La Atmósfera Terrestre: Composición, Origen y Estructura en Capas

La Atmósfera Terrestre: Definición y Características

Es la capa gaseosa que, a modo de envoltura protectora, rodea la superficie de la Tierra.

Origen y Evolución de la Atmósfera

Cuando se formó la Tierra hace 4600 millones de años (a partir de una nube de gas y polvo cósmico), la temperatura (Tº) era muy elevada. Hubo una intensa actividad volcánica y muchos gases fueron expulsados al exterior, originando la ATMÓSFERA PRIMITIVA.

Esta contenía mucho vapor de agua, $CO_2$ y nitrógeno, pero carecía de $O_2$. Era muy diferente a la actual. A partir de ahí, sucedieron una serie de procesos:

• Enfriamiento Progresivo del Planeta: El vapor de $H_2O$ se condensó; se formaron nubes, hubo precipitaciones y se formaron los mares y océanos.
• La Aparición de Oxígeno: Surgieron seres fotosintéticos primitivos (bacterias y algas) que, de forma gradual y lenta, liberaron $O_2$ a la atmósfera. Cuando hubo cantidad suficiente, se formó la capa de ozono, que protegió de las radiaciones solares nocivas y permitió la colonización del medio terrestre.
• Disminución del $CO_2$: Se disolvió en los mares y océanos, se incorporó a las rocas calizas de los fondos oceánicos, a la vez que los seres fotosintéticos lo captaban para su nutrición.

Composición Actual de la Atmósfera

La atmósfera actual se compone principalmente de los siguientes gases (porcentaje en volumen):

Presión Atmosférica

Es la fuerza o peso que ejerce la masa de aire por unidad de superficie terrestre.

Como unidad de la presión atmosférica se ha establecido la presión media del planeta al nivel del mar y 45º de latitud, denominándose atmósfera (atm). Equivalencias: 1 atm = 1013 mb = 101300 Pa = 760 mm Hg.

Factores que Modifican la Presión

La presión varía de unos sitios a otros debido a:

• Altitud: La mayor presión se registra al nivel del mar. Si ascendemos, al haber menos masa de aire sobre la superficie, la presión disminuye.
• Temperatura (Tº): Tiende a disminuir con la altitud, aunque en algunas regiones de la atmósfera aumenta.

Estructura de la Atmósfera por Capas

La atmósfera se divide en varias capas según su perfil de temperatura:

• Troposfera

  Primeros 12 km de altitud. Contiene el 80% de la masa total de la atmósfera. Ocurren los fenómenos meteorológicos. La Tº varía desde 15ºC hasta -70ºC. Desciende 0,65ºC por cada 100 m de altitud.

• Estratosfera

  Desde 12 km hasta 50 km de altitud. Contiene la capa de ozono (absorbe radiación ultravioleta y la calienta). Tº: Desde -60ºC hasta 0ºC.

• Mesosfera

  Desde 50 hasta 80 km. Los gases no absorben radiaciones solares. Tº: -100ºC. Se originan las estrellas fugaces.

• Termosfera / Ionosfera

  Desde 80 hasta 500-600 km. Contiene gases ionizados (cargados eléctricamente por radiaciones del Sol). Esta capa absorbe rayos gamma y X, que son altamente energéticos. Aparecen las auroras (fenómenos luminosos visibles en ambos polos provocados por la interacción de partículas procedentes del Sol con los gases ionizados de esta capa).

• Exosfera

  Desde 500-600 km hasta 10000 km. Es la última capa. Es prácticamente el vacío y contiene poca cantidad de helio e hidrógeno.

Funciones Esenciales de la Atmósfera

Función Protectora

• Filtrado de Radiaciones: Filtra las radiaciones solares e impide el paso de las que transportan más energía. La termosfera no permite la entrada de rayos gamma y X. La capa de ozono absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta. La atmósfera permite el paso de las radiaciones menos energéticas, que los seres vivos utilizan para la fotosíntesis y para calentar su cuerpo.
• Defensa contra Meteoritos: Reduce el efecto de los impactos de los meteoritos. Cuando un meteorito entra en ella, su roce con el aire hace que se caliente hasta fundirse.

Función Termorreguladora

• Conservación del Calor: Algunos gases absorben la radiación infrarroja y hacen que la Tº suba en las primeras capas. Esto se llama Efecto Invernadero Natural.
• Redistribución de Energía: Ayuda a redistribuir la energía solar, reduciendo las diferencias térmicas entre el ecuador y los polos. Los rayos solares inciden de forma perpendicular en la zona próxima al ecuador y ocasionan un mayor calentamiento que en las áreas próximas a los polos; esto genera corrientes de aire.