5. la atmósfera de la tierra
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La parte gaseosa de la Tierra: LA ATMÓSFERA
Telescopio espacial Hubble
AtmósferaCorteza Núcleo interno
Núcleo externo
Manto
1 El origen de la atmósfera terrestreEl origen de la atmósfera terrestre
La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea la Tierra y que limita con el espacio exterior
Algunos planetas, como la Tierra, tienen atmósfera y otros, como Mercurio, no.
Veamos a continuación cómo se formó la atmósfera terrestre…
1 El origen de la atmósfera terrestreEl origen de la atmósfera terrestre
Formación de nuestro Sistema Solar a partir de una nebulosa
Hace unos 5000 millones de años, el Sol y los planetas que conocemos sólo eran una enorme nube de gases y polvo interestelar que giraba lentamente.Debido a las elevadas temperaturas existentes en el interior de esa nebulosa, superiores a los 2000 ºC, todos los elementos que la componían se encontraban en estado gaseoso.La nube se fue enfriando poco a poco, y los elementos comenzaron a condensarse hasta constituir partículas sólidas. Las partículas y los gases se fueron agrupando, manteniendo el sentido del giro original de la nube, y dieron lugar a los planetas.
1 El origen de la atmósfera terrestreEl origen de la atmósfera terrestre
Al principio
Hoy en día
Sistema Solar
Nuestro Sistema Solar se formó hace unos 5.000 millones de años, a partir de una nebulosa (nube de gas) que fue condensándose. Al principio la Tierra era un lugar muy caliente.
Las erupciones volcánicas liberaron gran cantidad de gases a la atmósfera.
Muchos gases quedaron atrapados dentro del planeta. Estos gases irían saliendo más tarde por los volcanes, formando una primitiva atmósfera.
Como la actividad volcánica era muy intensa, los gases expulsados fueron acumulándose formando la primera atmósfera o ATMÓSFERA PRIMITIVA
Los científicos piensan que esta atmósfera primitiva era rica en NITRÒGENO (N2), DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) Y VAPOR DE AGUA (H2O).
Pero esta atmósfera primitiva todavía no tenía oxígeno respirable (O2)
Sólo cuando aparecieron los primeros organismos fotosintéticos, el aire empezó a tener oxígeno.
Atmósfera de Marte
Nuestro planeta no es el único que tiene una atmósfera, pero sí el único que tiene oxígeno (O2) en la atmósfera
Globos-sondaNo van tripulados. Llevan aparatos para efectuar mediciones automáticas de la presión, temperatura, humedad y otros datos meteorológicos a diversas alturas, algunos hasta los 30.000 metros.Los datos se emiten por radio o bien son registrados y posteriormente recuperados cuando descienden en paracaídas los aparatos.
¿Cómo estudian los científicos la atmósfera?Uno de los métodos son los
2 Estructura de la atmósferaEstructura de la atmósfera
Globos-sonda
Muchos de los “OVNIs” (Objeto Volador No Identificado) no son más que globos-sonda. A veces brillan porque reflejan la luz del sol…
2 Estructura de la atmósferaEstructura de la atmósfera
Desintegración de meteoritos
Capa de ozonoCapa de ozono
En las atmósfera terrestre se distinguen 3 capas:
-Troposfera-Estratosfera-Ionosfera
La capa de ozono está dentro de otra capa: la estratosfera
Tú vives aquí, en la Troposfera
La Troposfera es la capa más baja. En ella ocurren los fenómenos meteorológicos. Espesor medio: 12 Km, aunque es más gruesa en el ecuador, donde mide 16 Km, y va disminuyendo hasta alcanzar los 8 Km en los polos. A medida que se sube, disminuye la temperatura en la troposfera. .
VientoPrecipitaciones
El tiempo meteorológico
Por encima de la troposfera no hay viento ni precipitaciones.
