BIBLOGUÍA No. 24 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
ESTRUCTURA Y LA
COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA TERRESTRE
La atmósfera terrestre se
extiende hasta 800 km por encima del nivel del mar. Sin embargo, el límite
condicional con el espacio, definido por la Federación Internacional de
Aviación (FAI), se sitúa a una altura de 100 km sobre el nivel del mar y se
denomina Línea Carman.
No existe un límite
claro entre la atmósfera de un planeta y el espacio exterior, por lo que
entendemos la atmósfera como un medio gaseoso que gira con el cuerpo celeste
como una unidad.
¿Qué es la atmósfera
terrestre?
Índice de contenidos
1. ¿Qué es la atmósfera terrestre?
2. Cada atmósfera tiene su propia composición química y
comportamiento.
3. Estructura y capas de la atmósfera terrestre
3.1. Contaminación atmosférica
La atmósfera
terrestre se extiende hasta 800 km por encima del nivel del mar. Sin embargo,
el límite condicional con el espacio, definido por la Federación
Internacional de Aviación (FAI), se sitúa a una altura de 100 km sobre el nivel
del mar y se denomina Línea Carman.
Todo el mundo sabe de la
existencia de la atmósfera terrestre. Sin embargo, solo unos pocos saben que el Sol también
tiene atmósfera, al igual que otros planetas del sistema solar.
Si se quiere ahondar
más, hay que añadir a esta galaxia el satélite de Saturno Titán, que tiene una
atmósfera bastante gruesa (otros satélites, incluida la Luna, tienen una
envoltura de gas tan enrarecida que no se puede considerar una atmósfera en
toda regla).
Cada atmósfera tiene su
propia composición química y comportamiento.
Por ejemplo, las
atmósferas de los planetas cercanos a la Tierra (Venus y Marte) están
compuestas principalmente por dióxido de carbono (CO₂) con inclusiones de
nitrógeno, oxígeno, argón y otros gases.
La temperatura y la
presión dependen principalmente de la masa y la distancia de estos planetas al
Sol. En particular, la temperatura media en la superficie de Venus es de unos
450 °C centígrados, la presión es de 90 bares. En Marte, estos índices son,
respectivamente, 25 °C y 6 mbar (que es solo el 0,6% de la presión terrestre).
Los gigantes gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) tienen como
principales componentes atmosféricos el hidrógeno y el helio, complementados
por diversas impurezas (amoníaco, metano, fósforo, azufre, etc.), que
determinan en gran medida su coloración cuando se observan a través de un
telescopio.
Estructura y capas de la atmósfera terrestre
La capa atmosférica de nuestro planeta se divide en las siguientes capas:
·
Troposfera
·
Estratosfera
·
Mesosfera
·
Termosfera
·
Exosfera
La troposfera se extiende hasta una altura de 8 a 18 km,
según la latitud geográfica y la época del año. La capa más fina se encuentra
en las latitudes polares, la más gruesa en las latitudes tropicales. El espesor
de la troposfera disminuye en invierno y aumenta en verano.
La capa inferior (límite), que se extiende entre 1 y 2 km de altura,
contiene alrededor del 80% de la masa total del aire atmosférico y casi el 90%
del vapor de agua.
En la troposfera, debido a las diferencias de temperatura (que pueden
alcanzar los 100 °C) y de presión, se forman constantemente corrientes de aire
turbulentas y convectivas, se forman nubes, ciclones, anticiclones y otros
fenómenos atmosféricos que configuran las condiciones meteorológicas.
La estratosfera se
encuentra a una altitud de 12-50 km. Su rasgo característico es el hecho de que
en la capa inferior (de 12 a 25 km) la temperatura cambia de forma
insignificante, y luego comienza a crecer (de 0 a 50 °C).
En las capas medias de
la estratosfera se encuentra la capa de ozono, que protege a la Tierra de los
rayos ultravioleta.
La envoltura de gas que
se encuentra debajo de la capa de ozono constituye la biosfera, cuya
composición y estructura están determinadas en gran medida por los organismos
vivos. Cerca del 20% de la masa de la atmósfera se concentra en la
estratosfera. Ocasionalmente, forma finas nubes nacaradas que a veces pueden
verse al atardecer.
La mesosfera comienza
a una altura de 45-50 km y termina a 85-90 km. En la mesosfera se produce un
descenso constante de la temperatura (de 0 a – 100 °C) con un gradiente medio
de 0.3 °C por cada 100 m, así como una transferencia de calor radiactiva y
procesos fotoquímicos.
En esta capa, al igual
que en la estratosfera, sigue habiendo una pequeña cantidad de vapor de agua,
que es suficiente para formar las nubes más altas: las nubes plateadas.
La mesosfera no es
adecuada para el vuelo: el aire es demasiado fino para los aviones y demasiado
denso para las naves espaciales.
