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Por que os componentes variáveis da atmosfera são mais importantes que os componentes fixos, quando se refere a radiação solar e a temperatura do ar?

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Apostila_Capitulo_4_Composicao_Estrutura_Atmosfera

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#Composição#atmosfera#meteorologia#meteoro#meteorologia básica

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Camila

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Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 84 CAPÍTULO 4. COMPOSIÇÃO E ESTRUTURA DA ATMOSFERA Ednaldo Oliveira dos Santos 4.1. Introdução A atmosfera é a camada gasosa, relativamente fina, que envolve o Planeta, sendo fundamental à vida na Terra. Ela é constituída por um conjunto de gases, vapor d´água e partículas sólidas em suspensão (Figura 4.1). Esta mistura de gases que envolve a Terra acompanha os seus movimentos de rotação e translação. Figura 4.1.Imagem mostrando a atmosfera da Terra. Não existe um limite superior para a Atmosfera, no sentido físico, verificando-se apenas progressiva rarefação do ar com a altitude. Em relação à Meteorologia, normalmente se considera que a atmosfera terrestre possui cerca de 80 a 100 km de espessura. Deve-se considerar que essa camada, predominantemente gasosa, é muito delgada quando comparada com o raio médio do Planeta. Realmente, representa apenas cerca de 1,6% desse raio. A parte mais importante da atmosfera, sob o ponto de vista meteorológico (Troposfera), porém, não atinge 20 km de altitude, e representa somente 0,3% do raio do Planeta (Varejão-Silva, 2006). Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 85 Portanto, a atmosfera atua como sede dos fenômenos meteorológicos e, além disso, é fator determinante na qualidade e quantidade da radiação solar que atinge a superfície terrestre (Sentelhas & Angelocci, 2009). 4.2. Composição da Atmosfera A maior parte da atmosfera é constituída por reduzido número de elementos gasosos, contudo existe um número elevado de constituintes num volume pequeno. O grupo de gases com concentração aproximadamente constante é denominado de “fixos” ou matriz atmosférica, enquanto que os demais, sem concentração constante, chamam-se de “variáveis”. A matriz possui tempo de residência longo, da ordem de 10 6 anos para o Hélio (He), o mais curto dentre eles. Contudo, existem outros gases chamados de variáveis, que participam dos ciclos biogeoquímicos (carbono, nitrogênio, entre outros) e apresenta tempo de residência relativamente curto (décadas ou menos) (Figura 4.2). Figura 4.2. Processos físicos e fenômenos importantes que ocorrem na atmosfera terrestre. Ou seja, a atmosfera é composta por dois conjuntos de gases: componentes fixos (matriz) e componentes variáveis (Bíscaro, 2007).  Componentes Fixos: conjunto de gases, com predominância do nitrogênio (78%) e do oxigênio (20,9%). Os demais gases nobres (hélio, neônio, argônio, xenônio e criptônio, etc.) somados constituem menos de 1% do total. Apostila de Meteorologia Básica - IF 111 – 2013 – DCA/IF/UFRRJ 86  Componentes Variáveis: composto principalmente por vapor d’água, dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e ozônio (O3). Na análise da composição do ar é conveniente suprimir o vapor d´água, exatamente porque sua concentração varia bastante no espaço e também no tempo, alterando as proporções dos demais constituintes. Quando se desumidifica totalmente o ar, obtém-se o chamado “ar seco”. A composição média do ar seco é praticamente constante até cerca de 25 km de altitude (Tabela 1). Tabela 1. Composição do ar seco na atmosfera Terrestre. Gás Volume Porcentagem (%) Partes por milhão por volume (ppmv)
Nitrogênio (N2) 78,08 780.000,0

Oxigênio (O2) 20,95 209.460,0

Argônio (Ar) 0,93 9.340,0

Dióxido de Carbono (CO2) 0,035 350,0

Neônio (Ne) 0,0018 18,0

Hélio (He) 0,00052 5,2

Metano (CH4) 0,00014 1,4

Criptônio (Kr) 0,00010 1,0

Óxido Nitroso (N2O) 0,00005 0,

Hidrogênio (H2) 0,00005 0,5

Ozônio (O3) 0,000007 0,07

Xenônio (Xe) 0,000009 0,09 Dióxido de Nitrogênio (NO2) 0,000002 0,02
Iodo (I) 0,000001 0,01

Amônia (NH3) Traços traços Vapor D’água (H2O) ~0,4 % em toda a atmosfera, normalmente entre 1% e