Capas y Fenómenos de la Atmósfera Terrestre: Composición y Efectos Climáticos

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La Atmósfera: Capa Protectora de la Tierra

La atmósfera es la capa más externa de la Tierra, limitando con el espacio exterior. Está en contacto con otros sistemas como la hidrosfera, la geosfera y la biosfera. Aunque es un sistema abierto, su composición se mantiene casi constante. Se producen intercambios de materia con los otros sistemas, como el vapor de agua procedente de la evaporación del agua de la hidrosfera. La energía solar llega a la atmósfera en forma de luz y calor, y se emite en forma de calor. Esta energía recibida pone en movimiento las masas de aire, produciendo la circulación atmosférica. La interacción entre la atmósfera y la hidrosfera determina la humedad o cantidad de vapor de agua en la atmósfera. Esta humedad influye en las precipitaciones y en las características climáticas.

Composición de la Atmósfera

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la Tierra. No es una cubierta homogénea, sino que la mayor parte de su masa se encuentra en los primeros kilómetros de altura. El 95% de su masa se encuentra en los primeros 15 kilómetros. Los gases están mezclados, sin reaccionar entre sí. En la atmósfera también hay polvo, partículas en suspensión derivadas de los incendios de bosques y de las erupciones volcánicas, y partículas de sales procedentes de la evaporación de gotas de agua salada. Los principales gases que forman la atmósfera son: nitrógeno (N) con un 78%, oxígeno (O) con un 21%, argón (Ar) con un 0,93%, dióxido de carbono (CO2) con un 0,033% y otros gases con un 0,01%.

Estructura de la Atmósfera

La atmósfera se extiende hasta una altura de 10.000 km. En ella se distinguen una serie de capas horizontales.

Según su comportamiento, se divide en dos partes: la homosfera, en la que se distinguen tres capas (troposfera, estratosfera y mesosfera), y la heterosfera, que se divide en termosfera y exosfera. El límite entre ambas capas se denomina homopausa.

La Homosfera

Es una capa uniforme que se extiende hasta los 80 km de altitud. Está formada por una mezcla de gases que recibe el nombre de aire. La uniformidad de esta capa se debe a los movimientos de la masa de gases.

Troposfera

Se extiende desde la superficie hasta unos 12-15 km de altura. La temperatura va descendiendo con la altitud, desde los 15ºC de media en la superficie hasta los -60ºC en el límite superior. Contiene el 75% de la masa de la atmósfera y casi todo el vapor de agua y los aerosoles (partículas en suspensión). En esta capa se dan las corrientes ascendentes y descendentes de aire, por lo que se producen la mayor parte de los fenómenos meteorológicos. El límite superior se llama tropopausa y se sitúa a unos 17 km sobre el Ecuador y a 7 km sobre los polos.

Estratosfera

Se extiende desde la troposfera hasta los 50-60 km de altitud. Entre los 25 y 30 km se encuentra la capa de ozono, donde se concentra la mayor parte del ozono atmosférico, que constituye un filtro de la radiación ultravioleta procedente del Sol.

Mesosfera

Se extiende hasta la mesopausa, situada a unos 80 km de altitud. La temperatura desciende con la altitud, hasta llegar a unos -100ºC. Los meteoritos, al entrar en la atmósfera, rozan con los gases de la mesosfera, inflamándose, volviéndose incandescentes y originando las estrellas fugaces.

La Heterosfera

Situada encima de la homosfera, llega hasta unos 10.000 km. En esta capa no existen mecanismos de mezcla, por lo que los gases se distribuyen en capas según su densidad.

Termosfera o Ionosfera

Se extiende hasta los 600 km. Está formada por nitrógeno, oxígeno y helio, que se colocan de forma estratificada. En su zona inferior encontramos una mayor concentración de nitrógeno y oxígeno. Estos gases actúan de filtro, absorbiendo los rayos X y los rayos gamma procedentes del Sol. Cuando estas radiaciones inciden sobre las moléculas de nitrógeno y de oxígeno, producen la rotura de los enlaces y la formación de iones, con desprendimiento de calor. Como consecuencia de estas reacciones, la temperatura de la termosfera asciende hasta los 1000ºC. En esta capa se producen las auroras boreales en las zonas de latitudes altas y se reflejan las ondas de radio emitidas desde la superficie de la Tierra.

Exosfera

Se extiende hasta el final de la atmósfera, a unos 10.000 km. El gas que predomina es el hidrógeno. La densidad es muy baja, la concentración de gases es muy baja, parecida a la del espacio exterior.

Fenómenos Meteorológicos: Gota Fría

La gota fría se produce en zonas cercanas al mar, normalmente en otoño o invierno, cuando la radiación solar es menor y el aire es más frío. En los meses fríos, el mar tiene una temperatura más alta que la tierra debido a que el agua posee un elevado calor específico y se enfría más lentamente. El viento que sopla desde el mar hacia la tierra es cálido y está cargado de humedad. Este aire cálido es poco denso, por lo que asciende hacia capas altas de la troposfera. En las zonas más altas de la troposfera se encuentran masas de aire muy frío. Cuando el aire caliente y húmedo se pone en contacto con el aire frío, se produce una rápida condensación del agua que transporta, lo que provoca lluvias torrenciales. La gota fría es un fenómeno típico de las zonas de la costa mediterránea española.

Efecto Föhn: Influencia del Relieve en el Clima

El relieve interviene en el movimiento de las masas de aire y en las precipitaciones. Cuando una masa de aire húmedo circula hacia una zona montañosa, se eleva hasta llegar a la cima de la montaña. Al ascender, se enfría y el agua que contiene se condensa, por lo que se producen precipitaciones y la masa de aire pierde humedad. Al pasar a la otra vertiente de la montaña, el aire seco desciende y se calienta. Se genera un viento seco y cálido. Así, las laderas por las que asciende el aire son húmedas, pero cuando el aire sobrepasa las montañas, cae hacia niveles más bajos, produciéndose el efecto contrario.

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