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Atmosfera terrestre: Descrição física e química; emissões atmosféricas naturais e antropogênicas; suas transformações. Transporte atmosférico. III ENQAmb (III Encontro Nacional de Química Ambiental) 21 - 24 de março de 2006, Cabo Frio, RJ. Por: Vânia Palmeira Campos UFBA – IQ -Dpto Química Analítica - LAQUAM (Laboratório de Química Analítica Ambiental) Campus Universitário de Ondina, s/n , CEP:40-170-290, Salvador-BA – BRASIL Fone/Fax: 71-32374024 [email protected]

Atmosfera terrestre: Descrição física e química; emissões ... · atmosfera camada fina de gases e partÍculas que cobre a superfÍcie da terra. a mais excelente copa, o ar, este

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Atmosfera terrestre: Descrição física e química; emissões

atmosféricas naturais e antropogênicas; suas transformações.

Transporte atmosférico.

III ENQAmb (III Encontro Nacional de Química Ambiental)

21 - 24 de março de 2006, Cabo Frio, RJ.

Por: Vânia Palmeira CamposUFBA – IQ -Dpto Química Analítica - LAQUAM(Laboratório de Química Analítica Ambiental)

Campus Universitário de Ondina, s/n , CEP:40-170-290, Salvador-BA – BRASIL Fone/Fax: 71-32374024

[email protected]

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ATMOSFERA

CAMADA FINA DE GASES E PARTÍCULAS QUE COBRE A SUPERFÍCIE DA TERRA.

A MAIS EXCELENTE COPA, O AR, ESTE BRAVO FIRMAMENTO ACIMA PENDURADO, ESTE TELHADO MAGESTOSO COM FOGO

DOURADO, PARECE NADA MAIS PARA MIM DO QUE UMA CONGREGAÇÃO DE GASES

PERNICIOSOS.

Shakespeare(1564 – 1616)

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IMPORTÂNCIA DA ATMOSFERA

• RESERVATÓRIO DE GASES E PARTÍCULAS

• MODERA A TEMPERATURA DA TERRA

• ABSORVE ENERGIA PROTEGENDO A SUPERFÍCIE DA TERRA

• TRANSPORTA ENERGIA ATRAVÉS DAS REGIÕES EQUATORIAIS

• CAMINHO PARA A ÁGUA (VAPOR) SE MOVIMENTAR NO CICLO HIDROLÓGICO.

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DADOS FÍSICOS DA ATMOSFERA:

• ALTURA: DO NÍVEL DO MAR (MAIOR DENSIDADE) ATÉ 700 KM . A PARTIR DAÍ PASSA GRADUALMENTE AO ESPAÇO.

( RAIO DA TERRA 6400 Km)

• DENSIDADE :1.2929 g /L (AR SECO À 0oC e 1.013 b)(DENSIDADE MÉDIA DA TERRA 5,5 g/cm3)

• PRESSÃO : AO NÍVEL DO MAR

1.013 b = 1.013 x 105 Pa = 10,13 N/cm2

• MASSA TOTAL da atmosfera:

5.27 x 1018 Kg = 5.27 x 1021 g

• MASSA DA TERRA 6 x 1028 g

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Camadas da atmosfera com perfil de temperatura

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CARACTERÍSTICA DE FRAGILIDADE DA ATMOSFERA :

• DIÂMETRO MÉDIO DA TERRA : 12.742 km

• DISTÂNCIA MÉDIA DA SUPERFÍCIE DA TERRA AO TOPO DA ESTRATOSFERA :

? 50 km

< O,4 % do diâmetro da terra

A ATMOSFERA É MUITO FINA E PORTANTO UM FRÁGIL ESCUDO DE PROTEÇÃO DA

VIDA NA SUPERFÍCIE DA TERRA.