La termosfera en
su límite superior se sitúa en alturas de 500 a 800 km. Esta capa se
caracteriza por un aumento constante de la temperatura (de 100 a 1200 °C)
durante los quinientos kilómetros de su espesor, después de lo cual se estabiliza
y permanece prácticamente constante en una amplia zona.
La termosfera contiene
la mayor parte de la ionosfera, donde se produce la ionización del aire, y a
mayor altura domina el oxígeno atómico.
Durante la baja
actividad solar (la actividad cíclica es de 11 años) el tamaño de la termosfera
disminuye notablemente.
La exosfera es una capa exterior muy fina (del griego:
globo exterior) de la atmósfera por encima de los 500 km, con temperaturas muy
elevadas (hasta 2500 °C) debido a la alta radiación solar. Esto provoca una
fuga (disipación) de partículas de gas hacia el espacio interplanetario, lo que
conduce a un «adelgazamiento» gradual de la atmósfera en su conjunto.
La transición de una capa a otra se produce sin problemas y se distinguen
las etapas intermedias:
·
Tropopausa (entre la troposfera y la estratosfera)
·
Estratopausa (entre la estratosfera y la mesosfera)
·
Mesopausa (entre la mesosfera y la termosfera)
·
Termopausa (entre la termosfera y la exosfera)
Contaminación atmosférica
La composición y el comportamiento
de la atmósfera terrestre están fuertemente influenciados por las actividades
económicas e industriales, lo que provoca la degradación del medio ambiente, el cambio climático y otros fenómenos negativos.
El problema de la contaminación
atmosférica es cada vez más preocupante, no solo para los científicos,
sino también para el ciudadano medio.
La sociedad está tomando
medidas para mejorar la situación (reducir las emisiones nocivas, construir
plantas de tratamiento de residuos, cambiar a fuentes de energía renovables y mucho más). El tiempo dirá si la alarmante
tendencia se invierte en cierta proporción.
·
Respuestas rápidas a preguntas frecuentes
o
¿Cómo se relacionan la atmosfera y el clima?
o
¿Cuál es la relación entre la atmósfera y la hidrósfera?
o
¿Venus tiene atmósfera? ¿Cómo es?
o
¿Marte tiene atmósfera? ¿Cómo es?
o
¿Saturno tiene atmósfera? ¿Cómo es?
o
¿Mercurio tiene atmósfera? ¿Cómo es?
o
¿Júpiter tiene atmosfera? ¿Cómo es?
o
¿Cómo es la atmósfera de Urano?
o
¿Cómo es la atmósfera de Neptuno?
o
¿Cómo es la atmósfera del sol?
o
¿Cómo es la atmósfera de Titán?
o
¿Cuántas capas tiene la atmosfera?
o
¿Qué es la presión atmosférica?
o
¿A qué altura llega la atmósfera?
o
¿Cuál es la capa de la atmósfera más cercana a la tierra?
o
¿Qué es la densidad atmosférica?
o
¿En qué capa de la atmosfera se encuentra el ozono?
o
¿En qué capa de la atmosfera se producen los fenómenos meteorológicos?
o
¿Qué altura tiene cada capa de la atmosfera?
o
¿Cuál es la capa atmosférica más importante?
Características de la
atmósfera
- La atmósfera
de la Tierra tiene alrededor de 300 millas (480 kilómetros) de espesor,
pero la mayor parte de su masa se encuentra en las primeras 10 millas (16
km) desde la superficie.
- La atmósfera actúa como un filtro gigantesco que
repele a la mayoría de las radiaciones ultravioletas y absorbe
parcialmente los rayos cálidos del sol. La radiación ultravioleta es
dañina para los seres vivos, de hecho es la causante de las quemaduras
solares. Por su parte, el calor solar que atraviesa la atmosfera es necesario
para toda la vida en la Tierra.
- Los límites
entre las capas atmosféricas no están claramente definidos, y cambian
según la latitud y la estación.
- Esta capa terrestre está tan dispersa que apenas la notamos, pero su peso es igual al de
una capa de agua de más de 10 metros (34 pies) de profundidad que cubre
todo el planeta. Los últimos 30 kilómetros (19 millas) de la atmósfera
contienen aproximadamente el 98% de su masa. La atmósfera (aire) es mucho
más delgada a gran altura.
- No existe un
límite claro entre la atmósfera y el espacio, sin embargo los científicos
concuerdan en que la atmósfera y el espacio exterior se encuentran en
una línea imaginaria, llamada línea Karman, que se ubica a unos 100 km (62
millas) de la superficie.
- No existe
atmósfera en el espacio.
- Otros
planetas y lunas tienen atmósferas, sin embargo son muy diferentes a la
atmósfera terrestre; algunos no tienen atmósferas en absoluto.
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