001-la atmosfera
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LA ATMOSFERA
EDINSON SALDAA ROJAS
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CULES SON LASPARTES DE LAATMOSFERA ?
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LOGRO
AL TERMINO DE LA SESIN, EL ESTUDIANTE
ELABORA UN RESUMEN DE LA IMPORTANCIA DE LA
ATMOSFERA EN LA TIERRA, USANDO LA
INFORMACIN DE LA CLASE, DEMOSTRANDO
COHERENCIA Y ORDEN EN LA INFORMACIN.
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LA ATMOSFERA
Componente vital del ambiente humano.
Transmite y altera la energa solar que controla nuestroclima.
Acta como escudo protector contra los peligrososimpactos de meteoritos y la radiacin permanente, como
los rayos ultravioletas del sol.
Sustenta el vuelo de las aves y los insectos; y trasportasemillas y esporas.
Sus gases suministran la materia prima para la vidamisma.
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PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LA
ATMOSFERA
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La atmosfera se compone de variosestratos esfricos concntricos,
separados unos de otros por estrechas
zonas de transicin.
El lmite superior se podra fijar a unalatitud de aproximadamente, mil
kilmetros por enzima del nivel del mar,
donde los gases ya se dispersan en el
espacio.
Pero ms del 99% de la masa de laatmosfera se concentra en los primeros
40 km. desde la superficie terrestre.
Estos niveles atmosfricos sediferencian por su composicin qumica,
la cual produce diversas variaciones en
la temperatura.
ESTRUCTURA DE LA ATMOSFERA
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
TROPOSFERA
Rematada por una superficie detemperatura mnima llamada
TROPOPAUSA localizada entre
10 y 17 Km sobre el mar.
En la Troposfera la temperaturadisminuye con la altura, pues la
fuente principal de calor es la
radiacin solar que se absorbe en
el suelo. La troposfera contiene
casi todo el vapor de agua, las
nubes y las tormentas de la
atmosfera.
Es la capa ms prxima a latierra, y contiene el mayor
porcentaje de la masa total.
Se caracteriza por la densidad desu aire y en cambio en la medida
de 6C por kilmetro.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
TROPOSFERA
Aqu se producen los FENMENOS ATMOSFRICOS.
Se forman la mayora de las nubes, de las precipitaciones, existenmovimientos verticales (ascendentes y descendentes) que reciclan el aire
facilitando la dispersin de los contaminantes, del polvo en suspensin, los
volcanes, la sal marina, y diversos agentes industriales.
Estos se acumulan en los primeros 500 metros en la llamada CAPA SUCIAque provoca la coloracin rojiza del cielo al amanecer y anochecer.
Aqu tiene lugar el EFECTO INVERNADERO.
Se produce por la accin de ciertos gases como el CO2, Vapor de agua...,que absorben toda la radiacin infrarroja procedente del Sol y el 88 % de
la emitida por la Tierra.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
TROPOPAUSA
Los vientos tienden ser ms fuertesen la tropopausa, que es donde se
dan las corrientes de chorro. Este
es el nivel en que los aviones
vuelan.
Es la interface con la siguiente fase.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
ESTRATOSFERA
Aumenta la temperatura, yalcanza un mximo a los 50 o 55
Km, alcanzando un mximo en la
ESTRATOPAUSA, en donde la
temperatura es similar a la del
aire en el nivel del suelo
Esta calidez se debe a laabsorcin de radiacin
ultravioleta del sol por el oxgeno
(2) y el ozono (3). Casi todo elozono del planeta se encuentra
en la estratosfera, en donde
puede exceder 5 ppm en
volumen, siendo este letal para
los seres humanos, pues adems
hay muy poco vapor de agua a
esa altitud.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
ESTRATOSFERA
Entre los 15 y 30 Km de altura se encuentra la CAPA DE OZONO.
Son molculas de O3, gaseosas, de olor picante que existen en toda laatmsfera y que en la troposfera es un contaminante. Tiene un espesor
variable siendo mximo en el ecuador y mnimo en los polos. Las
cantidades de Ozono sufren variaciones diarias y estacionales.
En condiciones normales existe un mecanismo natural de formacin ydestruccin del Ozono
1- Fotolisis del Oxgeno por la luz ultravioleta: O2 + UV = O + O
2- Formacin de Ozono : O + O2 = O3 + calor
3- Destruccin del Ozono:
A.- Por fotlisis: O3 + UV = O2 + O
B.- Por reaccin con Oxgeno: O + O3 = O2 + O2
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
ESTRATOSFERA
Este proceso retiene el 9 % de losRAYOS U.V. y libera calor que
aumenta la temperatura de la zona.