Por encima de la troposfera está la ESTRATOSFERA
En ella hay capas o estratos de gases que se mueven horizontalmente, pero no verticalmente.
En la estratosfera está la CAPA DE OZONOCAPA DE OZONO… más adelante veremos más de ella…
La capa que está por encima de la estratosfera es la IONOSFERA.Recibe este nombre porque está formada por iones (átomos y moléculas con carga eléctrica).
Troposfera
Estratosfera
Iosnosfera
En la ionosfera se reflejan algunos tipos de ondas de telecomunicaciones (radio, televisión, telefonía…), por lo que pueden ser enviadas a otros puntos de la Tierra distantes.
Algunas ondas pueden atravesar la ionosfera y llegar a los satélites o de ellos a nosotros.
Satélite artificial
Espacio exterior
3 Composición de la atmósferaComposición de la atmósfera
La atmósfera terrestre está formada por una mezcla homogénea de gases que llamamos aire
Cuando no está contaminada, esta mezcla es incolora, inodora e insípida.
2 Composición de la atmósferaComposición de la atmósfera
Nitrógeno (78%)
Oxígeno (21%)
Vapor de agua yotros (0,97%)Dióxido decarbono (0,03%)
Nitrógeno (N2)
Oxígeno (O2)
78%
21%
Composición del aire
Esta es la composición de un aire “normal”, no contaminado:
Nitrógeno (78%)
Oxígeno (21%)
Vapor de agua yotros (0,97%)Dióxido decarbono (0,03%)
Nitrógeno (N2)
Oxígeno (O2)
78%
21%
Fíjate bien en una cosa: no es una sustancia pura. Es una MEZCLA
El aire no es una sustancia
pura
Es una mezcla de varios gases
Nitrógeno (N2) Oxígeno
(O2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Otros
Es una mezcla de varios gases
Nitrógeno (N2) Oxígeno
(O2)
Dióxido de Carbono (CO2)
Otros
El aire no es una sustancia
puraEs una mezcla de
varios gasesAunque a veces digamos cosas como “es muy bueno respirar aire puro”, en realidad esto no es correcto en el lenguaje científico. Sería mejor decir “es muy bueno respirar aire no contaminado”
Veamos más cosas sobre el aire y su composición…
Nitrógeno (NNitrógeno (N22))
Es el componente mayoritario del aireN N
2 átomos de N
Molécula de nitrógeno (N2)
Nitrógeno (NNitrógeno (N22))
Es el componente mayoritario del aire
N N
Los seres vivos lo necesitan para formar sus proteínas pero casi ninguno lo puede coger directamente del aire.
Oxígeno (OOxígeno (O22))
Es un componente del aire muy reactivo, que oxida y permite que haya fuegos
0 O
2 átomos de O
Molécula de oxígeno (O2)
Combustión
Dióxido de Carbono
Oxígeno
O2
CO2
Energía (calor)
Respiración
Dióxido de Carbono
Oxígeno
O2
CO2
Energía
El oxígeno es imprescindible para una gran parte de los seres vivos como los animales o las plantas.
El dióxido de Carbono (COEl dióxido de Carbono (CO22))
Esta molécula es un compuesto formado por dos átomos de Oxígeno y uno de Carbono
C O
O
Se produce por volcanes, por la respiración de muchos seres vivos
(como plantas y animales) y por combustiones. Ha aumentado
muchísimo la cantidad de CO2 por culpa del hombre, lo que está
provocando un CAMBIO CLIMÁTICO (aumento de la temperatura global del
planeta), debido al llamado INCREMENTO DEL EFECTO
INVERNADERO.
Es un gas inodoro e incoloro
Las plantas cogen del aire dióxido de carbono para hacer la fotosíntesis. Además, nos dan oxígeno durante el día.
