Il gradiente termico verticale nell'atmosfera

In generale, sappiamo che la temperatura diminuisce con l'altezza. Questa variazione è nota con il nome di gradiente termico verticale, ed è perché la fonte di calore che irradia l'atmosfera proviene dal suolo. Pertanto, più è lontana dalla fonte, l'aria sarà più fredda.

Questo gradiente può essere alterato da diversi processi: improvviso calo o aumento della temperatura del suolo o forti venti. Per capirlo meglio, in questo speciale vedremo qual è la struttura dell'atmosfera e perché la temperatura cambia man mano che saliamo.

Struttura dell'atmosfera

L'atmosfera è composta da 5 strati: il troposfera, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e esosfera.

• Troposfera: è dove ci troviamo, e ha un'altitudine di circa 12km. È qui che si formano le nuvole, vivono piante e animali, troviamo l'oceano e i deserti, ecc.
• Stratosfera: situata tra il 12 e 50 km di dislivello, lì vedremo gli aerei supersonici.
• Mesosfera: situata tra il 50 e 80 km di dislivello. Qui è dove le onde radio "navigano" e dove arrivano i raggi cosmici.
• Thermosphere: tra 80 e 690 km di dislivello apparirà l'aurora boreale, oltre alla navicella in orbita terrestre.
• Exosphere: e infine, da 690km altitudine troveremo Sputnik I.

Gradiente termico verticale

Come abbiamo detto, la temperatura normalmente diminuisce con l'altezza. Nella troposfera ha un valore approssimativo di sei gradi per chilometro. Ciò significa che se, ad esempio, la temperatura a livello del mare è di 15 gradi, a un'altitudine di circa cinque chilometri, si raggiungerà il valore di -15 gradi (diminuzione di 30 gradi).

I raggi solari non raggiungono tutte le parti del globo nello stesso modo, né raggiungono le stagioni. Pertanto, nelle zone temperate il gradiente termico è molto maggiore che nella zona tropicale, 1 ° C per ogni 155 m di altitudine, a causa della minore insolazione che riceve e del minore spessore dell'atmosfera. Anche in queste stesse zone ci sono diverse variazioni in conseguenza dell'orientamento del rilievo e della distanza dall'equatore, oltre che dai poli.

Nella zona intertropicale la temperatura diminuisce di un grado per ogni 180 m di altitudine approssimativamente, poiché l'atmosfera è più densa ed è molto vicina all'equatore. A questo, aggiunto al movimento rotatorio del pianeta, viene generato un clima caldo.

Ma in alcune regioni dell'atmosfera accade il contrario, cioè che la temperatura aumenta con l'altezza. In questo caso si dice che sia il gradiente termico verticale negativo. Ad esempio: se la temperatura aumenta di 21 gradi per una pendenza di 1 km, il gradiente termico verticale è pari a -2ºC per km. Anche in alcuni strati della troposfera può accadere, producendo quella che viene chiamata inversione di temperatura.

Le inversioni di temperatura si verificano anche nella parte superiore della stratosfera. Al contrario, nella mesosfera la temperatura diminuisce mediamente quando sale, cioè il gradiente termico verticale è positivo.

Nella termosfera, la temperatura aumenta con l'altezza e, quindi, il gradiente termico verticale diventa nuovamente negativo in questa regione dell'atmosfera.

Cos'è l'inversione termica?

Questo è un fenomeno che si verifica quando il terreno viene raffreddato rapidamente per irraggiamento, che a sua volta raffredda l'aria che è a contatto con esso. E a sua volta, l'aria più fredda e pesante nello strato superiore diventa ancora più fredda. In questo modo, la velocità con cui i due strati d'aria si mescolano diminuisce drasticamente.

Di solito si verifica soprattutto in inverno, con conseguenti nebbie e gelate persistenti. Sebbene l'inversione tenda a rompersi dopo poche ore, in condizioni sfavorevoli può permanere per diversi giorni fino a quando l'aria a contatto con il suolo si surriscalda e ripristina la circolazione nella troposfera.

Un esempio molto chiaro di investimento può essere visto in Lime, a causa della corrente di Humboldt. Questa corrente oceanica raffredda la costa e gli strati superiori, che sono più caldi, rendono il cielo molto nuvoloso e la zona ha un clima più fresco e secco di quello che dovrebbe avere tenuto conto della sua latitudine.

Tuttavia, se non ci sono cambiamenti nelle masse d'aria, cioè se non c'è instabilità nell'atmosfera o non ci sono fronti attivi, la temperatura aumenterà in relazione all'altezza, in alcuni punti più di altri.

Sapevi qual era il gradiente termico verticale e in cosa consisteva? Ti è stato utile?