LA ATMÓSFERA

TEMA 5

1. LA ATMÓSFERA, UNA “ESFERA DE AIRE”

La atmósfera es una de las capas fluidas que envuelven la Tierra, la más externa. Está formada por aire y partículas en suspensión.

El aire es una mezcla de varios gases:1. Nitrógeno (N2): 78% del volumen del aire. Gas poco

reactivo. Apenas se disuelve en agua.2. Oxígeno (O2): 21%. Es muy reactivo. Se disuelve bien

en el agua.3. Vapor de agua (H2O): su proporción es variable y su

distribución irregular.

4. El dióxido de carbono (CO2): 0,0033%. Es soluble en el agua.5. Otros gases: 0,94% de argón, y cantidades mínimas de helio, neón, ozono,…

● Las partículas en suspensión son diminutas partículas como polen, arena fina, cenizas volcánicas, bacterias,…. Es el polvo atmosférico.

Otras características de la atmósfera

● El color azul es debido a la dispersión que sufre la luz solar, compuesta de varios colores, por las moléculas de aire, de forma que a nuestros ojos llega principalmente la luz azul.

● La masa de aire que rodea a la Tierra ejerce una fuerza sobre toda la superficie de los cuerpos: la presión atmosférica. La presión disminuye con la altura.

● La temperatura del aire. La atmósfera parece una capa uniforme, pero su temperatura varía irregularmente con la altura. Esto ha servido a los científicos para diferenciar distintas zonas.

La estructura de la atmósfera

● Exosfera: comienza a 500 km de altitud.● Termosfera: entre 80 y 500 km de altitud.

Absorben las radiaciones más energéticas transformándolas en calor. Esto eleva la temperatura.

● Mesosfera: de 50 a 80 km de altitud. No absorbe radiaciones por lo que en esta capa la temperatura baja hasta -90ºC.

● Estratosfera: de 12 a 50 km de altura. En ella se encuentra la capa de ozono que absorbe radiación UV aumentando la temperatura desde -60ºC hasta 0ºC.

● Troposfera: 12 km de altura. Zona más densa de la atmósfera. Es donde se producen la mayoría de los fenómenos meteorológicos. La temperatura pasa de 15ºC a -60ºC

2. LA DINÁMICA DE LA ATMÓSFERA

● La circulación del aire en la atmósfera es lo que llamamos viento.

● ¿Por qué se forman las corrientes de aire? Cuando un gas se calienta se expande, por lo que disminuye su densidad y asciende por encima de un gas frío y más denso.

Así se producen los vientos

1. Calentamiento del aire2. Ascenso del aire: el aire

ascendente crea zonas de baja presión en la superficie (borrasca). Desplaza el aire frío y denso que al moverse en la horizontal generan vientos en las capas altas.

3. Descenso del aire frío a la superficie crea zonas de altas presiones (anticiclón). El aire frío se desplaza a las zonas de bajas presiones generando vientos superficiales

Muchos de los fenómenos de la dinámica de la troposfera están relacionados con el agua y se llaman hidrometeoros.

Formación de nubes y precipitaciones1. La evaporación: el agua evaporada

es absorbida por el aire caliente que asciende en la troposfera.

2. La condensación: el aire caliente y húmedo alcanza las capas altas de la troposfera. Como el aire frío no puede contener tanto vapor de agua como el caliente, el exceso se condensa sobre partículas de polvo atmosférico formando nubes

3. Las precipitaciones: se producen cuando las gotitas de las nubes dejan de estar en suspensión. Pueden ser:

● Lluvia: las gotitas de las nubes se unen hasta que pesan demasiado y caen.

● Granizo: si las gotas de agua se dirigen a zonas altas y frías por corrientes de aire ascendentes se congelan y forman bolas de hielo que caen.

● Nieve: a menos de 0ºC, las gotitas de la nube forman, microcristales de hielo con forma de estrella; si estos se unen forman copos y comienza a nevar.

