Por que o planeta Terra consegue manter parte do calor emitido pelo Sol?

Mestra em Geografia (Unicamp, 2017)
Bacharela em Geografia (USP, 2014)
Licenciada em Geografia (UEL, 2009)

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Suprir o Planeta de gases essenciais para a manutenção da vida orgânica
Filtrar a radiação solar
Proteção contra impactos de meteoros
Efeito Estufa
Características da atmosfera
Qual é a altura da atmosfera?
Gases que compõem a atmosfera
Para que serve a atmosfera?
Evolução da atmosfera terrestre
Camadas da atmosfera terrestre
Por que a terra é aquecida pelo Sol?
O que mantém o calor próximo à superfície da Terra?
Como o Sol aquece o nosso planeta?
Por que a superfície da Terra é aquecida de forma desigual pela energia solar?

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A atmosfera terrestre é uma camada de ar que se mantem presa à superfície da Terra pela ação da gravidade. Assim como o Planeta Terra, outros planetas possuem atmosferas, entretanto, a atmosfera terrestre desempenha funções que são vitais para a manutenção da vida no planeta. Entre essas funções estão:

Vista espacial da superfície da Terra e das camadas da atmosfera. Foto: NASA.

Suprir o Planeta de gases essenciais para a manutenção da vida orgânica

A atmosfera é constituída de diversos gases, como dióxido de carbono, oxigênio, nitrogênio e argônio. O gás carbônico ocupa apenas 0,039% do volume total da atmosfera, mas ele é fundamental para a manutenção de toda a cadeia biológica por ser utilizado pelos vegetais no processo de fotossíntese.

Outro importante gás encontrado na atmosfera é o oxigênio, que corresponde a 21% do volume da atmosfera. O oxigênio garante a vida dos seres aeróbicos, desde simples bactérias até seres complexos como os mamíferos.

Filtrar a radiação solar

A atmosfera é responsável por filtrar a maior parte da radiação solar. Cerca de 40% da radiação é refletida para o espaço pelas camadas superiores da atmosfera. A camada de ozônio, por sua vez, é responsável por filtrar cerca de 95% dos raios ultravioletas B (UVB) emitidos pelo sol.

Proteção contra impactos de meteoros

O espaço sideral está cheio de meteoros e outros tipos de fragmentos que constantemente atingem a o Planeta Terra. Os danos causados por esses corpos não são maiores porque a atmosfera atua como um escudo protetor da superfície. Ao entrar em contato com o ar concentrado da atmosfera, sobretudo oxigênio, os meteoros se fragmentam e entram em combustão, o que impede que causem danos a superfície.

4% do volume da atmosfera é composto por vapor d’agua. A presença de vapor d’agua garante a manutenção das temperaturas médias na superfície terrestre. Sem a presença de vapor d’agua, tanto o resfriamento quando o ganho de calor da superfície seriam muito mais rápidos, expondo o planeta a amplitudes térmicas extremas.

Efeito Estufa

A presença de dióxido de carbono na atmosfera garante o chamado efeito estufa. Por ser capaz de absorver calor, o dióxido de carbono evita a perda de calor da superfície, mantendo a superfície aquecida o suficiente para a manutenção da vida.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/geografia/funcoes-da-atmosfera/

Atmosfera terrestre corresponde a uma camada de ar que envolve todo o planeta Terra e auxilia na manutenção da vida. É composta por gases que não se dissipam, mantendo-se por meio da gravidade. Com base no critério da dinâmica da temperatura, a atmosfera terrestre divide-se em camadas.

Características da atmosfera

Composta por gases como oxigênio, gás carbônico e nitrogênio, a atmosfera terrestre desempenha importantes funções, como proteger a Terra dos raios ultravioletas, nocivos aos seres vivos, e manter a temperatura média da Terra, evitando grandes amplitudes térmicas entre o dia e a noite. Graças à atmosfera, é possível que haja vida no planeta. É importante ressaltar que essa camada de gás não possui um limite físico que a identifique, pois, à medida que se eleva altitude, os gases tornam-se cada vez mais rarefeitos.

