1. L’Atmosfera Composició de l’atmosfera Estructura de l’atmosfera Dinàmica atmosfèrica Moviments verticals Gradients verticals Estabilitat i inestabilitat Efecte Coriolis Circulació general de l’atmosfera

2. Composició de l’atmosfera Components Concentració en massa N 2 78% O 2 20,9% Ar 0,93% CO 2 0,03 Gasos rars Vapor d’aigua 0-2,5% CO 0,1ppm Ne 18ppm Kr 1,1ppm He 5,2ppm H 0,5ppm O 3 0,05ppm NO x 0,006

3. Composició de l’atmosfera

4. Estructura de l’atmosfera D’acord amb l’ordenació interna dels gasos, podem dividir l’atmosfera en: Homosfera Heterosfera 90 km

5. Estructura de l’atmosfera 1013mbar 200mbars Homosfera N 2 O - He H Heterosfera

6. Estructura de l’atmosfera Troposfera Acaba amb la tropopausa, als 9 km als pols i els 12 a l’equador. S’hi concentren el 80% dels gasos. La P atmosfèrica davalla bruscament. Des dels 1013mbars fins als 200mbars a la tropopausa. És on es donen la major part dels fenòmens atmosfèrics i meteorològics. La temperatura davalla fins als -70ºC A la part baixa s’acumulen els contaminants, que constitueixen la Capa bruta.

7. Estructura de l’atmosfera Estratosfera S’estén fins a l’estratopausa, situada als 50 km. A la part inferior es formen núvols de gel l’estructura dels quals s’anomena noctilucent. A partir dels 30 km es situa la capa d’ozó. La temperatura augmenta fins als 10-20ºC gràcies a la captació de la radiació ultraviolada per part de l’oxigen i la formació d’ozó. O 2 +UV O+O O+O 2 O 3 +calor

8. Estructura de l’atmosfera Mesosfera Arriba fina a la mesopausa, situada als 80 km. La densitat baixa molt, cosa que provoca que la temperatura davalli fins als -140ºC És la capa on es formen els estels fugaços Termosfera També s’anomena Ionosfera, ja que els gasos estan ionitzats per la radiació solar d’ona més curta (raig x i gamma). A causa d’aquesta radiació, la temperatura augmenta fins als 1000ºC als 600 km d’alçada. És la capa on es formen les aurores boreals i australs, gràcies a la interacció entre la magnetosfera i la radiació solar.

9. Estructura de l’atmosfera Exosfera És el límit superior de l’atmosfera, 800 - 1000 km d’alçada. La densitat disminueix molt, fins a igualar-se amb la densitat de l’espai No té sentit parlar de temperatura en aquesta capa. La funció principal de l’atmosfera és regular la radiació solar que entra al planeta i la que en surt

10. Dinàmica de l’atmosfera Moviments verticals Són els moviments de convecció i poden ser: de temperatura d’humitat de pressió atmosfèrica

11. Dinàmica de l’atmosfera Convecció tèrmica Originada per l’escalfament diferencial de l’aire en la superfície de la geosfera i en alçada.

12. Dinàmica de l’atmosfera Convecció per humitat S’origina per la presència de vapor d’aigua a l’aire L’aire humit és menys dens que l’aire sec, per això tendeix a ascendir La raó la trobem en els pesos moleculars. Si hi ha més aigua (PM = 18), hi haurà una menor quantitat d’altres gasos, tots ells més pesats que el vapor d’aigua.

13. Dinàmica de l’atmosfera Convecció per humitat Punt de rosada Humitat absoluta (Ha) : quantitat de vapor d’aigua que hi ha en un volum determinat d’aire i s’expressa en g/m 3 Com es veu al gràfic de saturació, l’aire més fred pot tenir menys vapor d’aigua que l’aire calent, per tant l’Ha no és una dada significativa. Humitat relativa (Hr) : és la quantitat en % de vapor d’aigua que hi ha en 1 m 3 d’aire en relació amb la màxima que podria contenir a la temperatura en la qual es troba.

14. Dinàmica de l’atmosfera Formació dels núvols

15. Dinàmica de l’atmosfera Formació dels núvols Nivell de condensació Alçada a la que s’assoleix el punt de rosada i començaran a visualitzar-se els núvols Per que es formin els núvols cal, a més a més, l’existència de nuclis de condensació : partícules que permeten que s’acumulin molècules de vapor d’aigua en la seva superfície.

16. Dinàmica de l’atmosfera Convecció per pressió atmosfèrica La pressió atmosfèrica (P) té el seu valor estàndard en 1 atmosfera, que equival a 760mm de mercuri i 1013,3 mil·libars (mbars). Aquest valor és en condició normals i al nivell del mar, tanmateix la pressió varia en funció de la temperatura i la humitat de l’aire, per això es marquen les corbes de pressió o isòbares .

