tema 7. atmósfera
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Partículas de polvo, esporas, polen y contaminación. Partículas
Variedad del oxígeno, gas de fuerte olor y azul en grandes espacios. Filtra las radiaciones peligrosas del sol. 020 ppm* Ozono(O3)
Gas muy simple, incoloro, inodoro y el más ligero de los cuerpos. Es el elemento más abundante del universo. Ha sido utilizado para hinchar aerostatos y en la actualidad para la síntesis del amoniaco. 0,03 ppm* Hidrógeno(H2)
Gas noble, muy simple, ligero e inflamable, utilizado para hinchar globos y dirigibles. 0,7 ppm* Helio(He)
Gas noble, incoloro, inodoro y monoatómico. 2,9 ppm* Criptón(Kr)
Gas noble, utilizado para la iluminación en tubos fluorescentes. 13 ppm* Neón(Ne)
Lo precisan las plantas para realizar la fotosíntesis. Ayuda a mantener la Tierra caliente. 553 ppm* Dióxido de carbono(CO2)
Forma la humedad de la atmósfera 02,5% Vapor de agua
Gas noble, simple e incoloro. Se utiliza en el interior de las bombillas. 1,28% Argón(Ar)
Es necesario para la respiración. 23,14% Oxígeno(O2)
Es el componente más abundante en el aire atmosférico. Forma un ciclo circulando entre la tierra, el aire y el agua.
75,515% Nitrógeno(N2)
Características Concentración en masa
Componente
Esta es una imagen de nubes estratosféricas polares de la Tierra. Estas nubes intervienen en la creación del "agujero" de ozono en la Tierra.
Esta es una imagen de la Tierra y su atmósfera. La mesosfera sería la estrecha banda azul oscuro que se observa en la parte superior de la foto. (NASA)
En la fotografía aparece la Tierra, su atmósfera (es muy probable que las nubes sean de la troposfera y de la estratosfera), el borde del planeta (la curva azul oscuro y la orilla que corresponden a la mesosfera y la termosfera), todo eso terminado por la exosfera (del azul más oscuro a negro) que se continúa en el espacio. (NASA)
Radiación solar media recibida en superficie, expresada en W/m2. Oscila entre un máximo de unos 275 W/m2 en las regiones despejadas de nubosidad del Sahara y Arabia, hasta un mínimo de 75 W/m2 en las islas brumosas del Artico. La media global es de 170 W/m2.
Radiación solar en el tope de la atmósfera (llamada "constante solar") medida por satélites en watios por metro cuadrado durante el período 19782003. Se observa un leve aumento en los mínimos.
Correlación entre la evolución del número de manchas solares y la radiación solar en el tope de la atmósfera ("constante solar") durante los dos últimos ciclos solares (período 19782002). Mediciones satelitarias ACRIM. Parece haber habido un ligero aumento de los mínimos de radiación. fuente: Wilson R. & A. Mordvinov, 2003, Secular total irradiande trend during solar cycles 2123, Geophysical Research Letters, 30, 3134
Cantidades medias anuales de la columna de ozono en unidades Dobson. Los valores más bajos se localizan en los trópicos y los más altos en las proximidades del Artico. También se nota la influencia en el cómputo medio anual de la disminución estacional que se produce en la Antártida durante la primavera austral
Ozono a finales de Septiembre del año 2002 en el hemisferio sur (día 25). La física tuvo, como tantas veces, más importancia que la química. Se observa que en lugar de existir un único"agujero" de ozono extenso y bien formado sobre la Antártida , existen dos pequeños "agujeros" (en morado: donde el nivel de ozono es inferior a las 200 unidades Dobson). La extensión del agujero de ese año fue así mucho más pequeña de lo normal. En buena parte de la Antártida la columna de ozono supera las 400 unidades Dobson (verde y amarillo).
En la gráfica se representa la extensión en millones de kilómetros cuadrados del agujero de ozono de la Antártida en los años sucesivos 20012005, medido por el aparato TOMS transportado por satélites. Por agujero de ozono se entiende la zona en donde la columna vertical del ozono total es inferior a las 220 unidades Dobson (unos 2 mm).
Evolución de la temperatura global media anual durante el siglo XX, a partir de termómetros de superficie, en ºC. Se parte de un valor de referencia 0 en 1900 (fuente GISS)
Evolución de la temperatura media global en superficie medida con termómetros (línea roja) y en la baja troposfera (entre 0 y 3.000 metros) medida por satélites (línea azul). Se representan las diferencias de las temperaturas mensuales con respecto a las medias mensuales del período de veinte años 19791998 (sólo existen mediciones satelitarias desde 1979).
Cantidad de vapor de agua por metro cúbico
de aire saturado
82,23 50
50,67 40
39,23 35
30,08 30
22,83 25
21,58 24
19,25 22
17,15 20
15,25 18
13,53 16
11,99 14
10,60 12
9,36 10
8,24 8
7,25 6
6,36 4
5,57 2
4,83 0
3,38 5
2,28 10
1,07 20
Gramos de agua Grados ºC
Curvas de estado: 1. Gradiente uniforme 2. Cuando el suelo se calienta intensamente, la temperatura desciende muy rápido en altitud 3. Cuando hay turbulencias o mezclas de aire por viento, el gradiente es débil al menos en los niveles bajos 4. La inversión típica de subsidencia anticiclónica se forma en altura 5. En noches con cielo despejado, el enfriamiento repentino muestra una inversión acusada a baja altura
1. Inversión por subsidencia en altura: es debida al calentamiento adiabático de las capas intermedias de la atmósfera, provocado por el movimiento descendente del aire en el seno de los anticiclones.
2. Estratificación del aire junto al suelo: cerca de la superficie la temperatura del aire está muy influida por las variaciones diarias del balance de radiación y, en consecuencia, el gradiente térmico vertical experimenta importantes cambios temporales. Esta inversión es acentuada en las noches despejadas cuando el suelo se enfría rápidamente
Variación típica del perfil de temperatura a lo largo de un día soleado. La línea de trazos dibuja la curva de estado promedio
Fuente: Cuadrat y Pita, 1997
Figura 2. Estabilidad en una inversión térmica (panel de la izquierda) y una capa en que la temperatura decrece con la altura (panel de la derecha).
Ilustr.1. Desplazamiento del viento, desde las altas a las bajas presiones. Fuente: Fernando Llorente Martínez.
3. Circulación hipotética de la Tierra sin rotación
Esquema representativo de la relación entre los sistemas frontales y las altas y bajas presiones en superficie y la localización de las vaguadas y dorsales en las ondas de Rossby en la troposfera superior. Fuente: Cuadrat y Pita, 1997.
Figura 1: La Corriente en Chorro
Como una serpiente persiguiendo su propia cola, la configuración de vientos del oeste se ondula alrededor del globo, siguiendo la trayectoria de la Corriente de Chorro en la alta troposfera. Una circulación intensa corresponde a un vórtice circumpolar comprimido; una circulación débil corresponde a una Corriente de Chorro de movimiento ondulatorio más irregular. Tales configuraciones afectan al clima de todo el hemisferio norte.
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