Qual é a altura da atmosfera?

Alguns estudiosos do campo da climatologia limitam a atmosfera terrestre em aproximadamente 100 quilômetros, considerando que não há um limite superior estabelecido fisicamente. Contudo, em decorrência da força atuante da gravidade sobre os gases que constituem a atmosfera terrestre, esta pode alcançar até 10 000 quilômetros, transitando, então, para o espaço sideral.

Gases que compõem a atmosfera

Os gases que compõem a atmosfera terrestre não se dissipam com facilidade em decorrência da ação atuante da gravidade. São eles:

1. Nitrogênio: representa cerca de 78% do volume da atmosfera. O nitrogênio absorve poucas quantidades de calor proveniente do Sol. Apesar de ser o gás com maior volume na atmosfera, não apresenta papel muito importante.

2. Oxigênio: representa cerca de 21% do volume da atmosfera. O oxigênio é o gás que possibilita a vida no planeta e que forma o gás ozônio na atmosfera.

3. Argônio: representa cerca de 0,93% do volume da atmosfera. O argônio é considerado um gás inerte, pois não reage com outros gases que estão presentes na atmosfera. Assim, pode ser encontrado em sua forma pura.

4. Gás carbônico: representa cerca de 0,039% do volume da atmosfera. O gás carbônico é encontrado na atmosfera em decorrência do processo de respiração dos seres vivos. Também pode ser proveniente de processos de combustão.

5. Outros gases: há, na atmosfera, gases como neônio, metano, hidrogênio, ozônio e hélio.

Na atmosfera terrestre, também é encontrado vapor d'água, que não é um gás. O vapor d'água representa cerca de 4% do volume atmosférico e diminui à medida que há o aumento da altitude. Esse elemento atmosférico influencia diretamente nas dinâmicas das temperaturas médias em todo o planeta, pois consegue absorver e emitir calor para atmosfera.

Uma das funções da atmosfera é impedir que meteoritos atinjam a superfície terrestre.

Para que serve a atmosfera?

A atmosfera terrestre possibilita o efeito estufa, responsável pela manutenção da vida na Terra. Essa camada de ar impede que o calor proveniente do Sol retorne ao espaço rapidamente, evitando, assim, grandes amplitudes térmicas entre o dia e a noite. Isso possibilita a manutenção de uma temperatura média, que permite a existência de vida na Terra. Além dessa importante função, a atmosfera terrestre desempenha outras funções:

Funciona como filtro, impedindo que os raios ultravioletas provenientes do Sol cheguem até a superfície terrestre.
Evita que meteoritos ou fragmentos rochosos que orbitam no espaço cheguem até a Terra, fragmentando-os por meio de processos de combustão em uma de suas camadas.

Evolução da atmosfera terrestre

Estima-se que a atmosfera terrestre tenha surgido há cerca de quatro bilhões de anos. Essa camada de gás formou-se quando o planeta Terra, depois de um elevado aquecimento, resfriou-se. Vapor d'água, gases e outros elementos provenientes do interior da Terra emergiram. Parte desses gases e elementos dissiparam-se no espaço, contudo, alguns fixaram-se ao redor do planeta em decorrência da gravidade atuante.

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Na atmosfera primitiva, não havia presença de gases como o oxigênio. Os gases abundantes eram metano, gás carbônico, nitrogênio e, inclusive, gases compostos por substâncias venenosas. Apresentava altas temperaturas e tinha o Sol como a principal fonte de energia. Isso possibilitou que os primeiros organismos vivos surgissem: as bactérias de metabolismo anaeróbico (sem a presença de oxigênio).

Por meio da formação dos oceanos, começaram a surgir plantas marinhas primitivas, que passaram a realizar o processo de fotossíntese, modificando, então, a composição de gases da atmosfera. As características atuais da atmosfera só foram adquiridas há cerca de 65 milhões de anos. A concentração de oxigênio na atmosfera levou aproximadamente 1,5 bilhão de anos para chegar aos 21%.

A atmosfera terrestre divide-se em camadas de acordo com a variação da temperatura.

