Atmósfera e Hidrosfera: Composición, Dinámica y Contaminación

La atmósfera es la capa más externa y menos densa del planeta. Es la capa gaseosa que rodea la Tierra, formada por una mezcla de gases que llamamos aire.

Composición del Aire

El aire está compuesto por nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, hidrógeno, ozono, vapor de agua y gases nobles. Todos estos componentes son necesarios para la vida.

La atmósfera protege de las radiaciones X y los rayos ultravioleta, además de regular el clima y la temperatura.

Capas de la Atmósfera

• Troposfera: Es la capa en contacto con el suelo, con una altura de unos 13 km. Aquí se encuentra el aire que respiramos y donde ocurren los fenómenos atmosféricos. Contiene el 90% del agua y la mayor parte del CO2 presente en la Tierra. La temperatura disminuye a medida que nos elevamos, llegando a unos -70 a -60ºC.
• Estratosfera: Se extiende desde el límite de la troposfera hasta una altura de 50 km. Aquí se encuentra la capa de ozono (ozonosfera). La temperatura asciende hasta 0ºC.
• Mesosfera: Se ubica entre 50 y 80 km de altura. Hasta aquí llega la mayor parte de los rayos ultravioleta del sol, provocando reacciones químicas en el aire. En esta zona se alcanzan las temperaturas más bajas, alrededor de -90ºC.
• Ionosfera: Tiene una altura de 500 km y está formada por gases cargados eléctricamente. Aquí se alcanzan temperaturas de hasta 1500ºC. En esta capa se forman las estrellas fugaces y las auroras boreales.
• Exosfera: Es la capa más externa de la atmósfera, la frontera entre esta y el espacio. Tiene una altura de más de 1000 km y la temperatura puede alcanzar 2400ºC.

Dinámica de la Atmósfera

La energía reflejada (Albedo): No toda la energía solar llega directamente a la Tierra; parte se queda en la atmósfera o es reflejada al espacio por las nubes y las partículas de aire. Esta energía reflejada se llama albedo.

Fenómenos Atmosféricos

En la troposfera se encuentran los fenómenos atmosféricos responsables del tiempo que hace: viento, nubes, lluvia, etc.

• El viento: Al calentar el sol nuestro planeta, se provocan diferencias de temperatura en las masas de aire que dan lugar a los vientos. Ejemplos: tramontana, el simún.
• Las nubes: La troposfera contiene el 90% de agua. A cierta altura, el vapor de agua se enfría y se condensa en forma de pequeñísimas gotitas. Las nubes son grandes agrupaciones de gotas de distintos tamaños.
• La lluvia: El viento hace que las nubes se desplacen grandes distancias y, durante el viaje, las gotitas se van agrupando hasta formar gruesas gotas que el aire no puede contener, así que caen al suelo en forma de lluvia.
• La nieve: A menos de 0ºC, las gotas que hay en la nube se congelan en pequeños cristales de hielo de forma hexagonal que caen al suelo en forma de nieve o granizo. La temperatura ideal para la nieve se encuentra entre 0º y -10ºC.
• La tormenta: Cuando en el interior de las nubes se produce un proceso de electrificación, la electricidad se libera hacia el suelo en una descarga a la que llamamos rayo, acompañada de un ruido, el trueno, que se produce cuando el aire cercano al rayo se calienta de forma brusca. También vemos un resplandor, que es el relámpago.
• Los anticiclones y borrascas: Los anticiclones son zonas de aire frío y altas presiones, mientras que las borrascas son zonas de aire caliente y bajas presiones.

El Efecto Invernadero

El efecto invernadero consiste en un calentamiento excesivo de la atmósfera y de la superficie terrestre, debido a que parte de los gases atmosféricos absorben calor.

Debido a la acción humana, que emite a la atmósfera grandes cantidades de los llamados gases de efecto invernadero (todos naturales menos el CFC, que ha sido fabricado por el hombre), el efecto invernadero se intensifica. Los principales gases de efecto invernadero son: dióxido de carbono, vapor de agua, metano, ozono, los CFC y óxidos de nitrógeno, además de partículas sólidas.

Este fenómeno contribuye al cambio climático, con subidas anormales de temperatura, que provocarían la descongelación de hielos perpetuos, la subida del nivel del mar, la desaparición de plantas y animales, y la aparición de olas de frío y calor.

La Lluvia Ácida

Se llama lluvia ácida porque la contaminación llega a las nubes y, cuando llueve, se produce una lluvia de sustancias químicas perjudiciales: dióxido de azufre (SO2) y óxido de nitrógeno (NO). Estos compuestos, en contacto con la atmósfera, se convierten en los ácidos sulfúrico y nítrico, muy contaminantes. La lluvia ácida causa la destrucción de lagos y ríos, la muerte de peces y árboles, y daños en los edificios y obras de arte.

Hidrosfera

La hidrosfera es la capa de agua que cubre la Tierra, ocupando tres cuartas partes de la superficie terrestre (71%). Está formada por mares y océanos, ríos, lagos, torrentes, aguas subterráneas, glaciares, hielos polares, nieve de las montañas, etc.

• Agua salada: Es la de los océanos y los mares. Se llama así porque tiene un gran contenido de sales, sobre todo sal común (cloruro sódico).
• Agua dulce: Se encuentra en ríos, lagos, hielos y aguas subterráneas. Tiene menos contenido en sales.

La salinidad: Es la proporción de sales que contiene el agua de mar. Se mide en gramos por cada 1000g de agua. La composición del agua de mar incluye cloro, sodio, ion sulfato, magnesio, entre otros.

El Ciclo del Agua

El ciclo del agua es la circulación y conservación del agua en la Tierra.

Evaporación: El sol, al calentar el agua de los lagos, ríos y océanos, hace que esta se evapore y suba al aire.

Transpiración: El vapor de agua pasa a las nubes.

Condensación: Cuando el aire se enfría, se forman gotas de agua o nieve que caen a la tierra en forma de lluvia: el vapor ha pasado a líquido.

Propiedades del Agua

El agua no es un elemento, sino un compuesto formado por oxígeno e hidrógeno. La fórmula del agua es H2O. Es el único componente en la Tierra que, a temperatura ordinaria, se presenta en los tres estados: sólido, líquido y gas. Su temperatura de fusión es 0ºC y su temperatura de ebullición es 100ºC. Cuando el agua es pura y está a 25ºC, es un líquido incoloro, inodoro e insípido. Además, se expande al congelarse.

Contaminación del Agua

El agua se puede contaminar por distintos motivos:

• Uso abusivo de pesticidas en los cultivos o en el agua.
• La presencia de plomo y mercurio.
• Los vertidos al mar de petróleo.
• La contaminación térmica, debida a las industrias y centrales eléctricas.

Depuración del Agua

• Filtración: Se hace pasar el agua por una serie de filtros que retienen las impurezas.
• Desinfección: Se añade una gota de cloro por cada litro de agua. También se puede utilizar ozono o lejía.
• Ebullición: Consiste en hervir el agua durante diez o quince minutos. Luego se deja reposar durante quince minutos y a continuación se airea, cambiándola varias veces de recipiente.