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-2,35270,650,59830,797850

-22,65250,352,1532,87140

-36,49236,514,3105,74635

-46,49226,518,97811,9730

-51,45221,5519,125,4925

-56,35216,6539,252,2920

-56,35216,6590,8121,115

-49,75223,25198,8265,010

-17,32255,68405,4540,55

15,15288,15760,01,013x1030

OCKTorrmbar

TemperaturaPressãoAltitude[km]

Pressão e Temperatura para atmosfera padrão

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PERFIL DE TEMPERATURA DA ATMOSFERA :

Na TROPOSFERA: Devido ao efeito do aquecimento da superfície da terra pela absorção da radiação solar.

Tropopausa (? 10 a 15 km) : Aumento de temperatura através da ESTRATOSFERA

Reações fotoquímicas envolvendo Ozônio e Oxigênio molecular :

responsável pelo nível de concentração de Ozônio na Estratosfera :O2 + h? 2O (1)

O + O2 M O3 (2)

O + O3 2 O2 (3)

O3 + h? O + O2 (4) (<290 nm)

Consequência : Radiação Actínica > 290 nm

(Radiação que alcança a Troposfera)

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PERFIL DE TEMPERATURA DA ATMOSFERA (Cont.) :

Na MESOSFERA (? 50 a 85 km) a temperatura novamente diminui com a altitude e ocorre mistura vertical na região

Diminuição na concentração de O3 com a altitude

Mesopausa (? 85 km):A temperatura volta a aumentar

Aumento de absorção de radiação solar de ?< 200 nmpor O2 e N2 e espécies atômicas através da

TERMOSFERA .

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Circulação atmosférica :Em larga escala é o resultado das diferentes temperaturas

causadas por variações da quantidade de energia solar que alcança a terra em diferentes locais

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Efeitos da energia solar que alcança a terra

?Aquece a superfície do planeta?Alimenta o ciclo da água e outros ciclos

biogeoquímicos?Produz nosso clima?Permite vida sobre o planeta através dos

processos de fotossíntese:Energia solar ? Energia química de

compostos orgânicos

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A circulação atmosférica transporta calor do Equador para os Polos

Tipos de ventos superficiais principais da atmosfera da

terra

•Ventos Polares: do NE, próximo ao Polp Norte ou do SE, próximo ao Polo Sul

•Ventos à Médias Latitudes:do SW no Hemisfério Norte ou do NW no Hemisfério Sul

•Ventos Tropicais (Alísios): do NE no Hemisfério Norte ou do SE no Hemisfério Sul

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Distribuição da

temperatura e fluxos do ara) Brisas do

mar durante o dia

b) Brisas da terra durante

a noite

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Inversão TérmicaFenômeno meteorológico, onde os raios solares aquecem o solo e o calor que fica

retido aí irradia-se, aquecendo camadas mais baixas da atmosfera. Essas camadas,

estando quentes, ficam menos densas e tendem a subir, encontrando camadas mais

frias com tendência a descer.?

Forma-se uma “tampa” que não permite a dispersão de poluentes do ar para as

camadas mais altas da atmosfera.

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Inversão Térmica: Fenômeno meteorológico caracterizado por uma massa de ar quente onde normalmente a atmosfera é fria

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Inversão Térmica

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Tipos de plumas de

fumaça produzidas por várias

combinações de condições

de temperatura

variando com altitude

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PROCESSOS METEOROLÓGICOS QUE CONTROLAM A DISPERSÃO DE POLUENTES NO AR

• DIFUSÃO TURBULENTA Causada pelas flutuações nas direções e velocidades do vento, temperatura e concentrações no ar.

• ALTURA DA CAMADA DE MISTURA

• ESTABILIDADE ATMOSFÉRICA

• TRANSFORMAÇÕES FOTOQUÍMICAS INDUZIDAS PELA RADIAÇÃO SOLAR

• REMOÇÃO DA ATMOSFERA POR :- FORMAÇÃO DAS NUVENS E SUA PRECIPITAÇÃO

(“RAINOUT”).- ASSIMILAÇÃO ABAIXO DA NUVEM NO PROCESSO DE

PRECIPITAÇÃO (“WASHOUT”)- DEPOSIÇÃO SECA