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Troposfera e tropopausa
Lo strato inferiore dell’atmosfera è la troposfera. In questo stato si sviluppano i principali fenomeni meteorologici. La tropopausa separa la troposfera dalla stratosfera.
Lo strato inferiore dell’atmosfera è la troposfera. In questo stato si sviluppano i principali fenomeni meteorologici. La tropopausa separa la troposfera dalla stratosfera.
La troposfera è lo strato inferiore dell’atmosfera terrestre. La maggior parte della radiazione proveniente dal Sole attraversa indisturbata l’atmosfera per venire assorbita dal terreno che viene così riscaldato. A sua volta il terreno riscalda l’aria che è a contatto del suolo. L’energia termica ceduta dal terreno all’aria viene infine distribuita e trasportata verso l’alto dai processi convettivi e dai moti turbolenti. In pratica la troposfera viene riscaldata “dal basso”.
La pressione dell’aria ad una determinata quota è data dal peso dell’aria che si trova al di sopra di tale quota. Poiché salendo la colonna d’aria che si trova sopra una determinata quota diminuisce, anche la pressione dell’aria diminuisce con l’aumentare della quota.
Un pacchetto (o una bolla) d’aria che si muove verso l’alto (ad esempio per una spinta convettiva) tenderà a dilatarsi, poiché la pressione dell’aria diminuisce gradualmente man mano che si sale in quota. Questa dilatazione richiede energia che viene presa dall’energia interna del pacchetto d’aria che sta salendo. Di conseguenza un pacchetto d’aria che sale, si raffredda gradualmente (Diminuzione della temperatura salendo di quota).
In questo modo si spiega la diminuzione della temperatura all’interno della troposfera (in gergo tecnico si dice che il gradiente verticale della temperatura è negativo). Allontanandosi sempre più dalla superficie terrestre ad una certa quota la temperatura non diminuisce ulteriormente. La diminuzione della temperatura avviene fin quando sono presenti i processi convettivi. Poiché essi sono più sviluppati nelle regioni calde che non nelle regioni fredde, la troposfera è più spessa all’equatore (dove si può spingere fin verso i 18 km) rispetto alle regioni polari (dove si arresta solitamente attorno ai 13 km). Lo spessore della troposfera varia anche in funzione delle stagioni.
Nella troposfera è presente praticamente l’intera quantità di vapore acqueo presente nell’atmosfera e circa il 75% della massa complessiva dell’atmosfera terrestre. Per questo motivo è nella troposfera che si sviluppano pressoché tutti i fenomeni meteorologici in cui il vapore acqueo e le varie componenti dell’atmosfera giocano un ruolo importante. In altre parole è la troposfera la “cucina” del tempo meteorologico.
La tropopausa indica il limite superiore della troposfera. La tropopausa è definita come la quota a partire dalla quale la temperatura non diminuisce più con l’aumentare della quota. Al di sopra di essa, quando la temperatura inizia ad aumentare salendo di quota, comincia la stratosfera. In media la tropopausa si trova ad una temperatura di -56 °C, ma a dipendenza della regione e della stagione si può trovare a temperature comprese fra -80 °C e -50 °C.