Gli strati dell'atmosfera (troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera ed esosfera)
Uno strumento gratuito per esplorare, in un unico diagramma verticale interattivo, la struttura dell'atmosfera dalla superficie terrestre allo spazio. Mostra anche le quote di riferimento dello strato di ozono, della linea di Kármán e dell'orbita della Stazione spaziale internazionale.
Elenco degli strati e degli indicatori
| Nome | Tipo | Quota indicativa | Descrizione |
|---|---|---|---|
| Troposfera | Strato dell'atmosfera | 0–12km | È lo strato più vicino alla superficie terrestre: qui avviene praticamente tutto ciò che chiamiamo tempo atmosferico, dalle nuvole alla pioggia alla neve. La temperatura scende salendo di quota e al limite superiore si aggira intorno ai −50 °C. |
| Quota di crociera degli aerei di linea | Indicatore (quota di riferimento) | 10–12km | È la quota indicativa alla quale i grandi aerei di linea volano sulle lunghe distanze. Restando vicino al confine fra troposfera e stratosfera si ottengono insieme un buon consumo di carburante e poche turbolenze. |
| Stratosfera | Strato dell'atmosfera | 12–50km | Contiene lo strato di ozono e, poiché assorbe la radiazione ultravioletta, la temperatura torna a crescere con la quota. I moti convettivi sono scarsi e l'aria è stabile: per questo gli aerei di linea volano spesso nella sua parte inferiore. |
| Strato di ozono | Indicatore (quota di riferimento) | 15–35km | È la fascia ad alta concentrazione di ozono situata all'interno della stratosfera. Assorbe gran parte della radiazione ultravioletta nociva proveniente dal Sole e protegge gli organismi che vivono sulla superficie. |
| Mesosfera | Strato dell'atmosfera | 50–85km | È lo strato più freddo dell'atmosfera: al limite superiore si scende fino a circa −90 °C. È qui che le meteore si accendono e si consumano. |
| Termosfera | Strato dell'atmosfera | 85–600km | Assorbe la radiazione ultravioletta e i raggi X del Sole, e la temperatura sale enormemente. È lo strato in cui si formano le aurore e in cui orbita la Stazione Spaziale Internazionale (ISS). |
| Linea di Kármán | Indicatore (quota di riferimento) | 100km | È la quota che la Federazione aeronautica internazionale (FAI) indica come «confine dello spazio». Chi vola oltre questo limite compie, per convenzione, un volo spaziale. |
| Quota di formazione delle aurore | Indicatore (quota di riferimento) | 100–300km | Le aurore nascono dall'incontro fra il vento solare, il campo magnetico terrestre e l'atmosfera, e si osservano soprattutto in questa fascia di quota. Sono visibili in prevalenza alle alte latitudini, vicino ai poli. |
| Orbita della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) | Indicatore (quota di riferimento) | 400km | È la quota indicativa alla quale la Stazione Spaziale Internazionale, dove gli astronauti soggiornano a lungo, gira intorno alla Terra. Anche qui resta un'atmosfera residua che la fa scendere lentamente, per cui servono periodiche correzioni d'orbita. |
| Esosfera | Strato dell'atmosfera | 600–10000km | È lo strato più esterno dell'atmosfera: la densità dell'aria è estremamente bassa e non esiste un limite superiore netto, perché sfuma gradualmente nello spazio. La maggior parte dei satelliti artificiali orbita più in basso, nella termosfera. |
Consigli per l'uso
- Facendo clic su uno dei cinque strati, le fasce colorate dalla troposfera all'esosfera, compaiono l'andamento della temperatura e le caratteristiche di quello strato.
- Gli indicatori, come la linea di Kármán o l'orbita della Stazione spaziale internazionale, segnalano quote precise all'interno degli strati: anche su di essi si può fare clic per i dettagli.
- Confrontando la quota di crociera degli aerei di linea con il confine fra troposfera e stratosfera si capisce intuitivamente perché volino proprio a quell'altezza.
- Il diagramma usa una scala logaritmica — la larghezza corrispondente a un chilometro si riduce man mano che si sale — così da mostrare tutto l'insieme senza dover scorrere.
Domande frequenti
A proposito — perché il cielo è azzurro e lo spazio nero
Di giorno il cielo appare azzurro per via dello scattering di Rayleigh: quando la luce solare incontra le molecole d'aria della troposfera, le lunghezze d'onda corte, cioè la componente azzurra, vengono diffuse molto più delle altre. Salendo di quota l'aria si rarefa, la diffusione si indebolisce e a partire dalla stratosfera il colore del cielo passa gradualmente dal blu scuro al nero.
I confini fra gli strati sono definiti come le quote alle quali si inverte l'andamento della temperatura. Nella troposfera la temperatura cala salendo, mentre entrando nella stratosfera torna a crescere, perché lo strato di ozono assorbe la radiazione ultravioletta. Questi punti di inversione si chiamano pause: fra troposfera e stratosfera c'è la tropopausa, fra stratosfera e mesosfera la stratopausa.
Le stelle cadenti sono minuscoli granelli di polvere o frammenti di roccia che, vagando nello spazio, entrano ad altissima velocità nell'atmosfera terrestre, si riscaldano per attrito con l'aria ed emettono luce. Il fenomeno avviene soprattutto nella mesosfera, fra i 50 e gli 85 km di quota, e la maggior parte dei meteoroidi si consuma completamente lì. I rari frammenti che arrivano al suolo prendono il nome di meteoriti.