Como a atmosfera muda. Atmosfera da Terra e propriedades físicas do ar

A atmosfera da Terra é o envelope gasoso do nosso planeta. Seu limite inferior passa ao nível da crosta terrestre e da hidrosfera, e seu limite superior passa para a região próxima à Terra do espaço sideral. A atmosfera contém cerca de 78% de nitrogênio, 20% de oxigênio, até 1% de argônio, dióxido de carbono, hidrogênio, hélio, néon e alguns outros gases.

A concha desta terra é caracterizada por camadas claramente definidas. As camadas da atmosfera são determinadas pela distribuição vertical da temperatura e pelas diferentes densidades dos gases em diferentes níveis. As seguintes camadas da atmosfera terrestre são distinguidas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera, exosfera. A ionosfera é separada separadamente.

Até 80% da massa total da atmosfera é a troposfera - a camada subterrânea inferior da atmosfera. A troposfera nas zonas polares está localizada a um nível de 8 a 10 km acima da superfície terrestre, na zona tropical - até um máximo de 16 a 18 km. Entre a troposfera e a camada sobrejacente da estratosfera existe uma tropopausa - uma camada de transição. Na troposfera, a temperatura diminui à medida que a altitude aumenta e, da mesma forma, a pressão atmosférica diminui com a altitude. O gradiente médio de temperatura na troposfera é de 0,6°C por 100 m. A temperatura nos diferentes níveis desta concha é determinada pelas características de absorção da radiação solar e pela eficiência da convecção. Quase toda a atividade humana ocorre na troposfera. A maioria Montanhas altas não ultrapasse a troposfera, apenas o transporte aéreo pode cruzar o limite superior desta concha em baixa altitude e estar na estratosfera. Uma grande proporção de vapor d'água é encontrada na troposfera, responsável pela formação de quase todas as nuvens. Além disso, quase todos os aerossóis (poeira, fumaça, etc.) formados na superfície terrestre estão concentrados na troposfera. Na camada inferior limite da troposfera, as flutuações diárias na temperatura e na umidade do ar são pronunciadas, e a velocidade do vento geralmente diminui (aumenta com o aumento da altitude). Na troposfera, ocorre uma divisão variável da espessura do ar em massas de ar na direção horizontal, que diferem em uma série de características dependendo da zona e área de sua formação. Nas frentes atmosféricas - os limites entre as massas de ar - formam-se ciclones e anticiclones, determinando o clima em uma determinada área por um determinado período de tempo.

A estratosfera é a camada da atmosfera entre a troposfera e a mesosfera. Os limites desta camada variam de 8 a 16 km a 50 a 55 km acima da superfície da Terra. Na estratosfera, a composição gasosa do ar é aproximadamente a mesma que na troposfera. Característica distintiva– diminuição da concentração de vapor de água e aumento do teor de ozono. A camada de ozônio da atmosfera, que protege a biosfera dos efeitos agressivos da luz ultravioleta, está localizada entre 20 e 30 km. Na estratosfera, a temperatura aumenta com a altitude, e os valores da temperatura são determinados pela radiação solar, e não por convecção (movimentos das massas de ar), como na troposfera. O aquecimento do ar na estratosfera se deve à absorção da radiação ultravioleta pelo ozônio.

Acima da estratosfera, a mesosfera se estende até um nível de 80 km. Esta camada da atmosfera é caracterizada pelo fato de que a temperatura diminui à medida que a altitude aumenta de 0°C a -90°C. Esta é a região mais fria da atmosfera.

Acima da mesosfera está a termosfera até um nível de 500 km. Da fronteira com a mesosfera até a exosfera, a temperatura varia de aproximadamente 200 K a 2.000 K. Até o nível de 500 km, a densidade do ar diminui várias centenas de milhares de vezes. A composição relativa dos componentes atmosféricos da termosfera é semelhante à da camada superficial da troposfera, mas com o aumento da altitude, mais oxigênio se torna atômico. Uma certa proporção de moléculas e átomos da termosfera estão em estado ionizado e estão distribuídos em várias camadas; eles estão unidos pelo conceito de ionosfera. As características da termosfera variam amplamente, dependendo da latitude geográfica, da quantidade de radiação solar, da época do ano e do dia.

A camada superior da atmosfera é a exosfera. Esta é a camada mais fina da atmosfera. Na exosfera, o caminho livre médio das partículas é tão grande que as partículas podem escapar livremente para o espaço interplanetário. A massa da exosfera é um décimo milionésimo da massa total da atmosfera. O limite inferior da exosfera é o nível de 450-800 km, e o limite superior é considerado a região onde a concentração de partículas é a mesma que no espaço sideral - vários milhares de quilômetros da superfície da Terra. A exosfera consiste em plasma - gás ionizado. Também na exosfera estão os cinturões de radiação do nosso planeta.

Apresentação de vídeo - camadas da atmosfera terrestre:

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A atmosfera é a concha gasosa do nosso planeta, que gira junto com a Terra. O gás na atmosfera é chamado de ar. A atmosfera está em contato com a hidrosfera e cobre parcialmente a litosfera. Mas os limites superiores são difíceis de determinar. É convencionalmente aceito que a atmosfera se estende para cima por aproximadamente três mil quilômetros. Lá ele flui suavemente para um espaço sem ar.

Composição química da atmosfera terrestre

A formação da composição química da atmosfera começou há cerca de quatro bilhões de anos. Inicialmente, a atmosfera consistia apenas de gases leves - hélio e hidrogênio. Segundo os cientistas, os pré-requisitos iniciais para a criação de uma camada de gás ao redor da Terra foram as erupções vulcânicas, que, junto com a lava, emitiram grandes quantidades de gases. Posteriormente, as trocas gasosas começaram com os espaços aquáticos, com os organismos vivos e com os produtos de suas atividades. A composição do ar mudou gradualmente e foi fixada em sua forma moderna há vários milhões de anos.

Os principais componentes da atmosfera são o nitrogênio (cerca de 79%) e o oxigênio (20%). A restante percentagem (1%) é composta pelos seguintes gases: árgon, néon, hélio, metano, dióxido de carbono, hidrogénio, criptónio, xénon, ozono, amoníaco, dióxidos de enxofre e azoto, óxido nitroso e monóxido de carbono, que estão incluídos neste um por cento.

Além disso, o ar contém vapor de água e partículas (pólen, poeira, cristais de sal, impurezas em aerossol).