3. EL TIEMPO ATMOSFÉRICO Y EL CLIMA

● Tiempo atmosférico: es el estado de la atmósfera en un momento dado y en una zona determinada. Lo estudian los meteorólogos. Utilizan instrumentos meteorológicos con los que miden la temperatura (termómetro) y la humedad del aire (higrómetro), el volumen de las precipitaciones (pluviómetro), la dirección y la velocidad del viento (veleta y anemómetro), la presión atmosférica (barómetro).

● Clima: es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracteriza una determinada región durante un largo periodo.

Los climogramas informan de la evolución del tiempo atmosférico en una zona. Para conseguir que describa bien el clima de una región, hay que obtener los promedios de los datos de varios años

4. LA IMPORTANCIA DE LA ATMÓSFERA

● La atmósfera y la

regulación de la temperatura: la superficie terrestre se calienta al recibir la luz solar. El terreno devuelve ese calor emitiendo radiación infrarroja. Esas radiaciones son retenidas por la atmósfera lo que provoca un calentamiento de la misma. El fenómeno se llama efecto invernadero y se debe fundamentalmente al CO2 y al vapor de agua de la troposfera.

• La atmósfera como escudo: nuestra atmósfera constituye un verdadero escudo frente a objetos y radiaciones procedentes del espacio:

● Nos protege de las radiaciones solares perjudiciales (efecto filtro): además del la luz visible y la IR, el Sol emite otras radiaciones letales para la vida (RX, Rφ o RUV). Algunos gases de la atmósfera las absorben y las convierten en calor.

● Nos protege del impacto de meteoritos: al entrar en contacto con la atmósfera a gran velocidad, la fricción con los gases de la atmósfera hacen que se pongan incandescentes y se desintegren antes de llegar al suelo.

Además de mantener la temperatura de la atmósfera a unos niveles tolerables y de protegernos de radiaciones perjudiciales y meteoritos es esencial para los seres vivos, pues estos utilizan gases atmosféricos en sus procesos vitales (O2 y CO2)

● Los seres humanos, además, utilizamos la atmósfera aprovechando la energía del viento.

● La atmósfera puede alterar las rocas de la superficie terrestre y ser responsable de la configuración de determinados paisajes.

5. LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y SUS EFECTOS.● La contaminación atmosférica es la

presencia en la atmósfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgos para la salud de las personas y los demás seres vivos.

● La mayor parte de la contaminación se debe a actividades del ser humano, aunque también puede ocurrir por procesos naturales como erupciones volcánicas, incendios forestales no provocados, actividad de determinados seres vivos.

Principales sustancias contaminantes:

● Gases: óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, amoníaco, metano, CFC, monóxido de carbono, dióxido de carbono.

● Partículas: humos y cenizas, aerosoles y nieblas de ciertas industrias químicas, polvo de explotaciones mineras, polen de las plantas….

● Contaminación acústica: presencia en la atmósfera de ruidos muy fuertes o persistentes.

● Contaminación lumínica: excesiva luz artificial emitida durante la noche.

Los efectos de la contaminación

● Efectos en el clima: el CO2 no es un contaminante ya que forma parte de la atmósfera y de los ciclos naturales. No obstante un aumento rápido de su concentración incrementará el efecto invernadero natural y puede desencadenar un cambio climático de consecuencias imprevisibles.

● Efectos en la biosfera: el CFC reacciona con el ozono atmosférico y disminuye su concentración, lo que permite la llegada a la superficie de radiaciones UV, muy nocivas para la vida. Los óxidos de nitrógeno y de azufre se disuelven en el agua de las nubes y producen ácidos corrosivos (lluvia ácida)

● Efectos en la salud de las personas: algunos gases contaminantes son tóxicos para las personas y causan la irritación de los ojos y vías respiratorias. Las partículas de humo y polvo también entran en nuestros pulmones y causan daños.

● Efectos en los materiales: tanto los humos como los gases contaminantes pueden deteriorar muchos materiales con los que fabricamos objetos y edificios.

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