênio molecular :
responsável pelo nível de concentração de Ozônio na Estratosfera :O2 + h? 2O (1)
O + O2 M O3 (2)
O + O3 2 O2 (3)
O3 + h? O + O2 (4) (<290 nm)
Consequência : Radiação Actínica > 290 nm
(Radiação que alcança a Troposfera)
PERFIL DE TEMPERATURA DA ATMOSFERA (Cont.) :
Na MESOSFERA (? 50 a 85 km) a temperatura novamente diminui com a altitude e ocorre mistura vertical na região
Diminuição na concentração de O3 com a altitude
Mesopausa (? 85 km):A temperatura volta a aumentar
Aumento de absorção de radiação solar de ?< 200 nmpor O2 e N2 e espécies atômicas através da
TERMOSFERA .
Circulação atmosférica :Em larga escala é o resultado das diferentes temperaturas
causadas por variações da quantidade de energia solar que alcança a terra em diferentes locais
Efeitos da energia solar que alcança a terra
?Aquece a superfície do planeta?Alimenta o ciclo da água e outros ciclos
biogeoquímicos?Produz nosso clima?Permite vida sobre o planeta através dos
processos de fotossíntese:Energia solar ? Energia química de
compostos orgânicos
A circulação atmosférica transporta calor do Equador para os Polos
Tipos de ventos superficiais principais da atmosfera da
terra
•Ventos Polares: do NE, próximo ao Polp Norte ou do SE, próximo ao Polo Sul
•Ventos à Médias Latitudes:do SW no Hemisfério Norte ou do NW no Hemisfério Sul
•Ventos Tropicais (Alísios): do NE no Hemisfério Norte ou do SE no Hemisfério Sul
Distribuição da
temperatura e fluxos do ara) Brisas do
mar durante o dia
b) Brisas da terra durante
a noite
Inversão TérmicaFenômeno meteorológico, onde os raios solares aquecem o solo e o calor que fica
retido aí irradia-se, aquecendo camadas mais baixas da atmosfera. Essas camadas,
estando quentes, ficam menos densas e tendem a subir, encontrando camadas mais
frias com tendência a descer.?
Forma-se uma “tampa” que não permite a dispersão de poluentes do ar para as
camadas mais altas da atmosfera.
Inversão Térmica: Fenômeno meteorológico caracterizado por uma massa de ar quente onde normalmente a atmosfera é fria
Inversão Térmica
Tipos de plumas de
fumaça produzidas por várias
combinações de condições
de temperatura
variando com altitude
PROCESSOS METEOROLÓGICOS QUE CONTROLAM A DISPERSÃO DE POLUENTES NO AR
• DIFUSÃO TURBULENTA Causada pelas flutuações nas direções e velocidades do vento, temperatura e concentrações no ar.
• ALTURA DA CAMADA DE MISTURA
• ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA
• TRANSFORMAÇÕES FOTOQUÍMICAS INDUZIDAS PELA RADIAÇÃO SOLAR
• REMOÇÃO DA ATMOSFERA POR :- FORMAÇÃO DAS NUVENS E SUA PRECIPITAÇÃO
(“RAINOUT”).- ASSIMILAÇÃO ABAIXO DA NUVEM NO PROCESSO DE
PRECIPITAÇÃO (“WASHOUT”)- DEPOSIÇÃO SECA