EM Ultimamente os cientistas observam não qualitativo, mas mudança quantitativa alguns ingredientes do ar. E a razão para isso é o homem e suas atividades. Só nos últimos 100 anos, os níveis de dióxido de carbono aumentaram significativamente! Isto está repleto de muitos problemas, o mais global dos quais são as alterações climáticas.

Formação do tempo e do clima

A atmosfera desempenha um papel crítico na formação do clima e do tempo na Terra. Depende muito da quantidade de luz solar, da natureza da superfície subjacente e da circulação atmosférica.

Vejamos os fatores em ordem.

1. A atmosfera transmite o calor dos raios solares e absorve radiações nocivas. Os antigos gregos sabiam que os raios do Sol incidem sobre diferentes partes da Terra em diferentes ângulos. A própria palavra “clima” traduzida do grego antigo significa “inclinação”. Então, no equador, os raios do sol incidem quase na vertical, por isso faz muito calor aqui. Quanto mais perto dos pólos, ângulo maior inclinar E a temperatura cai.

2. Devido ao aquecimento desigual da Terra, formam-se correntes de ar na atmosfera. Eles são classificados de acordo com seus tamanhos. Os menores (dezenas e centenas de metros) são os ventos locais. Isto é seguido por monções e ventos alísios, ciclones e anticiclones e zonas frontais planetárias.

Todas essas massas de ar estão em constante movimento. Alguns deles são bastante estáticos. Por exemplo, ventos alísios que sopram das regiões subtropicais em direção ao equador. O movimento de outros depende em grande parte da pressão atmosférica.

3. A pressão atmosférica é outro factor que influencia a formação do clima. Esta é a pressão do ar na superfície da Terra. Como se sabe, as massas de ar movem-se de uma área com alta pressão atmosférica para uma área onde essa pressão é menor.

Um total de 7 zonas são alocadas. O equador é uma zona de baixa pressão. Além disso, em ambos os lados do equador, até as latitudes trinta, existe uma área de alta pressão. De 30° a 60° - baixa pressão novamente. E de 60° até os pólos há uma zona de alta pressão. Massas de ar circulam entre essas zonas. As que vêm do mar para a terra trazem chuva e mau tempo, e as que sopram dos continentes trazem tempo claro e seco. Em locais onde as correntes de ar colidem, formam-se zonas frontais atmosféricas, caracterizadas por precipitação e clima inclemente e ventoso.

Os cientistas provaram que até o bem-estar de uma pessoa depende da pressão atmosférica. Por padrões internacionais a pressão atmosférica normal é 760 mm Hg. coluna a uma temperatura de 0°C. Este indicador é calculado para as áreas de terreno que estão quase ao nível do mar. Com a altitude a pressão diminui. Portanto, por exemplo, para São Petersburgo 760 mm Hg. - esta é a norma. Mas para Moscou, que fica mais alta, pressão normal- 748 mmHg.

A pressão muda não apenas verticalmente, mas também horizontalmente. Isto é especialmente sentido durante a passagem de ciclones.

A estrutura da atmosfera

A atmosfera lembra um bolo em camadas. E cada camada tem características próprias.

. Troposfera- a camada mais próxima da Terra. A “espessura” desta camada muda com a distância do equador. Acima do equador, a camada se estende para cima por 16-18 km, nas zonas temperadas por 10-12 km, nos pólos por 8-10 km.

É aqui que estão contidos 80% da massa total de ar e 90% do vapor d'água. Aqui se formam nuvens, surgem ciclones e anticiclones. A temperatura do ar depende da altitude da área. Em média, diminui 0,65° C a cada 100 metros.

. Tropopausa- camada de transição da atmosfera. Sua altura varia de várias centenas de metros a 1-2 km. A temperatura do ar no verão é mais elevada do que no inverno. Por exemplo, acima dos pólos no inverno é de -65° C. E acima do equador é de -70° C em qualquer época do ano.

. Estratosfera- esta é uma camada cujo limite superior fica a uma altitude de 50-55 quilômetros. A turbulência aqui é baixa, o conteúdo de vapor d'água no ar é insignificante. Mas há muito ozônio. Sua concentração máxima está a uma altitude de 20-25 km. Na estratosfera, a temperatura do ar começa a subir e atinge +0,8° C. Isso se deve ao fato da camada de ozônio interagir com a radiação ultravioleta.

. Estratopausa- uma camada intermediária baixa entre a estratosfera e a mesosfera que a segue.

. Mesosfera- o limite superior desta camada é de 80 a 85 quilômetros. Processos fotoquímicos complexos envolvendo radicais livres ocorrem aqui. São eles que proporcionam aquele suave brilho azul do nosso planeta, que é visto do espaço.

A maioria dos cometas e meteoritos queima na mesosfera.

. Mesopausa- a próxima camada intermediária, cuja temperatura do ar é de pelo menos -90°.

. Termosfera- o limite inferior começa a uma altitude de 80 a 90 km, e o limite superior da camada corre aproximadamente a 800 km. A temperatura do ar está aumentando. Pode variar de +500° C a +1000° C. Durante o dia, as flutuações de temperatura chegam a centenas de graus! Mas o ar aqui é tão rarefeito que entender o termo “temperatura” como o imaginamos não é apropriado aqui.

. Ionosfera- combina a mesosfera, mesopausa e termosfera. O ar aqui consiste principalmente de moléculas de oxigênio e nitrogênio, bem como de plasma quase neutro. Os raios solares que entram na ionosfera ionizam fortemente as moléculas de ar. Na camada inferior (até 90 km) o grau de ionização é baixo. Quanto maior, maior será a ionização. Assim, a uma altitude de 100-110 km, os elétrons estão concentrados. Isso ajuda a refletir ondas de rádio curtas e médias.

A camada mais importante da ionosfera é a superior, localizada a uma altitude de 150-400 km. Sua peculiaridade é que reflete ondas de rádio, o que facilita a transmissão de sinais de rádio a distâncias consideráveis.

É na ionosfera que ocorre um fenômeno como a aurora.

. Exosfera- consiste em átomos de oxigênio, hélio e hidrogênio. O gás nesta camada é muito rarefeito e os átomos de hidrogênio muitas vezes escapam para o espaço sideral. Portanto, esta camada é chamada de “zona de dispersão”.