Camadas da atmosfera terrestre

Com base no critério da variação de temperatura, a atmosfera terrestre é dividida em camadas. Apesar de a atmosfera ser disposta em camadas de acordo com essa classificação, é preciso ressaltar que não existe um limite físico entre elas, porque a atmosfera é um meio fluido constituído por gases.

A atmosfera terrestre é dividida em cinco camadas:

Camadas da atmosfera	Características
TROPOSFERA	Representa a camada de maior importância para os seres vivos, pois possibilita que eles respirem. É a camada mais próxima da superfície terrestre, apresenta uma distância de, aproximadamente, 17 quilômetros até seu limite superior e um volume de 80%. É na troposfera que ocorre a maioria dos fenômenos climáticos, como chuva, granizo e nevoeiro. Nela, há uma diminuição da temperatura à medida que se aumenta a altitude.
ESTRATOSFERA	Nessa camada, circulam os aviões de carga e de passageiros. É a segunda camada da atmosfera e nela se localiza a camada de ozônio. Nessa camada, há um gradativo aumento da temperatura, pouca concentração de vapor d'água, e o ar movimenta-se horizontalmente.
MESOSFERA	Representa a camada mais fria da atmosfera, e seu ar é rarefeito. Suas temperaturas podem chegar a -90º C em decorrência da baixa concentração de moléculas e também porque há redução do calor proveniente da camada de ozônio. A temperatura diminui com o aumento da altitude. Nessa camada, há fragmentação dos meteoritos por meio de processos de combustão, evitando que cheguem até a superfície terrestre.
TERMOSFERA	A termosfera é também conhecida como ionosfera em decorrência da grande concentração de íons. Apresenta altas temperaturas, que podem chegar a 1500º C à medida que há o aumento da altitude. Nessa camada, é possível observar o fenômeno óptico conhecido como aurora polar (aurora boreal e aurora austral). Na termosfera, orbitam os ônibus espaciais.
EXOSFERA	É a última camada da atmosfera e representa a transição entre a atmosfera e o espaço sideral. Nela, o ar é rarefeito e constitui-se por hélio e hidrogênio. Suas temperaturas podem atingir 1000º C. Isso exige que as naves espaciais sejam construídas com material resistente a altas temperaturas.

Leia também: Características das camadas da atmosfera

Resumo

A atmosfera terrestre corresponde à camada de ar que envolve a Terra e é constituída, principalmente, por nitrogênio, oxigênio, gás carbônico, entre outros gases. Essa camada é responsável pela manutenção da vida no planeta, visto que uma de suas funções é manter a temperatura estável, impedindo que haja grandes amplitudes térmicas entre o dia e a noite. A atmosfera terrestre divide-se em camadas de acordo com a variação da temperatura. Suas camadas são: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.

Por que a terra é aquecida pelo Sol?

À medida que os raios solares incidem na superfície terrestre as massas continentais e oceanos concentram e liberam uma parcela de energia recebida. Essa energia refletida aquece a atmosfera, como se fosse uma estufa, denominada de irradiação. Se não houvesse esse fenômeno, a Terra teria uma temperatura muito fria.

O que mantém o calor próximo à superfície da Terra?

A atmosfera da Terra é constituída de gases que permitem a passagem da radiação solar, e absorvem grande parte do calor (a radiação infravermelha térmica), emitido pela superfície aquecida da Terra. Esta propriedade é conhecida como efeito estufa.

Como o Sol aquece o nosso planeta?

Ocorre que a energia solar chega à Terra na forma de radiação de ondas curtas. Parte dessa radiação é refletida e repelida pela superfície terrestre. A maior parte, no entanto, passa diretamente pela atmosfera para aquecer a superfície terrestre.

Por que a superfície da Terra é aquecida de forma desigual pela energia solar?

Em virtude da forma esférica do planeta Terra, os raios solares incidem de forma diferente quanto à intensidade em distintos lugares do planeta, sendo que nas áreas próximas à linha do Equador, ou zona intertropical, a luz atinge a superfície terrestre de forma perpendicular, desse modo, automaticamente, maior a ...