Estratosfera

Estratosfera é a segunda camada da atmosfera a partir da superfície terrestre, situada acima da troposfera e abaixo da mesosfera. Fica entre 10-50 quilômetros de altitude, com algumas variações locais, e tem como característica a baixa concentração de vapor d’água, além de temperaturas que aumentam com a altitude e estabilidade do ar, com ausência de correntes verticais.

Além do oxigênio e do nitrogênio, a maior parte do ozônio da atmosfera terrestre fica na estratosfera. Esse gás constitui a camada de ozônio, que desempenha a importante função de proteger a vida no planeta Terra dos raios ultravioletas (UV) do Sol.

Leia também: Quais são as camadas da Terra?

Resumo sobre estratosfera

• Estratosfera é a camada da atmosfera situada entre a troposfera e a mesosfera.

• É a segunda camada da atmosfera a partir da superfície da Terra.

• Começa a partir de 10 quilômetros da superfície terrestre, em média, e se estende até uma altitude de 50 quilômetros.

• As temperaturas nela aumentam com a altitude em seu interior.

• É composta predominantemente por nitrogênio, oxigênio e ozônio.

• Existe pouquíssimo vapor d’água em suspensão na estratosfera.

• O ar nela é quente e seco, além de estável. Não há formação de nuvens ou de tempestades nessa camada.

• Abriga a camada de ozônio, que auxilia a filtrar a radiação ultravioleta contida nos raios solares. Por isso a estratosfera é tão importante para o planeta Terra.

• Ao todo, a atmosfera tem cinco camadas. Considerando a superfície terrestre como ponto de partida, elas se organizam da seguinte forma: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera.

O que é a estratosfera?

A estratosfera é uma das cinco camadas que compõem a atmosfera terrestre, sendo esta o envólucro gasoso que recobre e protege o planeta. A estratosfera fica entre a troposfera (camada inferior) e a mesosfera (camada superior), abrigando, ainda, em seu interior, a camada de ozônio.

Características da estratosfera

A estratosfera é a segunda camada da atmosfera a partir da superfície da Terra, situando-se logo acima da troposfera e abaixo da mesosfera. Dessa forma, ela começa a aproximadamente 10 quilômetros da superfície da Terra, variando entre 6-20 quilômetros, quando consideramos diferentes regiões do globo, respectivamente nos polos e nas baixas latitudes. A estratosfera se eleva a até 50 quilômetros a partir do nível do mar, tendo espessura média de 35 quilômetros.

É sempre importante lembrarmos que os limites estabelecidos entre uma camada e outra da atmosfera são didáticos, não existindo uma alteração abrupta. Na realidade, existem zonas de transição que indicam a mudança gradual entre camadas. Dessa maneira, a passagem entre a troposfera e a estratosfera é conhecida como tropopausa. Na parte superior, na transição entre a estratosfera e a mesosfera, fica a estratopausa.

Na estratosfera, as temperaturas aumentam de acordo com a altitude. Assim sendo, o ar mais frio está concentrado na região inferior dessa camada, onde as temperaturas são de -51 ºC. Avançando em direção à estratopausa, as temperaturas se elevam até -15 ºC. A causa para tal alteração está na presença do gás ozônio nessa camada da atmosfera, responsável pela absorção de calor. Por isso, diz-se que o ar da estratosfera é quente e seco.

A inversão no padrão de temperaturas transforma a estratosfera em uma camada estável quando se considera a ausência de correntes verticais de ar e de quaisquer outros fenômenos meteorológicos, como a formação de nuvens e a ocorrência de tempestades. Entretanto, existem correntes horizontais de ar cuja velocidade dos ventos supera 300 km/h, o que favorece o voo de aeronaves, como os aviões a jato.

• Composição da estratosfera

A estratosfera concentra quase 20% de todos os gases da atmosfera, além de parcela semelhante dos gases do efeito estufa. Sua composição é feita principalmente por oxigênio (O) e por nitrogênio (N), com traços de outros gases, como o argônio. O ozônio (O₃) também se faz presente na estratosfera, visto que é nela que está localizada a camada de ozônio. Considerando todo o envólucro gasoso da Terra, podemos dizer que 90% de todo o O₃ da atmosfera estão concentrados na estratosfera.

Nota-se, também, que a quantidade de vapor d’água em suspensão na estratosfera é muito pequena se comparada a outras camadas. Esse é o principal motivo pelo qual não há formação de nuvens nessa região da atmosfera.