O primeiro cientista a sugerir que a nossa atmosfera tem peso foi o italiano E. Torricelli. Ostap Bender, por exemplo, em seu romance “O Bezerro de Ouro” lamentou que cada pessoa seja pressionada por uma coluna de ar de 14 kg! Mas grande maquinador Eu estava um pouco errado. Um adulto experimenta uma pressão de 13 a 15 toneladas! Mas não sentimos esse peso, porque a pressão atmosférica é equilibrada pela pressão interna de uma pessoa. O peso da nossa atmosfera é de 5.300.000.000.000.000 toneladas. O número é colossal, embora represente apenas um milionésimo do peso do nosso planeta.

Atmosfera (do grego ατμός - “vapor” e σφαῖρα - “esfera”) - concha de gás corpo celestial, mantido próximo a ele pela gravidade. A atmosfera é a camada gasosa do planeta, composta por uma mistura de vários gases, vapor d'água e poeira. A atmosfera troca matéria entre a Terra e o Cosmos. A Terra recebe poeira cósmica e material meteorito, e perde os gases mais leves: hidrogênio e hélio. A atmosfera terrestre é totalmente penetrada pela poderosa radiação do Sol, que determina o regime térmico da superfície do planeta, causando a dissociação das moléculas dos gases atmosféricos e a ionização dos átomos.

A atmosfera da Terra contém oxigênio, usado pela maioria dos organismos vivos para a respiração, e dióxido de carbono, consumido pelas plantas, algas e cianobactérias durante a fotossíntese. A atmosfera também é camada protetora planeta, protegendo seus habitantes da radiação ultravioleta solar.

Todos os corpos massivos – planetas terrestres e gigantes gasosos – têm uma atmosfera.

Composição atmosférica

A atmosfera é uma mistura de gases composta por nitrogênio (78,08%), oxigênio (20,95%), dióxido de carbono (0,03%), argônio (0,93%), uma pequena quantidade de hélio, néon, xenônio, criptônio (0,01%), 0,038% de dióxido de carbono e pequenas quantidades de hidrogênio, hélio, outros gases nobres e poluentes.

Composição moderna O ar da Terra foi estabelecido há mais de cem milhões de anos, mas o aumento acentuado da atividade de produção humana levou, no entanto, à sua mudança. Atualmente, há um aumento no teor de CO 2 em aproximadamente 10-12%.Os gases que entram na atmosfera desempenham diversas funções funcionais. No entanto, o principal significado destes gases é determinado principalmente pelo facto de absorverem fortemente a energia radiante e, assim, terem um impacto significativo no regime de temperatura da superfície e da atmosfera da Terra.

A composição inicial da atmosfera de um planeta geralmente depende das propriedades químicas e de temperatura do Sol durante a formação planetária e a subsequente liberação de gases externos. Então a composição do invólucro gasoso evolui sob a influência de vários fatores.

As atmosferas de Vênus e Marte são compostas principalmente de dióxido de carbono com pequenas adições de nitrogênio, argônio, oxigênio e outros gases. A atmosfera da Terra é em grande parte o produto dos organismos que nela vivem. Os gigantes gasosos de baixa temperatura - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno - podem reter principalmente gases de baixo peso molecular - hidrogênio e hélio. Gigantes gasosos de alta temperatura, como Osíris ou 51 Pegasi b, ao contrário, não conseguem segurá-lo e as moléculas de sua atmosfera ficam espalhadas no espaço. Este processo ocorre lenta e constantemente.

Azoto, O gás mais comum na atmosfera, é quimicamente inativo.

Oxigênio, ao contrário do nitrogênio, é um elemento quimicamente muito ativo. A função específica do oxigênio é a oxidação da matéria orgânica de organismos heterotróficos, rochas e gases suboxidados emitidos na atmosfera pelos vulcões. Sem oxigênio, não haveria decomposição da matéria orgânica morta.

Estrutura atmosférica

A estrutura da atmosfera consiste em duas partes: a interna - a troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera, ou ionosfera, e a externa - a magnetosfera (exosfera).

1) Troposfera– esta é a parte inferior da atmosfera na qual 3/4, ou seja, está concentrado. ~ 80% de toda a atmosfera terrestre. Sua altura é determinada pela intensidade dos fluxos de ar verticais (ascendentes ou descendentes) causados ​​​​pelo aquecimento da superfície terrestre e do oceano, portanto a espessura da troposfera no equador é de 16 a 18 km, em latitudes temperadas de 10 a 11 km, e nos pólos – até 8 km. A temperatura do ar na troposfera em altitude diminui 0,6ºС a cada 100 me varia de +40 a -50ºС.

2) Estratosfera está localizado acima da troposfera e tem uma altura de até 50 km da superfície do planeta. A temperatura em altitudes de até 30 km é constante -50ºС. Depois começa a subir e a uma altitude de 50 km atinge +10ºС.

O limite superior da biosfera é a tela de ozônio.

A tela de ozônio é uma camada da atmosfera dentro da estratosfera, localizada em diferentes alturas da superfície da Terra e com densidade máxima de ozônio a uma altitude de 20-26 km.

A altura da camada de ozônio nos pólos é estimada em 7 a 8 km, no equador em 17 a 18 km, e a altura máxima da presença de ozônio é de 45 a 50 km. A vida acima do escudo de ozônio é impossível devido à forte radiação ultravioleta do Sol. Se você comprimir todas as moléculas de ozônio, obterá uma camada de aproximadamente 3 mm ao redor do planeta.

3) Mesosfera– o limite superior desta camada está localizado até uma altura de 80 km. Sua principal característica é uma queda brusca de temperatura de -90ºС em seu limite superior. Nuvens noctilucentes constituídas por cristais de gelo são registradas aqui.

4) Ionosfera (termosfera) - está localizada a uma altitude de 800 km e é caracterizada por um aumento significativo de temperatura:

150 km de temperatura +240ºС,

200 km de temperatura +500ºС,

600 km de temperatura +1500ºС.

Sob a influência da radiação ultravioleta do Sol, os gases encontram-se em estado ionizado. A ionização está associada ao brilho dos gases e ao aparecimento de auroras.

A ionosfera tem a capacidade de refletir repetidamente ondas de rádio, o que garante comunicações de rádio de longa distância no planeta.

5) Exosfera– está localizado acima de 800 km e se estende até 3.000 km. Aqui a temperatura é >2000ºС. A velocidade do movimento do gás está se aproximando dos críticos ~ 11,2 km/s. Os átomos dominantes são o hidrogênio e o hélio, que formam uma coroa luminosa ao redor da Terra, estendendo-se até uma altitude de 20.000 km.

Funções da atmosfera

1) Termorregulação - o tempo e o clima na Terra dependem da distribuição de calor e pressão.

2) Sustentação da vida.

