L atmosfera i el clima

Transcripción

1 L atmosfera i el clima 2 ATMOSFERA composició Conjunt de situacions capes recursos atmosfèriques mitjanes que es donen anualment en un lloc determinat Nitrogen (78 %) Oxigen (21 %) Argó (0,9 %) Diòxid de carboni (0,03 %) Altres gasos i vapor d aigua (0,07 %) variables meteorològiques Temperatura Pressió atmosfèrica Humitat atmosfèrica Precipitacions Vent Clima zones climàtiques Zona tropical Zona temperada Zona polar Troposfera Estratosfera Mesosfera Termosfera Exosfera climes a Catalunya Energia solar s obté del Sol Energies renovables verdes Energia eòlica s obté del Vent funcions Regulació de temperatura Filtre radiacions UV Principal reserva d oxigen i diòxid de carboni Transmissió d ones de ràdio Activació dels processos geològics externs Aquosos Núvols Boira Rosada Gebre Pluja Neu Calamarsa Clima mediterrani Clima continental Clima de muntanya Lluminosos Arc de Sant Martí Aurora boreal Aurora austral Elèctrics Tempestes Llamps Trons s hi produeixen Meteors (fenòmens atmosfèrics) Aeris Huracans Tornados 15

2 2 L atmosfera i el clima L atmosfera és la capa gasosa que envolta la superfície de la Terra i que limita amb l espai exterior. Juntament amb la hidrosfera, contribueix a la distribució de la calor procedent del Sol, la qual cosa permet que les temperatures dels pols i de l equador no siguin encara més extremes i que la temperatura mitjana del planeta sigui d uns 15 C, en comptes dels 18 C que tindríem si aquesta atmosfera no existís. És l anomenat efecte d hivernacle. L atmosfera també ens protegeix de l impacte de la majoria dels meteorits, filtra moltes de les radiacions solars que són perjudicials per a la vida, és una reserva d oxigen i diòxid de carboni, possibilita la transmissió d ones de radio i televisió i és el principal agent dels processos geològics externs, com l erosió. L atmosfera està formada per una mescla homogènia de gasos que anomenem aire i que de mitjana conté un 78 % de nitrogen (N 2 ), un 21 % d oxigen (O 2 ), un 0,9 % d argó (Ar), un 0,03 % de diòxid de carboni (CO 2 ) i un 0,07 % d altres gasos i vapor d aigua. L oxigen atmosfèric és produït i mantingut per la fotosíntesi: sense la vida no existiria oxigen lliure a l atmosfera terrestre. Es poden distingir diferents capes atmosfèriques a partir de la temperatura de l aire i de la seva densitat i composició. Exosfera Termosfera 500 km Naus en òrbita terrestre 80 km Mesopausa Aurores Mesosfera Estratosfera Troposfera 50 km Estratopausa 9-16 km Tropopausa Capa d ozó Muntanyes Avions Fenòmens atmosfèrics Estels fugaços Globus meteorològics Globus aerostàtics Fig Estructura vertical de l atmosfera. Troposfera. S estén des de la superfície de la Terra fins a una altitud aproximada de 9 km, als pols, i de 16 km, a l equador. En aquesta capa s acumula el 80 % dels gasos i s hi produeixen els fenòmens meteorològics. Estratosfera. S estén des del final de la troposfera fins als 50 km d altitud. Entre els 25 i els 35 km d altitud s hi concentra l ozó (O 3 ), un compost químic que absorbeix les radiacions ultraviolades del Sol. Mesosfera. S estén dels 50 als 80 km d altitud. En aquesta capa es produeixen els estels fugaços i es desintegren molts meteorits. Termosfera. S estén des dels 80 km fins a uns 500 km. En aquesta capa es produeixen les aurores boreals i australs. Conté la ionosfera, que és una capa formada per ions. Exosfera. S estén fins a una distància indeterminada. Es considera una capa de transició entre l atmosfera terrestre i l espai interestel lar. 16

3 Zona temperada Zona temperada Tròpic de Càncer L atmosfera i el clima 2 Cal distingir el temps del clima. El temps atmosfèric és el conjunt de fenòmens atmosfèrics que es produeixen en un moment precís i en un lloc determinat. Les variables meteorològiques són: Temperatura. És un indicador de la quantitat d energia en forma de calor que existeix en el si de l atmosfera. Pressió. Representa el pes d una columna d aire sobre una superfície determinada. A les zones de baixes pressions, es formen núvols i pluja, i a les zones d altes pressions, el cel sol estar net de núvols. Humitat. És la quantitat de vapor d aigua que té una determinada massa d aire. Precipitacions. És la caiguda d aigua a la superfície de la Terra en estat sòlid (neu o calamarsa) o líquid (pluja). Vent. És la circulació de l aire a causa dels corrents de convecció. Aquests es produeixen perquè els fluids calents s eleven, mentre que els freds descendeixen. El clima, per la seva banda, és el conjunt de les situacions atmosfèriques mitjanes que es donen anualment en un lloc determinat. Depèn dels factors següents: Latitud. Distància d un indret determinat respecte a l equador. Continentalitat. Proximitat o llunyania respecte al mar. Altitud. Altura d un indret respecte al nivell del mar. Orientació. Posició d un indret respecte a un relleu. Humanització. Densitat de població en zones urbanes o industrials. Les zones climàtiques de la Terra són la zona tropical (s hi formen els vents alisis i hi ha temperatures elevades tot l any), la temperada (es formen vents de ponent i hi ha temperatures moderades) i la polar (es formen els vents polars i les temperatures són molt fredes). Zona polar Zona tropical Zona tropical Tròpic de Capricorn Zona polar Fig Insolació de la superfície terrestre per zones. 17