Veja também: Aquecimento global — o que é e qual a sua relação com o efeito estufa?

Qual é a função da estratosfera?

A função da estratosfera é a proteção do planeta Terra. A presença de ozônio, formado nessa região da atmosfera por meio da junção das moléculas de oxigênio, transforma a estratosfera em uma área onde a radiação ultravioleta (UV) é filtrada, e uma parte dela é bloqueada, isto é, não atinge a superfície terrestre. Assim sendo, a estratosfera representa uma camada de proteção contra os efeitos danosos da exposição direta dos seres vivos aos raios UV.

Importância da estratosfera

Por conta da grande concentração de ozônio na estratosfera, essa camada é importante porque possui a função de filtrar a radiação UV proveniente dos raios solares. Esse processo faz com que determinados tipos de raios UV sejam bloqueados total ou parcialmente, reduzindo o impacto prejudicial dessas ondas nos seres vivos.

O raio UV-C é o mais prejudicial à saúde humana e à dos demais organismos vivos, sendo ele totalmente bloqueado pelo ozônio presente na estratosfera. Já os raios UV-B ainda conseguem penetrar pela estratosfera, embora parte deles seja impedida de seguir rumo à superfície do planeta. O tipo de radiação UV que consegue passar integralmente pela camada protetora da estratosfera é o dos raios UV-A. É por isso que a estratosfera, e especialmente o ozônio nela presente, é fundamental para a proteção da vida no planeta Terra.

Estratosfera e camada de ozônio

A estratosfera, como o nome nos mostra, é uma faixa da atmosfera que apresenta estratificação, o que significa que ela é dividida em diferentes camadas. Uma delas é conhecida como camada de ozônio, parte da estratosfera que concentra aproximadamente 90% de todo o ozônio presente na atmosfera do planeta Terra.

Conforme frisamos, a camada de ozônio é fundamental para a manutenção da vida no planeta Terra, haja vista que ela bloqueia ou reduz a penetração de diferentes tipos de raios UV, alguns dos quais podem ser muito prejudiciais aos seres vivos, especialmente os seres humanos.

Nota-se que a camada de ozônio é mais fina nos polos. Nessas áreas, as mais frias do planeta, eram comuns o maior afinamento (ou formação de “buracos”) e a posterior reconstrução da camada de ozônio por conta da própria dinâmica atmosférica. Entretanto, a intensificação da emissão de poluentes para a atmosfera prejudicou esse processo. Os chamados gases do efeito estufa, particularmente o clorofluorcarboneto (CFC), retardam a recuperação do ozônio nessas áreas e se tornam um problema para a dinâmica do clima em escala mundial.

Impactos da destruição da camada de ozônio

A camada de ozônio, presente na atmosfera, é um protetor natural contra os efeitos danosos dos raios ultravioletas sobre os seres humanos e as demais espécies de animais e também de vegetais que habitam a Terra. Embora represente apenas 0,00006% da atmosfera, é uma parte crucial desse envólucro. Os impactos da destruição dessa camada protetora são muito nocivos à biota, uma vez que a exposição direta aos raios UV-B e, principalmente, UV-C, no caso dos seres humanos, ocasiona:

• melanomas e outros tipos de câncer de pele;

• queimaduras na pele e irritações;

• envelhecimento precoce da pele, com o surgimento de marcas e rugas;

• problemas oculares pela longa exposição, como catarata;

• disfunções no sistema imunológico humano;

• retardamento do processo de desenvolvimento de plantas e espécies de animais (aquáticos e terrestres);

• alterações no organismo de plantas e de animais;

• desequilíbrio dos ciclos biogeoquímicos.

Saiba mais: Quais são os tipos mais comuns de poluição atmosférica?

Outras camadas da atmosfera

A atmosfera é o envólucro gasoso que protege o planeta Terra e as diferentes formas de vida nele presentes. É constituída por elementos como oxigênio, nitrogênio, ozônio, dióxido de carbono e argônio, além de vapor d’água em suspensão.

Como vimos, a atmosfera é dividida em cinco diferentes camadas, que começam a partir da superfície da Terra e seguem em direção ao espaço na seguinte sequência:

• Troposfera: camada situada imediatamente acima da superfície terrestre, estendendo-se até o início da estratosfera, até 20 quilômetros de altitude. Contém 80% da massa dos gases e a maior concentração de vapor d’água em suspensão da atmosfera. É onde acontecem as principais dinâmicas climáticas e os fenômenos meteorológicos.