El proceso ocurre por encima de los30 Km de altura mejor cuanto ms
cerca de la estratopausa ya que
llegan ms Rayos U.V.
Ms abajo los rayos no puedenproducir esta fotolisis por lo que el
Ozono se acumula.
ESTRATOPAUSA
Interface con la siguiente capa
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
LA MESOSFERA
Se extiende de la estratopausa, a50 o 55 Km, hasta otro mnimo de
temperatura a los 80Km, la
mesopausa.
La temperatura disminuye denuevo hasta 80 C.
La mesosfera es una reginventosa y turbulenta;
normalmente contiene muy poco
vapor de agua para permitir la
formacin de nubes.
La densidad del aire es muyreducida, pero suficiente para
defendernos de los meteoritos.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
LA MESOPAUSA
Sobre la mesopausa la temperaturadisminuye de forma indefinida a
medida que se asciende hacia la
TERMOSFERA, que es la atmosfera
caliente
LA TERMOSFERA O IONOSFERA
Se extiende hasta los 600 Km.
La temperatura aumenta hasta los1000 C.
Las molculas de Nitrgeno yOxgeno absorben las radiaciones
solares de onda ms corta RAYOS X
Y RAYOS GAMMA. Como resultado
los tomos liberan electrones y
quedan cargados positivamente.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
LA TERMOSFERA O IONOSFERA
Por otro lado debido a las tormentasque se producen en la troposfera la
superficie terrestre se encuentra
cargada negativamente.
Es por ello que se produce untransito de cargas constante entre la
ionosfera y la superficie.
Aqu se producen tambin lasAURORAS BOREALES, en el
hemisferio Norte y AURORAS
AUSTRALES en el hemisferio Sur.
AURORAS BOREALES O AUSTRALES
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
LA TERMOSFERA O IONOSFERA
Se producen por el rozamiento de loselectrones que llegan del sol y que
penetran por los polos escapando del
campo magntico con las molculas
que hay en esta capa. Dependiendo
de la molcula y de la presin
atmosfrica se producen diferentes
colores.
( Amarillo verdoso ( Oxgeno a bajapresin) , Rojo ( Oxgeno a muy baja
presin), Azul ( Nitrgeno)).
Tambin es en esta capa donderebotan algunas ondas radio
haciendo posible las comunicaciones
( aunque a veces se vean interferidas
por las radiaciones solares.
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ESTADO TRMICO Y ELCTRICO
EXOSFERA
Como su nombre indica, es la reginatmosfrica ms distante de la
superficie.
Su lmite superior se localiza aaltitudes que alcanzan los 960 e
incluso 1000 km, y est
relativamente indefinida.
Es la zona de transito entre laatmosfera terrestre y el espacio
interplanetario .
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COMPOSICIN DE LA ATMOSFERA
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MEDIDAS DE CONCENTRACIN
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FUNCIONES
FUNCIONES PROTECTORAS
ABSORCIN:
Radiacin electromagntica: UV cercano, visible, IR lejano (300 2500nm)
Radiofrecuencias (0.01 40m)
Rayos csmicos
REFLEXIN:
Radiacin IR: Estabilizacin de la temperatura de la tierra
FUNCIONES NUTRIENETE TRANSPORTADORA
: Trasporte entre ocanos y la tierra.
: Bacterias, plantas
: Fotosntesis de las plantas
: Fotosintesis
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LA ATMOSFERA
1. LOS GASES DEL INVERNADERO Y EL
CLIMA GLOBAL
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BALANCE ENERGTICO GLOBAL
La energa que llega a la tierra procede del sol y la absorcin y prdida
de radiacin por la tierra y su atmosfera determinan nuestro clima.
Si la tierra no tuviera atmsfera, la temperatura media de la superficie
seria de 255 k, muy por debajo de la temperatura de congelacin del
agua.
La atmosfera retiene el calor cerca de la superficie y por eso la tierra
es habitable.
La contabilidad de energa entrante y saliente se llama balance
energtico total y puede, potencialmente, ser alterado por cualquier
cambio importante de la atmosfera de la tierra
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La energa emitida por la tierra son absorbidos por componentes
atmosfricos como: El dixido de carbono, el vapor de agua y el
ozono, que son los ms importantes. El metano, el xido de
nitrgeno, y los clorofluorocarbonados (CFC) tambin son
significativos.