FotosíntesisEn la fotosíntesis, las plantas toman agua y dióxido de carbono (CO2) del aire y, gracias a la energía solar, fabrican materia orgánica (alimento para ella misma y para los animales) y producen un residuo para ellas: el oxígeno (O2)
Oxígeno O2
Agua y sales
minerales
Dióxido de Carbono
CO2
Materia orgánica
Energía de la
luz s
olar
Presión atmosféricaPresión atmosféricaEs la presión ejercida por una columna de aire sobre la superficie terrestre.
4 Propiedades del airePropiedades del aire
Por eso la presión atmosférica (presión del aire) en este lugar, a mucha altitud, será menor que en un lugar que está se encuentre a nivel del mar, porque la columna de aire es menor. Estos alpinistas llevan mascarillas para darles oxígeno, porque a esa altura hay poca presión atmosférica y el oxígeno del aire entra con más dificultad a la sangre a través de los pulmones.
Presión Presión atmosféricatmosféricaaA nivel del mar y en condiciones normales es equivalente a la presión ejercida por una columna de mercurio de 760 mm de altura y 1 cm2 de sección.
1 atmósfera = 760 mm de Hg
Presión Presión atmosféricatmosféricaa
Presión Presión atmosféricatmosféricaaLa presión atmosférica también se mide en MILIBARES
(mb). En condiciones normales, por tanto, a nivel del mar, la presión es de 1 atmósfera, que equivale a 760 mm de mercurio y a 1013 mb. En los mapas meteorológicos la presión se representa por ISOBARAS, líneas que unen los puntos de igual presión, separadas por 4 mb unas de otras.
1 atmósfera = 760 mm de Hg = 1013 mb.
Presión Presión atmosféricatmosféricaa
El barómetro es el instrumento de medida de la presión atmosférica.
El viento es el movimiento del aire desde una zona de alta presión atmosférica a una zona de baja presión atmosférica
Las zonas donde el aire caliente asciende, la presión atmosférica es menor que en las zonas de alrededor y se llaman BORRASCAS (B)
El vientoEl viento
Las zonas donde el aire frío desciende, la presión atmosférica es ´mayor que en las zonas de alrededor y se llaman ANTICICLONES (A)
Se denomina humedad atmosférica a la cantidad (volumen) de vapor de agua que contiene una masa de aire determinada.
Como ya sabes, el agua líquida se evapora desde los mares, ríos, lagos… También va al aira vapor de agua desde las plantas: es la Transpiración.
La presión, junto con la humedad y la temperatura son muy importantes en el CLIMA
Humedad de la Humedad de la atmósferaatmósfera
Las temperatura del aire se debe a las radiaciones solares que llegan a la Tierra.
Parte de esa energía la retienen la superficie terrestre y la atmósfera, y el resto se refleja y vuelve al espacio; todo ello produce el calentamiento del aire, que no es igual en toda la atmósfera
TemperatuTemperatura del airera del aire
La presión, junto con la humedad y la temperatura son muy importantes en el CLIMA
El tiempo meteorológico se define como las características atmosféricas referidas a un lugar en un momento dado, mientras el clima es el estado medio de la atmósfera de una zona, observado a lo largo de muchos años.
5 Tiempo y climaTiempo y clima
-Fenómenos aéreos. Vientos ya estudiados.
-Fenómenos acuosos. -Nubes-Niebla-Rocío-Escarcha-Precipitaciones
La atmósfera cambia constantemente y en ella se producen fenómenos atmosféricos o meteoros, que se puede clasificar según su origen en:
6 Fenómenos atmosféricosFenómenos atmosféricos
-Las nubes-La niebla-El rocío-La escarcha-Las precipitaciones
SonSe forman cuando se condensa el agua (pasa de gas a líquido)
Recuerda: Gas Líquidocondensación
(lo vimos en el tema 2)
Fenómenos Fenómenos acuososacuosos
Las nubes
Las nubesSe producen cuando el aire cargado de vapor de agua asciende y se enfría condensándose el agua y convirtiéndose en agua líquida. Hay unas partículas sólidas de polvo, los núcleos de condensación, en torno a las cuales se adhiere agua líquida.
