Camadas da atmosfera – temperatura, pressão e composição com a altitude

GeografiaTempo e climaIdades 15–16

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Usar com minha turma

Lance um balão meteorológico ou um foguete de sondagem através da troposfera, estratosfera, mesosfera e termosfera. A sonda registra numa tabela a temperatura, a pressão e o ozônio em cada altitude, e o gráfico mostra a temperatura caindo, subindo, caindo e subindo de novo com a altitude, enquanto a pressão cai mais ou menos pela metade a cada 5,5 km. A coluna da atmosfera marca onde ocorrem o tempo meteorológico, os aviões, a camada de ozônio, os meteoros e as auroras, e uma barra mostra a composição do ar na altitude escolhida. Alterne entre ar tropical, de latitudes médias e polar para mover a tropopausa, ou retire ozônio para ver por que a estratosfera esquenta e quanto UV a mais chega ao solo.

Aula: Estrutura da atmosfera: camadas, perfis de temperatura e pressão, composição do ar e papel da camada de ozônio

O que mostra

A atmosfera é dividida em camadas conforme a temperatura muda com a altitude. Na troposfera o ar é aquecido pelo solo, por isso esfria cerca de 6,5 °C por quilômetro; ali estão quase todo o vapor de água e o tempo meteorológico. Na estratosfera o ozônio absorve a radiação ultravioleta e aquece o ar até cerca de 0 °C perto dos 50 km. A mesosfera esfria de novo até cerca de −90 °C, e na termosfera o ar, muito rarefeito, é aquecido por raios X e ultravioleta extremo. Os perfis seguem a Atmosfera Padrão dos EUA de 1976; a pressão vem do equilíbrio hidrostático. O caso sem ozônio é uma ilustração simplificada.

Como usar

Clique em Lançar sonda para enviar um balão meteorológico (ele estoura a cerca de 30–33 km) ou um foguete de sondagem (até o topo do gráfico); cada quilômetro acrescenta uma linha à tabela e um ponto ao gráfico. Arraste para cima e para baixo sobre o desenho, ou use o controle Altitude, para ler temperatura, pressão, densidade, ozônio e composição em qualquer altura. Mude Latitude, Quantidade de ozônio, Gráfico e Faixa de altitude e tente as três tarefas.

Parâmetros que você pode mudar

  • Latitude (tipo de atmosfera) Latitudes médias (atmosfera padrão), Tropical, Polar
  • Quantidade de ozônio em relação à atual 0–100 %
  • Faixa de altitude mostrada 0–120 km, 0–600 km
  • Gráfico Temperatura, Pressão, Ozônio
  • Altitude da sonda 0–600 km
  • Sonda Balão meteorológico, Foguete de sondagem
  • Mostrar nuvens, aviões, meteoros e auroras

Perguntas para explorar

  1. Por que a temperatura sobe com a altitude na estratosfera, mas cai na troposfera?
  2. Que porcentagem da pressão ao nível do mar resta, aproximadamente, na altura da tropopausa?
  3. Por que um termômetro na termosfera não esquentaria, mesmo com o gás ali acima de 500 °C?