Parte de la energa absorbida ser radiada de regreso al
espacio, pero una parte ser devuelta a la tierra o retenida a la
atmosfera.
Los factores finales que resultan de la transferencia de energa
de la superficie a la atmosfera son el calentamiento directo del
aire cercano a la tierra y los procesos de
evaporacin/condensacin.
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CICLO DEL DIXIDO DE CARBONO
El dixido de carbono es un gas del
invernadero, generado por las
actividades humanas; esto nos hace
pensar que a la larga podemos
modificar el clima global.
PRINCIPALES EMISORES
GLOBALES
Combustibles fsiles (1994-6,1 109TN)
Deforestacin (1,6 109TN por ao)
Atmosfera ( 750 109 TNcorrespondiendo a 354 ppm en
1994)
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CALENTAMIENTO GLOBAL
Los cambios de molcula por molcula
en 4, 2 y CFC tienen ms efectoque los cambios en 2, aunque susconcentraciones generales son
inferiores.
El potencial global de calentamiento
(Global Warming Potencial, GWP) es
una medida cuantificable del efecto
relativo del efecto relativo dcada
compuesto sobre la fuerza radiactiva de
la atmsfera, incluyendo los efectos
directos como indirectos.
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Compuestos
Concentracin pre-industrial
Concentracinen 1994
Velocidad de cambio de la concentracin
Vida media atmosfrica(aos)
GWP (horizonte de 20 aos)
GWP (horizonte de 100 aos)
2 280 ppmv 358 ppmv 0,4% 1 50-200 1 1
4 700 ppbv 1720 ppbv 0,6% 1 12 56 21
2 275 ppbv 312ppbv 0,25% 1
120 280 310
CFC-11 0 268 pptv 0% 1 50 4,500 3,500
4 0 72 pptv 12% 1 50,000 4,400 6,500
HCFC-22 0 110 pptv 5% 1 12 1,500 510
Cambios de concentracin, vidas medias y potencial de calentamiento global de los gases invernadero
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Aunque el 2 es elconstituyente ms importante
para el efecto invernadero, los
otros gases, los tomados
conjuntamente, contribuyen en
cerca de la mitad de la fuerza
radiactiva total. Algunos de los
compuestos representan los
CFC y sus sustitutos. Aunque
estos compuestos tienen un
GWP elevado sus
concentraciones son pequeas
y su impacto total es inferior al
3%.
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La reduccin en el ozono ms
debajo de la estratosfera
durante los ltimos 15-20 aos,
tienen un efecto negativo sobre
el calentamiento global.
En la Troposfera parece que
existe un incremento gradual en
el nivel de ozono debido a las
emisiones de NOx e
hidrocarburos, lo que tendr un
efecto positivo en el
calentamiento global.
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Los aerosoles (incluyendo
partculas, pequeas gotitas y
holln) tambin pueden afectar el
calentamiento global tanto por
dispersin y absorcin de la
radiacin como a travs de sus
efectos sobre las nubes. Aunque
el efecto de los aerosoles busca
una tendencia compleja con
respecto a su tamao y
distribucin, pronosticndose que
tienen un efecto general negativo
(esto es, un enfriamiento).
Monte Pinatubo 1991
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CAMBIO CLIMTICO
Las temperaturas medias de la superficie de la tierra han sido incrementadas
desde finales de siglo XIX a una velocidad mayor y por encima de la
variabilidad natural. Sin embargo, las consecuencia climatolgicas del
calentamiento global todava no se ha entendido.
Concentraciones de
AO CONCENTRACIN
1953 316 ppm
2013 400,3 ppm
2100 800 ppm (supuesto)
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ESCENARIO (2100)
- Incremento de la temperatura de 2C en las principalestemperaturas globales en relacin con las del ao 1900.
- Los mayores incrementos, 8 a 10C en las latitudes masseptentrionales (sur este de Asia, Japn)
- De 2 a 3C en Europa y norte de Asia
- Incrementos de hasta 4C en la Antrtida
- Precipitaciones globales se incrementaran entre 5 a 10%, los
estudios sugieren que los trpicos y las reas que bordean
las costas orientales de los continentes, se convertiran por
lo general en zonas ms hmedas y las regiones
subtropicales en zonas ms secas. Esto podr ser critico para
algunas regiones del frica central las cuales ya padecen
condiciones seberas de sequia.
