La Atmósfera Terrestre: Estructura, Capa de Ozono y Fenómenos Climáticos Esenciales

Las Capas de la Atmósfera Terrestre y su Dinámica

Estratosfera

Se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa. En ella no existen movimientos verticales significativos, sino predominantemente horizontales, debido a la presencia de estratos o capas superpuestas. Además, en su parte inferior, se forman nubes de hielo, y es en esta capa donde se encuentra la vital capa de ozono. La temperatura aumenta progresivamente hasta la estratopausa.

Mesosfera

Se extiende hasta la mesopausa. Aunque la densidad atmosférica es muy reducida, el roce de las partículas que contiene provoca la inflamación de los meteoritos al entrar, dando lugar a las espectaculares estrellas fugaces.

Termosfera

La temperatura aumenta drásticamente, pudiendo alcanzar hasta unos 1000ºC, debido a la absorción de las radiaciones solares de onda más corta. Sobre las zonas polares, el rozamiento de los electrones que llegan del Sol contra las moléculas atmosféricas produce espectaculares manifestaciones de luz y calor: son las auroras boreales en el hemisferio norte y las auroras australes en el sur.

Exosfera

Es la última capa de la atmósfera y su límite está marcado por una densidad atmosférica extremadamente baja, similar a la del espacio exterior.

La Capa de Ozono: Formación y Destrucción

Mecanismo de Formación y Destrucción Natural del Ozono

1. Fotólisis (ruptura) del oxígeno por la luz ultravioleta: O₂ + UV → O + O
2. Formación del ozono: O + O₂ → O₃ + calor
3. Destrucción del ozono:
   1. Fotólisis del ozono: O₃ + UV → O₂ + O
   2. Reacción del ozono con el oxígeno atómico: O + O₃ → O₂ + O₂

Dinámica Atmosférica y Fenómenos Climáticos

Convección Térmica

Estos movimientos son originados por el contraste de la temperatura del aire entre la parte superficial, que tiende a elevarse formando corrientes térmicas ascendentes, y el aire superior, que tiende a descender.

Convección por Humedad

Se originan por la presencia de vapor de agua en el aire, que lo hace menos denso que el aire seco, al contener más agua. El vapor de agua está presente en la atmósfera y podemos medirlo de dos maneras:

• Humedad Absoluta: Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire.
• Humedad Relativa: Es la cantidad, expresada en tanto por ciento, de vapor de agua que hay en 1 m³ de aire en relación con la máxima que podría contener a la temperatura en la que se encuentra.

Las nubes están constituidas por millones de pequeñas gotitas de agua o por pequeños cristales de hielo que se encuentran suspendidos en el aire. El hielo se forma predominantemente en la parte más elevada de las nubes altas.

Movimientos Verticales debidos a la Presión Atmosférica

La presión ejercida por una columna de aire sobre la superficie terrestre se mide con el barómetro y se compara con un valor de referencia estándar.

Gradientes Verticales

Los gradientes verticales representan la diferencia de temperatura entre dos puntos situados a una diferencia de altitud de 100 m. Los principales tipos de gradientes son:

• Gradiente Vertical de Temperatura: Representa condiciones estáticas o de reposo. Es muy variable: con la altura, con la latitud, con la estación, etc.
• Inversión Térmica: Es el espacio aéreo en el cual la temperatura aumenta con la altura en vez de disminuir. Existen también inversiones térmicas ocasionales, como las de invierno, en las que el suelo enfría la atmósfera.