3) Na troposfera ocorrem movimentos globais verticais e horizontais das massas de ar, que determinam o ciclo da água e a troca de calor.

4) Quase todas as superfícies processos geológicos são causadas pela interação da atmosfera, litosfera e hidrosfera.

5) Protetora - a atmosfera protege a Terra do espaço, da radiação solar e da poeira de meteoritos.

Funções da atmosfera. Sem a atmosfera, a vida na Terra seria impossível. Uma pessoa consome 12-15 kg diariamente. ar, inalando de 5 a 100 litros a cada minuto, o que supera significativamente a necessidade média diária de comida e água. Além disso, a atmosfera protege as pessoas de forma confiável dos perigos que as ameaçam do espaço: não permite a passagem de meteoritos ou radiação cósmica. Uma pessoa pode viver sem comida durante cinco semanas, sem água durante cinco dias, sem ar durante cinco minutos. A vida humana normal requer não apenas ar, mas também uma certa pureza dele. A saúde das pessoas, o estado da flora e da fauna, a resistência e durabilidade das estruturas e estruturas dos edifícios dependem da qualidade do ar. O ar poluído é destrutivo para as águas, a terra, os mares e os solos. A atmosfera determina a luz e regula os regimes térmicos da terra, contribui para a redistribuição do calor no globo. A camada de gás protege a Terra do resfriamento e aquecimento excessivos. Se nosso planeta não estivesse cercado por uma concha de ar, em um dia a amplitude das flutuações de temperatura chegaria a 200 C. A atmosfera salva tudo o que vive na Terra dos destrutivos raios ultravioleta, raios X e raios cósmicos. A atmosfera desempenha um grande papel na distribuição da luz. Seu ar quebra os raios solares em um milhão de pequenos raios, espalha-os e cria uma iluminação uniforme. A atmosfera serve como condutora de sons.

A atmosfera tem uma estrutura em camadas. Os limites entre as camadas não são nítidos e sua altura depende da latitude e da época do ano. A estrutura em camadas é o resultado de mudanças de temperatura em alturas diferentes. O clima se forma na troposfera (cerca de 10 km abaixo: cerca de 6 km acima dos pólos e mais de 16 km acima do equador). E o limite superior da troposfera é mais alto no verão do que no inverno.

Da superfície da Terra para cima, essas camadas são:

Troposfera

Estratosfera

Mesosfera

Termosfera

Exosfera

Troposfera

A parte inferior da atmosfera, até uma altura de 10-15 km, na qual se concentra 4/5 da massa total do ar atmosférico, é chamada de troposfera. É característico que a temperatura aqui caia com a altura em média 0,6°/100 m (em em alguns casos A distribuição vertical da temperatura varia amplamente). A troposfera contém quase todo o vapor de água atmosférico e produz quase todas as nuvens. A turbulência também é altamente desenvolvida aqui, especialmente perto da superfície terrestre, bem como nas chamadas correntes de jato na parte superior da troposfera.

A altura a que a troposfera se estende sobre cada local da Terra varia de dia para dia. Além disso, mesmo em média, varia em diferentes latitudes e em estações diferentes Do ano. Em média, a troposfera anual estende-se sobre os pólos até uma altura de cerca de 9 km, sobre latitudes temperadas até 10-12 km e acima do equador até 15-17 km. A temperatura média anual do ar na superfície da Terra é de cerca de +26° no equador e cerca de -23° no pólo norte. No limite superior da troposfera acima do equador temperatura média cerca de -70°, acima do Pólo Norte no inverno cerca de -65°, e no verão cerca de -45°.

A pressão do ar no limite superior da troposfera, correspondente à sua altura, é 5 a 8 vezes menor do que na superfície da Terra. Consequentemente, a maior parte do ar atmosférico está localizada na troposfera. Os processos que ocorrem na troposfera são direta e decisivamente importantes para o tempo e o clima na superfície terrestre.

Todo vapor d'água está concentrado na troposfera e é por isso que todas as nuvens se formam dentro da troposfera. A temperatura diminui com a altitude.

Os raios solares passam facilmente pela troposfera, e o calor que irradia da Terra, aquecido pelos raios solares, acumula-se na troposfera: gases como dióxido de carbono, metano e vapor d'água retêm calor. Este mecanismo de aquecimento da atmosfera da Terra, aquecida pela radiação solar, é denominado Efeito estufa. Precisamente porque a fonte de calor da atmosfera é a Terra, a temperatura do ar diminui com a altura

A fronteira entre a troposfera turbulenta e a estratosfera calma é chamada de tropopausa. É aqui que se formam ventos rápidos chamados "correntes de jato".

Antigamente, presumia-se que a temperatura da atmosfera caía acima da troposfera, mas medições nas camadas altas da atmosfera mostraram que não é assim: imediatamente acima da tropopausa a temperatura é quase constante e depois começa a aumentar. os ventos sopram na estratosfera sem formar turbulência. O ar na estratosfera é muito seco e, portanto, as nuvens são raras. Formam-se as chamadas nuvens nacaradas.

A estratosfera é muito importante para a vida na Terra, pois é nesta camada que existe uma pequena quantidade de ozônio, que absorve forte radiação ultravioleta prejudicial à vida. Ao absorver a radiação ultravioleta, o ozônio aquece a estratosfera.

Estratosfera

Acima da troposfera, a uma altitude de 50-55 km, fica a estratosfera, caracterizada pelo fato de que a temperatura nela, em média, aumenta com a altura. A camada de transição entre a troposfera e a estratosfera (1-2 km de espessura) é chamada tropopausa.

Acima estavam dados sobre a temperatura no limite superior da troposfera. Essas temperaturas também são típicas da baixa estratosfera. Assim, a temperatura do ar na estratosfera inferior acima do equador é sempre muito baixa; Além disso, no verão é muito mais baixo do que acima do pólo.

A estratosfera inferior é mais ou menos isotérmica. Mas, a partir de uma altitude de cerca de 25 km, a temperatura na estratosfera aumenta rapidamente com a altitude, atingindo valores positivos máximos a uma altitude de cerca de 50 km (de +10 a +30°). Devido ao aumento da temperatura com a altitude, a turbulência na estratosfera é baixa.