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RESPUESTA INTERNACIONAL
La Segunda Conferencia Climatolgica Mundial , celebrada en Ginebra
en 1990.
Reunin de seguimiento mantenidas en Berln (1995) acord que los
objetivos sugeridos por la Cumbre de Ro de Janeiro eran
inadecuados, y que las naciones industrializadas deberan actuar en
un plazo ms corto
La tercera sesin de la conferencia de los partidos sobre la convencin
del cambio climtico tuvo lugar en Kioto en diciembre de 1997.
Los partidos de la convencin, se han puesto de acurdo individual o
colectivamente para asegurar que sus emisiones totales de dixido de
carbono antropognicos equivalentes de los gases del invernadero
( CO2 , C4 , N2 , hidrofluorocarbonados, perfluorocarbonos, yhexafluoruro de azufre) no excedan las cantidades asignadas para el
ao 2010.
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PARTE Reduccin o limitacin de la emisin acordada (% ao base)
Islandia 110
Australia 108
Noruega 101
Nueva Zelanda, Federacin Rusa*, Ucrania* 100
Croacia 95
Canad, Hungra*, Japn, Polnia* 94
Estados Unidos de Amrica 93
Bulgaria*, Repblica Checa*, Estonia*, UninEuropea, Mnaco, Suiza, Letnia*,Liechtenstein, Lituania*, Rumana*,Eslovaquia*, Eslovenia*. 92
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LA ATMOSFERA
2. DISMINUCIN DEL OZONO
ESTRATOSFERICO
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LA CAPA DE OZONO
El ozono se encuentra en la atmosfera y juega un
papel importante en la qumica de la
contaminacin del aire, alrededor del 90% del
contenido total de ozono de la atmosfera se
encuentra en la estratosfera en altura entre 15 y
50 Km.
Acta como un filtro para las radiaciones
ultravioletas del sol, eliminando la mayora de las
radiacin por debajo de 300 nm. Esto sirve para
proteger a los seres humanos de los efectos
adversos de las radiaciones ultravioletas las
cuales se convierten en significativas por debajo
de los 320 nm, porque la disminucin de la
longitud de onda corresponde a fotones de mayor
energa que pueden causar quemaduras del sol y
de cncer de piel de diversos tipos.
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A principios de 1970, se manifest la destruccin del
ozono asociado con las emisiones de xidos de
nitrgeno procedentes de los aviones supersnicos,
como el Concorde, los cuales vuelan a baja altura
estratosfera.
A principios de 1980, los compuestos halogenados,
especialmente los CFC o freones. Los freones son un
grupo de Clorofluorocarbonados que han sido
utilizados como propulsores de aerosoles, como
refrigerantes y como gases para la produccin de
plsticos espumosos.
Los gases ms comunes, CFC 11 (3) y CFC 12(22 ), ha subido rpidamente desde menos de50,000 tn/ao a 725,000 tn/ao en 1976, decreciendo
ligeramente a 650,000 tn/ao en 1985, y en el siglo
XX se ha elevado drsticamente
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LA DISMINUCIN DEL OZONO
El ozono se forma por la disociacin del oxigeno molecular debida a la
radiacin UV de longitud de onda corta en la alta estratosfera:
Ahora bien, el ozono se fosfodisocia rpidamente:
Y las llamadas especies de oxgeno extrao y el 3, pueden interconvertirsemuchas veces antes de que se destruyan uno al otro as:
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Es importante que los procesos de formacin y destruccin de ozono
estratosfrico no se vean alterados por la accin humana, ya que, de lo
contrario, el efecto protector de la ozonosfera quedara seriamente
mermado ante una peligrosa radiacin ultravioleta capaz de infligir
serios danos a todas las formas de vida.
La actividad humana genera una ruptura del equilibrio en las
reacciones, con una clara tendencia a la destruccin de ozono.
Donde X es:
., ., NO, . y . yno es consumido en el
proceso general de
destruccin del ozono
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Si X es .:
Las reacciones forman y
destruyen ClO, pero, dado
que esto es un sitio
cataltico, concentraciones
pequeas de X pueden
tener un efecto significativo
en los niveles de ozono.
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EL AGUJERO DE OZONO ANTARTICO
1985, superficie de laAntartida, disminucin
de la capa de ozono en
un 50%.
1992 y 1993, fueron losms grandes que se
han registrado, estando
el ozono disminuido en
ms del 99%.
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CULES SON LASPARTES DE LAATMOSFERA ?
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