4 2 L atmosfera i el clima A Catalunya es donen tres tipus de clima: Mediterrani. Estius secs i càlids, i primaveres i tardors amb temperatures més moderades i concentració de pluges. Continental. A les zones més allunyades de la costa hi ha sequera a l estiu i variació molt gran entre les temperatures de l estiu i de l hivern. Hi ha boira durant gran part de l any i graus d humitat alts. Muntanya. Temperatures baixes com a conseqüència de l altitud, encara que a causa de la insolació els estius són curts, càlids i secs. Hivern rigorós i amb precipitacions, sovint en forma de neu. Clima de muntanya Climes intermedis Clima litoral Clima continental Fig Mapa climàtic de Catalunya. Els fenòmens atmosfèrics o meteors són el conjunt dels fenòmens naturals que es produeixen a l atmosfera. S agrupen en aquosos (núvols, boira, rosada, gebre, pluja, neu i calamarsa o pedra), lluminosos (arc de Sant Martí, aurores boreal i austral), elèctrics (tempestes, llamps i trons) i aeris (tornados). L atmosfera proporciona dos recursos energètics que cada cop s utilitzen més: l energia solar (que s obté amb captadors o panells solars i forns solars) i l energia eòlica (que s aprofita gràcies als aerogeneradors). Radiació solar reflectida 30 % Radiació solar incident 100 % Emès per l atmosfera 70 % Reflectida per l atmosfera 25 % 25 % Absorció per l atmosfera 50 % Efecte d hivernacle 20 % Reflectida per la superfície 5 % 45 % Emès per la hidrosfera 25 % Radiació superficial 115 % Absorció per la superfície 95 % Fig Intercanvis energètics entre la superfície terrestre, l atmosfera i l espai exterior. 18

5 L atmosfera i el clima 2 Activitats 1. Dels elements i compostos químics següents, indica quins es troben com a components de l atmosfera actual i quins no: N 2, CO 2, H 2 O, O 2, H 2 O 2, Ra, Ar, F, CH 4, HCO 3. A continuació, indica quins són els tres gasos majoritaris de la composició de l atmosfera, busca en quina proporció es troben i alguna característica important de cadascun d ells. 2. Busca informació i explica què és l efecte d hivernacle de la Terra. Per quines raons s ha intensificat aquest efecte al llarg del segle XX? Per què és perjudicial l increment de l efecte d hivernacle? 19

6 2 L atmosfera i el clima 3. Omple la taula següent referent a les variables meteorològiques: Variable meteorològica Temperatura Aparell de mesura Unitat de mesura Pressió Humitat Precipitacions Vent 4. Explica com afecten a la població on vius els factors que determinen el clima.. 5. Defineix els fenòmens atmosfèrics següents: Boira:... Rosada:... Gebre:... Calamarsa: Per què es diu que les zones humanitzades es comporten com illes de calor?. 20

7 L atmosfera i el clima 2 7. A quines zones climàtiques pertanyen els països següents? Quines seran les característiques predominants del seu clima? País Zona climàtica Característiques Equador Japó Finlàndia 8. Llegeix el text i a continuació respon les preguntes: «Fa molts anys que la humanitat utilitza l energia eòlica mitjançant els molins de vent. Actualment, s empra una versió millorada d aquets aparells per a la seva conversió en energia elèctrica, mitjançant l acoblament d una dinamo. L eòlica és un tipus d energia que no produeix contaminació. Com a aspectes negatius destacarem l impacte visual, la mort d aus i l increment d erosió, ja que asseca la superfície del sòl al seu voltant. A més, els components metàl lics dels generadors produeixen sorolls i interferències electromagnètiques. Actualment, és una font d energia econòmicament competitiva, encara que la seva producció energètica varia considerablement, per causa de la imprevisibilitat del vent. Per això s empra com a complement d altres fonts d energia, la qual cosa contribueix a disminuir de manera notable el consum de combustibles fòssils.» a) Quin nom tenen els molins de vent més moderns que produeixen electricitat? b) Quins són els avantatges i els inconvenients principals d aquests aparells? c) Què vol dir que és una font d energia econòmicament competitiva? 21

8 2 L atmosfera i el clima Activitats finals d avaluació 1. El gas present a l atmosfera en major quantitat és: a) L oxigen. b) El nitrogen. c) L argó. 2. La capa inferior de l atmosfera s anomena: a) Troposfera. b) Estratosfera. c) Termosfera. 3. En la mesosfera tenen lloc els fenòmens següents: a) Estels fugaços. b) Aurores boreals. c) Meteorològics. 4. L efecte hivernacle fa que la temperatura mitjana de la Terra sigui de: a) 10 C. b) 0 C. c) 15 C. 5. El conjunt de fenòmens atmosfèrics que es produeixen en un moment precís i en un lloc determinat conformen el: a) Temps atmosfèric d un lloc. b) Clima d un indret determinat. c) Les zones climàtiques. 6. Són factors que determinen el clima: a) La temperatura, la pressió i les precipitacions. b) La latitud, la continentalitat i l altitud. c) Les precipitacions, el vent i l orientació. 7. Es vents alisis són característics de la zona climàtica: a) Polar. b) Temperada. c) Tropical. 8. El clima mediterrani es caracteritza per: a) Unes temperatures generalment baixes, amb un estiu curt, càlid i sec. b) Una important sequera a l estiu i una variació molt gran entre les temperatures de l estiu i l hivern. c) Uns estius secs i càlids i unes primaveres i tardors amb temperatures més moderades. 9. Els tornados són fenòmens atmosfèrics de tipus: a) Aquós. b) Aeri. c) Elèctric. 10. Els captadors utilitzen l energia: a) Eòlica. b) Dels combustibles fòssils. c) Solar. 22