Núcleo de condensación
Agua líquida
La niebla
La niebla
Se produce cuando el aire con mucha humedad se enfría, sin alcanzar los 0ºC, al entrar en contacto con una superficie (el suelo o el mar) que, a su vez, se ha enfriado.
El rocío
El rocío es el vapor de agua que hay en la atmósfera y que se condensa durante la noche formando pequeñas gotas de agua sobre el suelo o las plantas. Este fenómeno se aprecia mejor durante las mañanas despejadas y sin viento.
La escarchaSe forma por sublimación de vapor de agua directamente a hielo. Se da en noches despejadas muy frías, por debajo de los 0ºC
¿Te acuerdas? Sublimación es el cambio de estado de gaseoso a sólido, directamente, sin pasar por el estado líquido.
Lluvia Granizo
Nieve
Fenómenos acuosos: Fenómenos acuosos: las precipitacioneslas precipitaciones
La lluviaCuando las diminutas gotas de las nubes van uniéndose y formando gotas más grandes llegan a tener un peso con el que caen, es el origen de la lluvia.
Granizo
Graniza cuando hay nubes de tormenta y varias corrientes de aire ascendentes que congelan el agua una y otra vez. El hielo cae muy deprisa y ocasiona daños a la agricultura.
Nieve
Si la temperatura en el interior de las nubes alcanzan temperaturas por debajo de los 0ºC, el agua se congela y forma pequeños cristales que van creciendo y uniendose
entre sí hasta formar un copo de nieve.
La atmósfera protege la Tierra y permite que la vida se desarrolle en ella. Filtra las radiaciones solares perjudiciales como los rayos ultravioletas y mantiene una temperatura media de 15ºC gracias al llamado efecto invernadero.
7 Función protectora de la atmósferaFunción protectora de la atmósfera
El dióxido de carbono y otros gases de la atmósfera absorben el calor del sol que devuelve la superficie de la Tierra y la atmosfera se calienta de manera que mantiene una temperatura media de unos 15ºC en la que se pueden desarrollar los seres vivos.
Efecto invernadero
La capa de ozono de la estratosfera absorbe el 99% de las radiaciones ultravioleta que serían muy perjudiciales en caso de llegar a la superficie terrestre produciendo problemas de salud como el cáncer de piel.
Absorbe radiaciones
Es una alteración del aire debido a la liberación de sustancias o de energía que producen efectos perjudiciales para las personas o el medio.
8 Contaminación de la atmósferaContaminación de la atmósfera
Las principales sustancias contaminantes de la atmósfera son:
•Óxidos de azufre y nitrógeno: Proceden también de la combustión de los carburantes. Se combinan con el vapor de agua de la atmósfera, produciendo lluvia ácida.
•Gases CFC: Se utilizan en aerosoles, aparatos de aire acondicionado, refrigeraciones, etc. Provocan la destrucción de la capa de ozono, haciendo menos efectivo el filtro de rayos ultravioleta del sol.
•Dióxido de carbono (CO2): Procede de la utilización de combustibles fósiles: carbón y derivados del petróleo. Se acumula en la atmósfera produciendo un efecto invernadero (aumento progresivo de la temperatura), lo que lleva a un cambio climático conocido como calentamiento global.
8 Contaminación de la atmósferaContaminación de la atmósfera
El problema de la contaminación atmosférica es grave y es preciso adoptar medidas como las siguientes:
•Restringir el uso de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) porque producen gases contaminantes. Favorecer el uso de energía solar, eólica, etc.
• Sustituir los CFC por otros gases para no dañar la capa de ozono.
• Ahorrar energía para evitar la contaminación que se produce al generarla.
9 Acciones frente a la contaminación Acciones frente a la contaminación atmosféricaatmosférica
Cuidar del aire está en tus manos