L'Atmosfera Terrestre: Capes, Contaminació i Clima Global

Capes de l'Atmosfera Terrestre

• La Troposfera

  És la capa inferior, amb un gruix que oscil·la entre 9 i 16 km (9 als pols i 16 a l'equador). És una capa molt important, ja que és on es donen tots els fenòmens atmosfèrics. La temperatura disminueix progressivament amb l'altura fins a valors de -80°C i -90°C.

• L'Estratosfera

  Va des de la troposfera fins als 60 km d'altura. S'anomena així perquè l'aire que conté es manté estratificat i estable. Aproximadament entre 30 i 45 km d'altura es troba la capa d'ozó. A mesura que pugem, la temperatura va augmentant.

• La Mesosfera

  Va dels 60 als 100 km d'altitud. La temperatura torna a disminuir (-90°C).

• La Termosfera

  Va dels 100 als 600 km. En aquesta capa s'originen les aurores boreals. Aquestes aurores són plasma solar que es concentra principalment als pols i que són simètriques.

• L'Exosfera

  És a partir de 10.000 km fins a l'exterior.

Contaminació Atmosfèrica

Gasos o petites partícules abocades a l'atmosfera que afecten la seva dinàmica.

Fonts de Contaminació de l'Aire

• Font Natural

  Erupcions volcàniques, incendis forestals, zones pantanoses (on es dóna la fermentació de substàncies orgàniques), respiració dels éssers vius.

• Font Antròpica

  Trànsit, residus industrials, calefacció.

Agents Contaminants

• Partícules: Aerosols (petites partícules de poca densitat que es mantenen a l'atmosfera durant poc temps), partícules de metalls pesants (poden arribar a formar part de les xarxes tròfiques).
• Gasos: Combustió de combustibles fòssils (òxid de sofre, òxid de nitrogen, monòxid de carboni). Són contaminants primaris.

Conceptes Clau en Contaminació

• Temps de residència: Temps que un contaminant es troba a l'aire. Si el contaminant és una partícula, depèn de la seva grandària; si és un gas, dependrà de la capacitat de reacció d'aquest.
• Valor d'immissió: Concentració d'un contaminant a l'atmosfera.
• Valor d'emissió: Quantitat d'una substància contaminant que és abocada a l'atmosfera per una font emissora.
• Valor guia: Concentració determinada d'un contaminant a partir de la qual aquest contaminant pot tenir unes conseqüències a mitjà o llarg termini sobre la salut de les persones o de l'ecosistema.
• Valor límit: Concentració de contaminants que no es poden sobrepassar perquè afectaria la nostra salut.

Tipus de Contaminants Atmosfèrics

• Contaminants Primaris

  Originats directament per processos industrials (tèrmiques, incineració de residus) o combustió de combustibles fòssils.

  • Òxid de Sofre

    Provinent de la combustió de combustibles fòssils i de processos de combustió a temperatura alta i calderes (motors d'expulsió, erupcions volcàniques).

  • Òxid de Nitrogen

    Afavoreix la formació de la pluja àcida o bé la deposició seca de l'àcid en condicions d'humitat molt elevada. Afavoreixen les boires fotoquímiques amb la formació d'ozó troposfèric i per la formació de compostos que són el PAN (nitroperòxid d'acil). Aquests dos components (ozó i PAN) es formen en situacions anticiclòniques de forta insolació i altes temperatures. Produeix problemes a les mucoses respiratòries (agreuja l'asma i afecta la respiració).

  • Òxid de Carboni (CO i CO2)

    Són molt abundants en les zones urbanes. Es produeixen per la combustió de combustibles fòssils. El CO2 porta a terme l'efecte hivernacle i regula la temperatura.

  • Compostos Orgànics

    Són els més abundants, provinents de processos naturals com la producció de metà. Es produeixen en grans quantitats a les zones pantanoses. Aquest metà també es produeix amb la ramaderia. Reaccionen amb el diòxid de nitrogen i participen en la formació de la boira fotoquímica.

  • Compostos Halogenats (Cl2, HCl, CFC)

    Tenen molt poca densitat i en principi s'haurien de mantenir a la troposfera. Són compostos que afavoriran l'efecte hivernacle perquè capten molta energia. Tenen un gran temps de residència: es degraden lentament. Es descomponen cap a les capes altes (estratosfera) i competeixen en la formació d'ozó.

• Contaminants Secundaris

  Formats a partir de la reacció de contaminants primaris.

  • Ozó: Es forma a partir de la reacció de l'òxid de nitrogen i hidrocarburs (forta radiació i altes temperatures). Per això la concentració d'ozó augmenta.

    Ozó troposfèric:

    NO2 + (llum ultraviolada) = NO + O
O + O2 = O3

Factors del Canvi Climàtic

• Factors Astronòmics

  Alineació planetària, cicles d'activitat solar, cicles orbitals terrestres, impactes de meteorits.

• Factors Geològics

  Posició de les terres emergides, erupcions volcàniques, canvis d'intensitat i polaritat en el camp magnètic terrestre.

• Factors Antròpics

  Contaminació generada per l'activitat humana.

Funcions Essencials de l'Atmosfera

1. Caràcter protector: Filtra la radiació ultraviolada.
2. Conté els gasos necessaris per a la vida: Té l'oxigen per a respirar i el CO2 necessari per fer la fotosíntesi.
3. Regula la temperatura: Redueix els contrastos tèrmics a la Terra, principalment entre el dia i la nit, i també afavoreix que l'aigua es mantingui en estat líquid. Completa el cicle de l'aigua.
4. Impedeix la caiguda de material còsmic.

Factors Determinants del Clima Local

• Latitud: Hem de tenir en compte el moviment de rotació i translació de la Terra que determinen importants desequilibris tèrmics depenent de la incidència de la radiació solar. Segons això, a l'equador li arriba la radiació de manera perpendicular (zona càlida) i als pols els hi arriba amb més inclinació. Aquesta variació tèrmica generarà una circulació atmosfèrica i una distribució mundial dels diferents climes.
• Altitud
• Distància al mar
• Orientació
• Humanització

La Circulació Atmosfèrica

La força de Coriolis és una força que es genera amb el moviment de rotació i translació terrestre, que té la capacitat de desviar els fluids.

Tipus de Climes Mundials

• Clima Equatorial

  Temperatures altes durant tot l'any. Precipitacions abundants i regulars sota la influència de les baixes pressions equatorials.

• Clima Temperat Humit

  Temperatures suaus però amb variacions estacionals. Precipitacions abundants i molt regulars al llarg de l'any.

• Clima Temperat d'Estiu Sec

  Estius calorosos i hiverns suaus. Estiu sec. Precipitacions no gaire abundants i irregulars que depenen directament o indirectament de les depressions subpolars.

• Clima Continental amb Hivern Sec

  Hiverns molt freds, variacions estacionals amb forts contrastos, hiverns secs pel domini de l'anticicló de Sibèria. Precipitacions moderades la resta de l'any.

• Clima d'Alta Muntanya

  Fred, precipitacions abundants, però irregulars geogràficament.