Title: Atmosfera i aire no són el mateix
Course: L'aire que respirem i que ens envolta

L'aire i l'atmosfera no són el mateix

L'aire ens envolta per tot arreu. L'aire envolta tota la Terra, sí, però, fins on arriba l'aire? Fins a la Lluna? Arribats a aquest punt hem de fer una distinció: una cosa és l'aire tal i com el podem tocar aquí, arran de terra, i una altra cosa és l'atmosfera:
- L'aire és una mescla de gasos ... (recordes la definició que vas fer a Què és l'aire? Pots tornar-la a llegir)
- L'atmosfera és la capa de gasos que envolta la Terra. De fet, és un conjunt de capes que tenen diferències pel que fa a la seva composició i a les seves propietats.

L'aire que hem estudiat, una mescla de nitrogen, oxigen, argó, diòxid de carboni i aigua, principalment, només el trobem en els primers 90 km de l'atmosfera. Per sobre d'aquests 90 km d'aire l'atmosfera té diferents capes, representades a la figura següent:

Pensem i recordem...

1. A la figura anterior hauràs observat que la capa d'aire és molt i molt prima comparada amb el gruix total de l'atmosfera. Quin percentatge del gruix total de l'atmosfera representa la part formada per l'aire tal i com l'hem definit?
2. Calcula el gruix en quilòmetres de les diferents capes.
3. La densitat d'àtoms a les capes superiors és molt petita. De fet, a 10.000 km és gairebé igual a la de l'espai interplanetari. Què creus que ens permet dir que els àtoms d'hidrogen que hi trobem pertanyen a l'atmosfera terrestre? (pista: es mouen lliurement?)
4. Completa la definició de l'aire que has fet als exercicis de Què és l'aire? Afegeix la nova informació que ara tens.

Les capes de l'atmosfera

En aquests 90 km ocupats per aire, l'aire no és sempre igual, sinó que hi ha algunes variacions en composició:

Gairebé tota l'aigua es troba en els primers 10-15 km.

- A uns 20 km hi ha una zona molt rica en una substància: l'ozó.
- També hi ha variacions en les propietats d'aquest aire, que fa que es diferenciïn unes quantes capes, explicades al següent document. Llegeix-lo abans de començar a fer les activitats.

Document: Les capes de l'atmosfera
Al llarg dels primers 10 km la temperatura descendeix, ja que ens estem allunyant del focus de calor que escalfa l'aire: la Terra (recorda que als cims de les muntanyes fa més fred que a nivell del mar). Aquesta capa que està en contacte amb la superfície terrestre i en la qual la temperatura disminueix amb l'altura s'anomena troposfera. Per a nosaltres és la més important, ja que conté els gasos que fan possible la vida: l'oxigen per a la respiració i el diòxid de carboni per a la fotosíntesi. També és la capa en la qual es produeixen tots els fenòmens meteorològics.
Per sobre de la troposfera es troba l'estratosfera, que arriba fins a uns 50 km sobre la Terra. En aquesta capa la temperatura deixa de baixar, durant uns quilòmetres es manté constant i després comença a pujar, i es manté pujant fins als 50 km més o menys. A l'estratosfera l'aire es mou horitzontalment, en "capes" (estrat vol dir capa), no verticalment. Entre els 20-25 km es produeix un fenomen molt important per a la vida a la Terra, la formació de l'ozó: l'oxigen de l'aire (O2) absorbeix les radiacions ultraviolades (UV) que ens arriben des del Sol i es transforma en ozó (O3) que, en tornar a absorbir radiacions UV es transforma de nou en oxigen. L'absorció de la radiació UV és molt important per a la vida a la Terra, ja que aquest tipus de radiacions són perjudicials per als éssers vius. L'absorció d'energia de les radiacions és, d'altra banda, la responsable de l'augment de temperatura a l'estratosfera.

L'absorció de les radiacions ultraviolades, perjudicials per a la vida, es produeix a uns 20 km, a l'anomenada "capa d'ozó", de color blau intens a la figura. L'absorció es produeix tant en la formació com en la destrucció de l'ozó, que son dos processos que hi tenen lloc contínuament i simultània.

La mesosfera es troba per sobre de l'estratosfera. En aquesta capa la temperatura torna a baixar fins a uns 80 km, límit que marca l'inici de la termosfera, on la temperatura torna a pujar.

Pensem i recordem...

1. Esmenta alguns fenòmens meteorològics. En quina capa atmosfèrica es produeixen?
2. Les zones que marquen els límits entre les capes reben el nom de "pauses": tropo.............., que separa la troposfera de l'estratosfera; ................pausa, que separa l'estratosfera de la mesosfera; i ..........................., que separa la mesosfera de la termosfera.
3. On es troba la capa d'ozó i que fa?
4. A partir de la informació del document i de la taula, completa un esquema semblant al d'aquesta figura amb les següents orientacions:

- Pinta les diferents capes de l'atmosfera.
- Destaca la capa d'ozó (pots pintar-la del mateix color que l'estratosfera però en un to més intens).
- Al costat, escriu els trets principals de la troposfera i de l'estratosfera.
- Dibuixa les "pauses" i posa el nom.
- Representa la temperatura (de manera aproximada) amb una línia vermella.

La temperatura a l´atmosfera
Zona | Temperatura (ºC)
Superfície terrestre | 17
Tropopausa | -52
Estratopausa | -3
Mesopausa | -93

Resum

L'aire es troba als primers 90 km de l'atmosfera, que estan dividits en capes de diferents propietats. Les més importants són la troposfera, que està en contacte amb la superfície terrestre i és on es produeixen els fenòmens meteorològics, i l'estratosfera, que conté la capa d'ozó que ens protegeix de les radiacions ultraviolades del Sol.

Del llibre "L'aire que respirem i que ens envolta". Irene Martínez Pérez, 2001. Edita Fundació Privada Mina Aigües de Terrassa.