• Estratosfera: camada que começa a partir de 6-20 quilômetros de altitude, e se estende até 50 quilômetros. É mais seca do que a troposfera, e apresenta alta concentração de ozônio, nitrogênio e oxigênio. Trata-se de uma camada estável e onde as temperaturas aumentam conforme a altitude.

• Mesosfera: camada intermediária da atmosfera situada entre 50-85 quilômetros de altitude. Considerada a faixa mais fria da atmosfera, a mesosfera é composta por gases como nitrogênio, oxigênio e dióxido de carbono. Nela as temperaturas diminuem com a altitude, e a densidade elevada dos gases forma um escudo de proteção contra meteoroides. É na mesosfera que se formam os meteoros.

• Termosfera: camada que se estende entre 80-700 quilômetros de altitude, sendo a penúltima camada da atmosfera. Nos primeiros 160 quilômetros da termosfera, fica a ionosfera, onde se formam as auroras polares. Nessa camada, as temperaturas voltam a aumentar com a altitude.

• Exosfera: última camada da atmosfera, que começa a partir de 700 quilômetros de altitude e se estende sem a determinação de um limite máximo exato. As temperaturas nessa camada são bastante elevadas, e a partir dela as partículas presentes na atmosfera podem se desprender e ser incorporadas ao espaço. É nela que orbitam os satélites artificiais.

Exercícios resolvidos sobre estratosfera

Questão 1

A estratosfera é uma das camadas em que se divide a atmosfera do planeta Terra. Ela abriga a camada de ozônio, importante faixa protetora que bloqueia parte da radiação ultravioleta (UV) de chegar até a superfície terrestre. Além dessa, é uma característica marcante da estratosfera:

a) elevada concentração de vapor d’água, superando a troposfera.

b) aumento de temperaturas com a altitude e relativa estabilidade.

c) alta densidade dos gases, tornando-a um escudo contra meteoroides.

d) dá origem às grandes tempestades e outros fenômenos meteorológicos.

e) abriga a ionosfera, onde se formam as auroras polares.

Resolução: Alternativa B. A estratosfera é uma camada quente e seca, onde há pouco vapor d’água em suspensão e as temperaturas aumentam à medida que se ganha altitude. Trata-se de uma camada estável da atmosfera.

Questão 2

(Cetap) Camada de ozônio é uma área da estratosfera (altas camadas da atmosfera, de 25 a 35 km de altitude) que possui uma elevada concentração de ozônio. Esta camada funciona como uma espécie de “escudo protetor” para o planeta Terra, pois absorve cerca de 98% da radiação ultravioleta de alta frequência emitida pelo Sol. Sem esta camada, a vida humana em nosso planeta seria praticamente impossível de existir.

Leia as afirmações seguintes sobre a camada de ozônio e marque a alternativa correta:

I - A radiação ultravioleta é reconhecidamente um agente mutagênico capaz de provocar câncer de pele.

II - O uso de gases CFC (clorofluorcarbono) em aerossóis contribui para a destruição da camada de ozônio.

III - A destruição da camada de ozônio ocorre com a quebra da molécula de ozônio.

IV - Uma das possíveis consequências da destruição da camada de ozônio é o derretimento das calotas polares provocado pelo efeito estufa.

a) Somente as afirmativas I, II e III estão corretas.

b) Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV estão corretas.

d) Somente as afirmativas II e IV estão corretas.

e) As afirmativas I, II, III e IV estão corretas.

Resolução: Alternativa A

Apenas a afirmativa número IV é incorreta. O derretimento das calotas polares não é provocado como consequência direta do buraco na camada de ozônio. A formação deste, na realidade, tem a ver com a maior emissão de gases do efeito estufa na atmosfera, e é a intensificação do efeito estufa que provoca o derretimento das geleiras e calotas polares.

Fontes

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NASA. Stratosphere. Space Place – NASA Science, 18 jul. 2019. Disponível em: https://spaceplace.nasa.gov/stratosphere/en/.

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NOAA. Layers of the Atmosphere. NOAA, [s.d.]. Disponível em: https://www.noaa.gov/jetstream/atmosphere/layers-of-atmosphere.

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SHAW, Ethan. Characteristics of the Stratosphere. Sciencing, 22 nov. 2019. Disponível em: https://sciencing.com/characteristics-stratosphere-8374756.html.