17. Dinàmica de l’atmosfera Convecció per pressió atmosfèrica

18. Dinàmica de l’atmosfera Gradients verticals Gradient vertical : diferència de temperatura entre dos punts situats a una diferència d’altitud de 100m. La pressió atmosfèrica en una columna d’aire disminueix a mesura que aquesta augmenta en alçada, les partícules estan més separades i, per tant, la temperatura disminueix sense que hi hagi intercanvi de calor (és a dir, en condicions adiabàtiques). El gradient adiabàtic sec ( GAS ) és la disminució de la temperatura en una columna d’aire on tota l’aigua existent està en forma de vapor d’aigua, aquest valor és d’1ºC cada 100m. Quan se supera el punt de rosada, l’aigua es condensa i parlem de gradient adiabàtic humit ( GAH ) que provoca que la temperatura disminueixi de 0,3 a 0,6ºC cada 100m.

19. Dinàmica de l’atmosfera Gradients verticals Tanmateix, les turbulències de l’atmosfera provoquen que la columna d’aire es barregi amb altres masses, de manera que existeix un aport de calor a la columna d’aire, cosa que genera un gradient no adiabàtic: el gradient vertical de temperatura , que varia segons el lloc i l’època de l’any. Oscil·la al voltant dels 0,65ªC cada 100m. GVT temperatura Altitud (m) GAS GAH Punt de rosada temperatura Altitud (m)

20. Dinàmica de l’atmosfera Gradients verticals De vegades, la troposfera mostra GVT negatius, de manera que la temperatura augmenta amb l’altitud, aquest fenomen l’anomenem inversió tèrmica . Pot ser: Les temperatures al nivell del sòl són inferiors a les temperatures en alçada. Per moviments horitzontals de l’aire, des d’una zona calenta fins una de freda. Aparició de superfícies de separació entre masses amb diferent humitat, temperatura i pressió GAS GVT temperatura Altitud (m) Zona d’inversió tèrmica

21. Dinàmica de l’atmosfera Estabilitat i inestabilitat Els conceptes d’estabilitat i inestabilitat són causats per la variació del GVT Inestabilitat atmosfèrica El GVT és més gran que el GAS, de manera que l’aire de la columna es refreda més lentament que l’exterior. Com que les molècules d’aire de la columna estan a una temperatura més alta que la resta de molècules, l’aire que l’envolta tendirà a entrar i generarà així inestabilitat La columna d’aire (al tenir una temperatura major) ascendirà, de manera que la pressió en superfície disminuirà, formant una situació ciclònica o borrasca. GVT > GAS GAS GVT temperatura Altitud (m)

22. Dinàmica de l’atmosfera Estabilitat i inestabilitat Estabilitat atmosfèrica o subsidència El GAS és més gran que el GVT, de manera que l’aire de la columna es refreda més ràpidament que l’exterior. Com que l’aire fred és més dens, el vent de la columna tendirà a quedar-se en superfície, de manera que no hi haurà renovació de l’aire per manca de moviments verticals. Al no haver moviments verticals, tot el pes de la columna recaurà sobre la part més baixa, de manera que la pressió augmentarà, generant una alta pressió. GVT < GAS GAS GVT temperatura Altitud (m)

23. Dinàmica de l’atmosfera Estabilitat i inestabilitat GAS GVT Estabilitat atmosfèrica o subsidència Quan el GVT és inferior a 0, apareix el fenomen de la inversió tèrmica, cosa que afavoreix la formació de núvols en superfície: boira . GVT < 0 temperatura Altitud (m)

24. Dinàmica de l’atmosfera Efecte Coriolis L’efecte Coriolis és el desviament que pateixen els vents com a conseqüència de la rotació de la terra i de la diferència de velocitat que té aquesta al pols i a l’equador Un mòbil que viatgi des del pol Nord fins a l’equador, es trobarà que cada cop la Terra gira més ràpidament, de manera que s’endarrerirà a la rotació, desviant-se cap a la dreta. Un mòbil que viatgi des de l’equador fins al pol Nord, es trobarà que cada cop la Terra gira de manera més lenta, cosa que farà que s’avanci a la rotació, desviant-se també, cap a la dreta.

25. Dinàmica de l’atmosfera Circulació general de l’atmosfera D’acord amb la diferència de temperatura i pressió entre els pols i l’atmosfera, hauria d’existir una única cèl·lula convectiva per hemisferi que fes circular el vent des dels pols a l’equador per superfície i des de l’equador als pols en alçada Tanmateix, l’efecte Coriolis provoca que aquesta cèl·lula es trenqui i se’n formen 3 per hemisferi, dos directes i una d’indirecta. Les cèl·lules directes són les que estan a prop dels pols i de l’equador, la Cèl·lula polar i la Cèl·lula de Hadley, respectivament. Mentre que la indirecta és la Cèl·lula de Ferrel i se situa entre les dues anteriors.

26. Dinàmica de l’atmosfera Circulació general de l’atmosfera

27. Dinàmica de l’atmosfera Circulació general de l’atmosfera Sovint les cèl·lules i el moviment del vent en general, es veu modificat per l’existència dels continents.