Há vapor de água insignificante na estratosfera. No entanto, em altitudes de 20-25 km, às vezes são observadas nuvens muito finas, as chamadas nuvens nacaradas, em altas latitudes. Durante o dia não são visíveis, mas à noite parecem brilhar, pois são iluminados pelo sol abaixo do horizonte. Essas nuvens são compostas de gotículas de água super-resfriadas. A estratosfera também é caracterizada pelo fato de conter principalmente ozônio atmosférico, conforme mencionado acima

Mesosfera

Acima da estratosfera encontra-se a camada mesosfera, até aproximadamente 80 km. Aqui a temperatura cai com a altitude para várias dezenas de graus abaixo de zero. Devido à rápida queda da temperatura com a altura, a turbulência é altamente desenvolvida na mesosfera. Em altitudes próximas ao limite superior da mesosfera (75-90 km), observa-se outro tipo especial de nuvens, também iluminadas pelo sol à noite, as chamadas noctilucentes. Eles são provavelmente compostos de cristais de gelo.

No limite superior da mesosfera, a pressão do ar é 200 vezes menor do que na superfície da Terra. Assim, na troposfera, estratosfera e mesosfera juntas, até uma altitude de 80 km, residem mais de 99,5% da massa total da atmosfera. As camadas sobrejacentes são responsáveis ​​por uma quantidade insignificante de ar

A uma altitude de cerca de 50 km acima da Terra, a temperatura começa a cair novamente, marcando o limite superior da estratosfera e o início da próxima camada, a mesosfera. A mesosfera tem a temperatura mais fria da atmosfera: de -2 a -138 graus Celsius. As nuvens mais altas também estão localizadas aqui: com tempo claro podem ser vistas ao pôr do sol. Eles são chamados de noctilucentes (brilham à noite).

Termosfera

A parte superior da atmosfera, acima da mesosfera, é caracterizada por temperaturas muito elevadas e por isso é chamada de termosfera. No entanto, nele se distinguem duas partes: a ionosfera, que se estende desde a mesosfera até altitudes da ordem de mil quilômetros, e a parte externa que fica acima dela - a exosfera, que se transforma na coroa terrestre.

O ar na ionosfera é extremamente rarefeito. Já indicamos que em altitudes de 300-750 km a sua densidade média é de cerca de 10-8-10-10 g/m3. Mas mesmo com uma densidade tão baixa, cada centímetro cúbico de ar a uma altitude de 300 km ainda contém cerca de um bilhão (109) de moléculas ou átomos, e a uma altitude de 600 km - mais de 10 milhões (107). Isto é várias ordens de magnitude maior que o conteúdo de gases no espaço interplanetário.

A ionosfera, como o próprio nome indica, é caracterizada por um grau muito forte de ionização do ar - o conteúdo de íons aqui é muitas vezes maior do que nas camadas subjacentes, apesar da forte rarefação geral do ar. Esses íons são principalmente átomos de oxigênio carregados, moléculas de óxido nítrico carregadas e elétrons livres. Seu conteúdo em altitudes de 100-400 km é de cerca de 1.015-106 por centímetro cúbico.

Diversas camadas, ou regiões, com ionização máxima são distinguidas na ionosfera, especialmente em altitudes de 100-120 km e 200-400 km. Mas mesmo nos espaços entre estas camadas, o grau de ionização da atmosfera permanece muito elevado. A posição das camadas ionosféricas e a concentração de íons nelas mudam o tempo todo. Coleções esporádicas de elétrons com concentrações particularmente altas são chamadas de nuvens eletrônicas.

A condutividade elétrica da atmosfera depende do grau de ionização. Portanto, na ionosfera, a condutividade elétrica do ar é geralmente 1012 vezes maior que a da superfície terrestre. As ondas de rádio experimentam absorção, refração e reflexão na ionosfera. Ondas com comprimento superior a 20 m não conseguem passar pela ionosfera: são refletidas por camadas de elétrons de baixa concentração na parte inferior da ionosfera (em altitudes de 70-80 km). Ondas médias e curtas são refletidas pelas camadas ionosféricas sobrejacentes.

É devido à reflexão da ionosfera que a comunicação de longa distância em ondas curtas é possível. Múltiplas reflexões da ionosfera e da superfície da Terra permitem que ondas curtas viajem em zigue-zague por longas distâncias, curvando-se ao redor da superfície do globo. Como a posição e a concentração das camadas ionosféricas mudam constantemente, as condições de absorção, reflexão e propagação das ondas de rádio também mudam. Portanto, para comunicações de rádio confiáveis, é necessário um estudo contínuo do estado da ionosfera. As observações da propagação das ondas de rádio são precisamente o meio para tal pesquisa.

Na ionosfera, observam-se auroras e o brilho do céu noturno, que lhes é próximo na natureza - luminescência constante do ar atmosférico, bem como flutuações bruscas no campo magnético - tempestades magnéticas ionosféricas.

A ionização na ionosfera deve sua existência à ação da radiação ultravioleta do Sol. Sua absorção pelas moléculas dos gases atmosféricos leva à formação de átomos carregados e elétrons livres, conforme discutido acima. As flutuações do campo magnético na ionosfera e nas auroras dependem das flutuações na atividade solar. Mudanças na atividade solar estão associadas a mudanças no fluxo de radiação corpuscular proveniente do Sol para a atmosfera terrestre. Nomeadamente, a radiação corpuscular é de primordial importância para estes fenómenos ionosféricos.

A temperatura na ionosfera aumenta com a altitude para valores muito elevados. Em altitudes de cerca de 800 km atinge 1000°.

Quando falamos de altas temperaturas na ionosfera, queremos dizer que partículas de gases atmosféricos se movem para lá em velocidades muito altas. No entanto, a densidade do ar na ionosfera é tão baixa que um corpo localizado na ionosfera, por exemplo um satélite voador, não será aquecido pela troca de calor com o ar. O regime de temperatura do satélite dependerá da absorção direta da radiação solar e da liberação de sua própria radiação no espaço circundante. A termosfera está localizada acima da mesosfera, a uma altitude de 90 a 500 km acima da superfície da Terra. As moléculas de gás aqui são altamente dispersas e absorvem raios X e radiação ultravioleta de comprimento de onda curto. Por causa disso, as temperaturas podem chegar a 1.000 graus Celsius.

A termosfera corresponde basicamente à ionosfera, onde o gás ionizado reflete as ondas de rádio de volta à Terra, fenômeno que possibilita as comunicações por rádio.

