La Atmósfera Terrestre: Capas, Temperatura y Presión en Geología

La Atmósfera Terrestre: Estructura y Fenómenos Clave

Capas de la Atmósfera

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve algunos planetas y otros cuerpos celestes. La atmósfera terrestre consiste en una mezcla de gases, formada principalmente por nitrógeno, oxígeno, gases inertes, hidrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua. El conjunto adquiere un color azul debido a la dispersión de la luz solar.

Troposfera

La troposfera es la capa donde tienen lugar los fenómenos meteorológicos. Alcanza una altitud comprendida entre los 8 km en los polos y los 18 km en el ecuador. Contiene aproximadamente el 70% del peso total de la atmósfera y en ella existe un gradiente de temperatura del orden de 6.5 ºC/km, lo que significa que la temperatura disminuye con la altura.

Estratosfera

El límite superior de la troposfera, la tropopausa, da paso a la estratosfera. Esta capa se caracteriza por la ausencia de vapor de agua y una temperatura homogénea que oscila entre -55 ºC y -40 ºC. En la estratosfera, el oxígeno constituye la capa de ozono, vital para la absorción de las radiaciones ultravioletas. Cerca del límite superior de la estratosfera, la temperatura aumenta bruscamente, llegando a 10 ºC.

Mesosfera y Termosfera

Entre los 50 y 80 km de altitud se encuentra la mesosfera, con temperaturas que pueden descender hasta los -75 ºC. Por encima de esta, en la termosfera, se producen disociaciones moleculares que provocan temperaturas muy elevadas, que pueden oscilar entre 1000 ºC y 1500 ºC.

Tropopausa

La tropopausa es el estrato de transición entre la troposfera y la estratosfera. Se define como la capa a partir de la cual la temperatura deja de decrecer con la altura y en la que el viento es máximo. Entre la tropopausa polar y la tropopausa media se encuentra la corriente en chorro polar, y en la tropopausa tropical, la corriente en chorro subtropical.

Conceptos Fundamentales de Temperatura y Presión

Temperatura

La temperatura es la capacidad que tienen los cuerpos para contraerse o dilatarse con el calor. Las escalas de temperatura más comúnmente usadas son dos: Centígrados (o Celsius) y Fahrenheit. Las conversiones básicas son: ºF = (9/5) ºC + 32 y K = ºC + 273.15.

Variación de la Temperatura

La temperatura varía con la hora del día, con la estación del año y con la latitud:

• Variación Diurna: Cambio producido por la rotación de la Tierra.
• Variación por Latitud: Se produce debido al ángulo de incidencia de los rayos solares.
• Variación Estacional: Debida al hecho de que la Tierra circunda el Sol en su órbita, dando lugar a las cuatro estaciones.

Gradiente Vertical e Inversión Térmica

• El gradiente vertical de la temperatura es la variación de la temperatura con la altura.
• La inversión térmica es el cambio en la tendencia normal del aire a enfriarse con la altitud, es decir, la temperatura aumenta en lugar de disminuir con la altura.

Instrumentos de Medición y Líneas Isótermicas

Tipos de termómetros:

• De máximo ordinario
• De mínima
• De máxima y mínima
• Metálico
• Termógrafo
• Electrónico

Las líneas isotermas son aquellas superficies que unen los puntos del espacio en los que se registra la misma temperatura.

Presión Atmosférica

La presión debida al peso del aire se denomina presión atmosférica. Su unidad de medida es la atmósfera (atm), definida como la cantidad de peso que ejerce una columna de mercurio de 760 mm de altura a una latitud de 45º, al nivel del mar y a una temperatura de 0 ºC. Una atmósfera equivale a 1013.2 milibares (o hectopascales, hPa) o 760 mm de mercurio.