Homosfera - Homosphere

A homosfera é a camada de uma atmosfera onde os gases em massa são homogeneamente misturados devido à mistura turbulenta ou difusão de redemoinhos . A composição da massa do ar é quase sempre uniforme, então as concentrações das moléculas são as mesmas em toda a homosfera. O topo da homosfera é chamado de homopausa, também conhecida como turbopausa . Acima da homopausa está a heterosfera , onde a difusão é mais rápida do que a mistura, e os gases pesados ​​diminuem de densidade com a altitude mais rapidamente do que os gases mais leves.

Alguns dos processos que geram essa uniformidade incluem convecção de aquecimento e padrões de fluxo de ar. Na troposfera , o ar quente ascendente substitui o ar frio superior, que mistura gases verticalmente. Os padrões de vento empurram o ar pela superfície, misturando-o horizontalmente. Em altitudes mais elevadas, existem outros regimes de circulação atmosférica, como a circulação de Brewer-Dobson na estratosfera terrestre , que mistura o ar. Na mesofera da Terra , as ondas atmosféricas tornam-se instáveis ​​e se dissipam, criando uma mistura turbulenta desta região.

Homosfera terrestre

Image
Um gráfico que mostra os sete maiores gases componentes da atmosfera terrestre. As concentrações relativas mantêm as mesmas proporções de 0 a cerca de 100 km, representadas por linhas relativamente horizontais. As curvas cruzadas dos nove décimos mais à direita do gráfico mostram como essas proporções variam consideravelmente em altitudes mais elevadas.

A homosfera da Terra começa na superfície da Terra e se estende até a turboopausa em cerca de 100 km. Ele incorpora toda a troposfera , estratosfera , mesosfera e a parte inferior da termosfera . Quimicamente, a homosfera é composta de 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e vestígios de outras moléculas, como argônio e dióxido de carbono. Ele contém mais de 99% da massa da atmosfera da Terra. A densidade do ar diminui com a altura na homosfera. Por definição e notavelmente, também inclui uma banda de 10 km de espessura de sódio da mesosfera elementar.

Variações na concentração

Uma exceção em grande escala à mistura efetiva é a camada de ozônio , centrada em cerca de 20 - 30 km de altitude, onde a concentração de O 3 é muito maior do que no resto da atmosfera. Isso ocorre devido à entrada de luz ultravioleta , que transforma O 2 em O 3 . Este ozônio criado bloqueia a maior parte da luz ultravioleta de penetrar nas camadas inferiores da atmosfera e criar níveis semelhantes de ozônio ali. Com meia-vida de cerca de um dia em temperatura ambiente, o ozônio se decompõe antes de se misturar completamente com os níveis mais baixos da atmosfera. O buraco na camada de ozônio é uma estrutura relativamente estável causada por uma combinação de poluição e padrões de vento da Antártica na estratosfera.

A concentração do vapor de água ( umidade ) varia consideravelmente, especialmente na troposfera , e é um dos principais componentes do clima . A evaporação da água é impulsionada pelo calor da radiação solar incidente e as variações de temperatura podem fazer com que o ar saturado de água elimine a água na forma de chuva , neve ou névoa . O calor ganho e perdido pela água por meio desses processos aumenta a turbulência na baixa atmosfera, especialmente em meso e microescala . A circulação de Brewer-Dobson é uma teoria da circulação de ozônio em grande escala.

As concentrações de outros gases residuais são maiores perto de fontes naturais e artificiais. Isso inclui a poluição da atividade humana (especialmente agricultura, indústria e transporte), campos de gás natural , radônio produzido pela decomposição radioativa em certos minerais, gás vulcânico , emissões de erupções límbicas . O oxigênio é emitido e o dióxido de carbono é absorvido por plantas e microrganismos que realizam a fotossíntese , mas os níveis de CO 2 são mais fortemente afetados por incêndios florestais e pela atividade humana.

Referências