Exosfera

Acima de 800-1000 km, a atmosfera passa para a exosfera e gradualmente para o espaço interplanetário. As velocidades de movimento das partículas de gás, especialmente as leves, são muito altas aqui e, devido à extrema rarefação do ar nessas altitudes, as partículas podem voar ao redor da Terra em órbitas elípticas sem colidir umas com as outras. Partículas individuais podem ter velocidades suficientes para superar a gravidade. Para partículas sem carga, a velocidade crítica será de 11,2 km/s. Essas partículas especialmente rápidas podem, movendo-se ao longo de trajetórias hiperbólicas, voar da atmosfera para o espaço exterior, “escapar” e dissipar-se. Portanto, a exosfera também é chamada de esfera de dispersão.

Principalmente os átomos de hidrogênio, que são o gás dominante nas camadas mais altas da exosfera, escapam.

Recentemente, assumiu-se que a exosfera, e com ela a atmosfera da Terra em geral, termina em altitudes de cerca de 2.000 a 3.000 km. Mas a partir de observações feitas por foguetes e satélites, parece que o hidrogénio que escapa da exosfera forma o que é chamado de coroa terrestre em torno da Terra, estendendo-se por mais de 20.000 km. É claro que a densidade do gás na coroa terrestre é insignificante. Para cada centímetro cúbico existem, em média, apenas cerca de mil partículas. Mas no espaço interplanetário a concentração de partículas (principalmente prótons e elétrons) é pelo menos dez vezes menor.

Com a ajuda de satélites e foguetes geofísicos, a existência na parte superior da atmosfera e no espaço próximo da Terra do cinturão de radiação da Terra, começando a uma altitude de várias centenas de quilômetros e estendendo-se por dezenas de milhares de quilômetros da superfície da Terra, foi estabelecido. Este cinturão consiste em partículas eletricamente carregadas - prótons e elétrons, capturadas pelo campo magnético da Terra e se movendo em velocidades muito altas. Sua energia é da ordem de centenas de milhares de elétron-volts. O cinturão de radiação está constantemente perdendo partículas em atmosfera da Terra e é reabastecido por fluxos de radiação corpuscular solar.

atmosfera temperatura estratosfera troposfera

A atmosfera (do grego antigo ἀτμός - vapor e σφαῖρα - bola) é uma camada de gás (geosfera) que envolve o planeta Terra. Sua superfície interna cobre a hidrosfera e parcialmente crosta da terrra, o exterior faz fronteira com a parte próxima da Terra do espaço sideral.

O conjunto de ramos da física e da química que estudam a atmosfera costuma ser chamado de física atmosférica. A atmosfera determina o clima na superfície da Terra, a meteorologia estuda o clima e a climatologia lida com as variações climáticas de longo prazo.

Propriedades físicas

A espessura da atmosfera está a aproximadamente 120 km da superfície da Terra. A massa total de ar na atmosfera é (5,1-5,3) 1.018 kg. Destes, a massa de ar seco é (5,1352 ± 0,0003) 1018 kg, a massa total de vapor d'água é em média 1,27 1016 kg.

A massa molar do ar limpo e seco é 28,966 g/mol, e a densidade do ar na superfície do mar é de aproximadamente 1,2 kg/m3. A pressão a 0 °C ao nível do mar é 101,325 kPa; temperatura crítica - −140,7 °C (~132,4 K); pressão crítica - 3,7 MPa; Cp a 0 °C - 1,0048·103 J/(kg·K), Cv - 0,7159·103 J/(kg·K) (a 0 °C). Solubilidade do ar em água (em massa) a 0 °C - 0,0036%, a 25 °C - 0,0023%.

São aceitas como “condições normais” na superfície da Terra: densidade 1,2 kg/m3, pressão barométrica 101,35 kPa, temperatura mais 20 °C e umidade relativa 50%. Esses indicadores condicionais têm significado puramente de engenharia.

Composição química

A atmosfera da Terra surgiu como resultado da liberação de gases durante erupções vulcânicas. Com o advento dos oceanos e da biosfera, formou-se devido às trocas gasosas com a água, as plantas, os animais e os produtos de sua decomposição em solos e pântanos.

Atualmente, a atmosfera terrestre consiste principalmente em gases e diversas impurezas (poeira, gotículas de água, cristais de gelo, sais marinhos, produtos de combustão).

A concentração de gases que compõem a atmosfera é quase constante, com exceção da água (H2O) e do dióxido de carbono (CO2).

Composição do ar seco

Azoto
Oxigênio
Argônio
Água
Dióxido de carbono
Néon
Hélio
Metano
Criptônio
Hidrogênio
Xenônio
Óxido nitroso

Além dos gases indicados na tabela, a atmosfera contém SO2, NH3, CO, ozônio, hidrocarbonetos, HCl, HF, vapor de Hg, I2, além de NO e muitos outros gases em pequenas quantidades. A troposfera contém constantemente uma grande quantidade de partículas sólidas e líquidas em suspensão (aerossol).

A estrutura da atmosfera

Troposfera

Seu limite superior está a uma altitude de 8 a 10 km nas regiões polares, 10 a 12 km nas regiões temperadas e 16 a 18 km nas regiões polares. latitudes tropicais; menor no inverno do que no verão. A camada principal inferior da atmosfera contém mais de 80% da massa total do ar atmosférico e cerca de 90% do vapor d'água total presente na atmosfera. A turbulência e a convecção são altamente desenvolvidas na troposfera, surgem nuvens e se desenvolvem ciclones e anticiclones. A temperatura diminui com o aumento da altitude com um gradiente vertical médio de 0,65°/100 m

Tropopausa

A camada de transição da troposfera para a estratosfera, uma camada da atmosfera na qual cessa a diminuição da temperatura com a altura.

Estratosfera

Uma camada da atmosfera localizada a uma altitude de 11 a 50 km. Caracterizado por uma ligeira mudança de temperatura na camada de 11-25 km (camada inferior da estratosfera) e um aumento na temperatura na camada de 25-40 km de -56,5 para 0,8 °C (camada superior da estratosfera ou região de inversão) . Tendo atingido um valor de cerca de 273 K (quase 0 °C) a uma altitude de cerca de 40 km, a temperatura permanece constante até uma altitude de cerca de 55 km. Esta região de temperatura constante é chamada de estratopausa e é a fronteira entre a estratosfera e a mesosfera.

Estratopausa

A camada limite da atmosfera entre a estratosfera e a mesosfera. Na distribuição vertical da temperatura existe um máximo (cerca de 0 °C).

Mesosfera

A mesosfera começa a uma altitude de 50 km e se estende até 80-90 km. A temperatura diminui com a altura com um gradiente vertical médio de (0,25-0,3)°/100 m. O principal processo de energia é a transferência de calor radiante. Processos fotoquímicos complexos envolvendo radicais livres, moléculas excitadas vibracionalmente, etc. causam luminescência atmosférica.

Mesopausa

Camada de transição entre a mesosfera e a termosfera. Existe um mínimo na distribuição vertical de temperatura (cerca de -90 °C).

Linha Karman

A altura acima do nível do mar, que é convencionalmente aceita como a fronteira entre a atmosfera da Terra e o espaço. Segundo a definição da FAI, a linha Karman está localizada a uma altitude de 100 km acima do nível do mar.

Limite da atmosfera da Terra

Termosfera

O limite superior é de cerca de 800 km. A temperatura sobe para altitudes de 200-300 km, onde atinge valores da ordem de 1500 K, após o que permanece quase constante até altitudes elevadas. Sob a influência da radiação solar ultravioleta e de raios X e da radiação cósmica, ocorre a ionização do ar (“auroras”) - as principais regiões da ionosfera ficam dentro da termosfera. Em altitudes acima de 300 km, predomina o oxigênio atômico. O limite superior da termosfera é em grande parte determinado pela atividade atual do Sol. Durante períodos de baixa atividade - por exemplo, em 2008-2009 - há uma diminuição notável no tamanho desta camada.

Termopausa

A região da atmosfera adjacente à termosfera. Nesta região, a absorção da radiação solar é insignificante e a temperatura não muda com a altitude.

Exosfera (esfera de dispersão)

A exosfera é uma zona de dispersão, a parte externa da termosfera, localizada acima de 700 km. O gás na exosfera é muito rarefeito e daqui suas partículas vazam para o espaço interplanetário (dissipação).

Até uma altitude de 100 km, a atmosfera é uma mistura homogênea e bem misturada de gases. Nas camadas superiores, a distribuição dos gases por altura depende dos seus pesos moleculares; a concentração de gases mais pesados ​​diminui mais rapidamente com a distância da superfície da Terra. Devido à diminuição da densidade do gás, a temperatura cai de 0 °C na estratosfera para -110 °C na mesosfera. No entanto, a energia cinética de partículas individuais em altitudes de 200-250 km corresponde a uma temperatura de ~150 °C. Acima de 200 km, são observadas flutuações significativas na temperatura e na densidade do gás no tempo e no espaço.

A uma altitude de cerca de 2.000-3.500 km, a exosfera gradualmente se transforma no chamado vácuo próximo do espaço, que é preenchido com partículas altamente rarefeitas de gás interplanetário, principalmente átomos de hidrogênio. Mas este gás representa apenas uma parte da matéria interplanetária. A outra parte consiste em partículas de poeira de origem cometária e meteórica. Além de partículas de poeira extremamente rarefeitas, a radiação eletromagnética e corpuscular de origem solar e galáctica penetra neste espaço.

A troposfera representa cerca de 80% da massa da atmosfera, a estratosfera - cerca de 20%; a massa da mesosfera não é superior a 0,3%, a termosfera é inferior a 0,05% da massa total da atmosfera. Com base nas propriedades elétricas da atmosfera, a neutronosfera e a ionosfera são diferenciadas. Atualmente, acredita-se que a atmosfera se estende a uma altitude de 2.000 a 3.000 km.

Dependendo da composição do gás na atmosfera, distinguem-se a homosfera e a heterosfera. A heterosfera é uma área onde a gravidade afeta a separação dos gases, uma vez que sua mistura nessa altura é insignificante. Isto implica uma composição variável da heterosfera. Abaixo dela encontra-se uma parte homogênea e bem misturada da atmosfera chamada homosfera. A fronteira entre essas camadas é chamada de turbopausa e fica a uma altitude de cerca de 120 km.

Outras propriedades da atmosfera e efeitos no corpo humano

Já a uma altitude de 5 km acima do nível do mar, uma pessoa não treinada começa a sentir falta de oxigênio e, sem adaptação, o desempenho de uma pessoa é significativamente reduzido. A zona fisiológica da atmosfera termina aqui. A respiração humana torna-se impossível a uma altitude de 9 km, embora até aproximadamente 115 km a atmosfera contenha oxigênio.

A atmosfera nos fornece o oxigênio necessário para respirar. No entanto, devido à queda na pressão total da atmosfera, à medida que se sobe de altitude, a pressão parcial do oxigênio diminui proporcionalmente.

Os pulmões humanos contêm constantemente cerca de 3 litros de ar alveolar. A pressão parcial de oxigênio no ar alveolar à pressão atmosférica normal é de 110 mmHg. Art., pressão de dióxido de carbono - 40 mm Hg. Art., e vapor de água - 47 mm Hg. Arte. Com o aumento da altitude, a pressão do oxigênio cai e a pressão total do vapor de água e dióxido de carbono nos pulmões permanece quase constante - cerca de 87 mm Hg. Arte. O fornecimento de oxigênio aos pulmões será completamente interrompido quando a pressão do ar ambiente se tornar igual a este valor.

A uma altitude de cerca de 19-20 km, a pressão atmosférica cai para 47 mm Hg. Arte. Portanto, nesta altitude, a água e o fluido intersticial começam a ferver no corpo humano. Fora da cabine pressurizada nessas altitudes, a morte ocorre quase que instantaneamente. Assim, do ponto de vista da fisiologia humana, o “espaço” começa já a uma altitude de 15-19 km.

Densas camadas de ar - a troposfera e a estratosfera - protegem-nos dos efeitos nocivos da radiação. Com rarefação suficiente do ar, em altitudes superiores a 36 km, a radiação ionizante - raios cósmicos primários - tem efeito intenso no corpo; Em altitudes superiores a 40 km, a parte ultravioleta do espectro solar é perigosa para os humanos.

À medida que subimos a uma altura cada vez maior acima da superfície da Terra, fenômenos familiares observados nas camadas inferiores da atmosfera, como a propagação do som, a ocorrência de sustentação e arrasto aerodinâmico, a transferência de calor por convecção, etc., enfraquecem gradualmente e depois desaparecem completamente.

Em camadas rarefeitas de ar, a propagação do som é impossível. Até altitudes de 60-90 km, ainda é possível usar a resistência do ar e a sustentação para vôo aerodinâmico controlado. Mas a partir de altitudes de 100-130 km, os conceitos de número M e de barreira do som, familiares a todo piloto, perdem o sentido: aí reside a linha convencional de Karman, além da qual começa a região de vôo puramente balístico, que só pode ser controlado usando forças reativas.

Em altitudes acima de 100 km, a atmosfera é privada de outra propriedade notável - a capacidade de absorver, conduzir e transmitir energia térmica por convecção (ou seja, pela mistura do ar). Isso significa que vários elementos do equipamento da estação espacial orbital não poderão ser resfriados externamente da mesma forma que normalmente é feito em um avião - com a ajuda de jatos de ar e radiadores de ar. Nesta altitude, como no espaço em geral, a única forma de transferir calor é a radiação térmica.

História da formação atmosférica

De acordo com a teoria mais comum, a atmosfera da Terra teve três composições diferentes ao longo do tempo. Inicialmente, consistia em gases leves (hidrogênio e hélio) capturados do espaço interplanetário. Esta é a chamada atmosfera primária (cerca de quatro bilhões de anos atrás). No estágio seguinte, a atividade vulcânica ativa levou à saturação da atmosfera com outros gases além do hidrogênio (dióxido de carbono, amônia, vapor d'água). Foi assim que se formou a atmosfera secundária (cerca de três bilhões de anos antes dos dias atuais). Essa atmosfera era restauradora. Além disso, o processo de formação da atmosfera foi determinado pelos seguintes fatores:

• vazamento de gases leves (hidrogênio e hélio) no espaço interplanetário;
• reações químicas que ocorrem na atmosfera sob a influência da radiação ultravioleta, descargas atmosféricas e alguns outros fatores.

Gradualmente, esses fatores levaram à formação de uma atmosfera terciária, caracterizada por muito menos hidrogênio e muito mais nitrogênio e dióxido de carbono (formados como resultado de reações químicas de amônia e hidrocarbonetos).

Azoto

A formação de grande quantidade de nitrogênio N2 se deve à oxidação da atmosfera amônia-hidrogênio pelo oxigênio molecular O2, que começou a sair da superfície do planeta a partir da fotossíntese, a partir de 3 bilhões de anos atrás. O nitrogênio N2 também é liberado na atmosfera como resultado da desnitrificação de nitratos e outros compostos contendo nitrogênio. O nitrogênio é oxidado pelo ozônio a NO em camadas superiores atmosfera.

O nitrogênio N2 reage apenas sob condições específicas (por exemplo, durante uma descarga atmosférica). A oxidação do nitrogênio molecular pelo ozônio durante descargas elétricas é utilizada em pequenas quantidades na produção industrial de fertilizantes nitrogenados. Oxidá-lo com baixo consumo de energia e convertê-lo em biológico formulário ativo cianobactérias (algas verde-azuladas) e bactérias nodulares que formam simbiose rizobiana com plantas leguminosas, as chamadas. estrume verde.

Oxigênio

A composição da atmosfera começou a mudar radicalmente com o surgimento dos organismos vivos na Terra, como resultado da fotossíntese, acompanhada pela liberação de oxigênio e pela absorção de dióxido de carbono. Inicialmente, o oxigênio era gasto na oxidação de compostos reduzidos - amônia, hidrocarbonetos, ferro ferroso contido nos oceanos, etc. Ao final dessa etapa, o teor de oxigênio na atmosfera começou a aumentar. Gradualmente, formou-se uma atmosfera moderna com propriedades oxidantes. Como isso causou mudanças graves e abruptas em muitos processos que ocorrem na atmosfera, na litosfera e na biosfera, esse evento foi chamado de Catástrofe do Oxigênio.

Durante o Fanerozóico, a composição da atmosfera e o teor de oxigênio sofreram alterações. Eles se correlacionaram principalmente com a taxa de deposição de sedimentos orgânicos. Assim, durante os períodos de acumulação de carvão, o teor de oxigênio na atmosfera aparentemente excedeu significativamente o nível moderno.

Dióxido de carbono

O conteúdo de CO2 na atmosfera depende da atividade vulcânica e dos processos químicos nas conchas terrestres, mas acima de tudo - da intensidade da biossíntese e decomposição da matéria orgânica na biosfera terrestre. Quase toda a biomassa atual do planeta (cerca de 2,4.1.012 toneladas) é formada devido ao dióxido de carbono, nitrogênio e vapor d'água contidos em ar atmosférico. Os orgânicos enterrados no oceano, nos pântanos e nas florestas transformam-se em carvão, petróleo e gás natural.

gases nobres

A fonte dos gases nobres - argônio, hélio e criptônio - são as erupções vulcânicas e a decomposição de elementos radioativos. A Terra em geral e a atmosfera em particular estão esgotadas de gases inertes em comparação com o espaço. Acredita-se que a razão para isso esteja no vazamento contínuo de gases para o espaço interplanetário.

Poluição do ar

Recentemente, os humanos começaram a influenciar a evolução da atmosfera. O resultado de suas atividades foi um aumento constante no teor de dióxido de carbono na atmosfera devido à combustão de combustíveis hidrocarbonetos acumulados em eras geológicas anteriores. Enormes quantidades de CO2 são consumidas durante a fotossíntese e absorvidas pelos oceanos do mundo. Este gás entra na atmosfera devido à decomposição de rochas carbonáticas e matéria orgânica origem vegetal e animal, bem como devido ao vulcanismo e à atividade industrial humana. Nos últimos 100 anos, o teor de CO2 na atmosfera aumentou 10%, sendo a maior parte (360 mil milhões de toneladas) proveniente da combustão de combustíveis. Se a taxa de crescimento da combustão de combustíveis continuar, nos próximos 200-300 anos a quantidade de CO2 na atmosfera duplicará e poderá levar a alterações climáticas globais.

A combustão de combustíveis é a principal fonte de gases poluentes (CO, NO, SO2). O dióxido de enxofre é oxidado pelo oxigênio atmosférico em SO3, e o óxido de nitrogênio em NO2 nas camadas superiores da atmosfera, que por sua vez interagem com o vapor de água, e o ácido sulfúrico H2SO4 e o ácido nítrico HNO3 resultantes caem na superfície da Terra no forma do chamado. chuva ácida. A utilização de motores de combustão interna provoca uma poluição atmosférica significativa com óxidos de azoto, hidrocarbonetos e compostos de chumbo (chumbo tetraetilo) Pb(CH3CH2)4.

A poluição atmosférica por aerossóis deve-se a causas naturais (erupções vulcânicas, tempestades de poeira, arrastamento de gotículas água do mar e pólen de plantas, etc.) e atividades económicas humanas (mineração de minérios e materiais de construção, queima de combustível, produção de cimento, etc.). A emissão intensiva em larga escala de partículas sólidas na atmosfera é uma das razões possíveis mudanças no clima do planeta.

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