Características de las Capas Atmosféricas y el Efecto Foehn

Atmósfera: Concepto y Límites

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a la Tierra, en interacción constante con las capas sólida (geosfera), líquida (hidrosfera) y viva (biosfera). Es el resultado de la acción contrapuesta de dos fuerzas: la expansión gaseosa, que tiende a la dispersión de sus componentes, y la gravedad, que los retiene dentro del campo terrestre.

El 97% de sus componentes se concentran en los primeros 30 km de altitud. La densidad de los gases va disminuyendo hasta los más de 10.000 km. La temperatura, la composición y la presión también varían con la altitud.

1. Composición y Estructura

Composición

Aunque no es homogénea en toda su extensión, mayoritariamente está compuesta por una mezcla de gases (aire y aerosoles). Entre los gases se encuentran: H₂O, SO₂, NO₂, O₂, Ne, Xe...

Los aerosoles están formados por partículas sólidas y líquidas:

• Polvo.
• Sal marina.
• Humos y cenizas de volcanes.
• Microorganismos.
• Agua líquida en las nubes.

Estructura

La atmósfera atiende a distintos modelos de estructura según diversos criterios:

Según la Composición Química

• Homosfera: Alcanza hasta los 90 o 100 km sobre el nivel del mar y está formada por aire con una composición uniforme y constante. Hacia los 30 km hay concentraciones de ozono que rompen la uniformidad de la homosfera.
• Heterosfera: Se extiende a partir de los 100 km hasta el límite interior. Los gases se encuentran estratificados en función de su peso molecular:
  • Nitrógeno molecular.
  • Oxígeno atómico.
  • Helio.
  • Hidrógeno molecular e hidrógeno atómico.

Según el Comportamiento Térmico

La temperatura no varía uniformemente con la altura; a veces aumenta y a veces disminuye. En función de esto se distingue:

• Troposfera: Es la capa más cercana a la superficie. Su temperatura disminuye progresivamente con la altura desde los 45 ºC hasta los -70 ºC en el límite superior de la capa. Contiene el 99% del agua presente en la atmósfera, ocurriendo en ella los fenómenos meteorológicos.
• Estratosfera: Se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa. Su límite de temperatura superior se sitúa entre los 10 y 20 ºC. Este aumento de temperatura se debe a la absorción de la radiación ultravioleta por parte del ozono.
• Mesosfera: En esta capa, la temperatura desciende nuevamente hasta alcanzar los -90 ºC.
• Termosfera: El aire deja paso al nitrógeno y al oxígeno de la heterosfera, lo que hace que la temperatura alcance valores por encima de los 1.000 ºC.
• Exosfera: Es la última capa y presenta una densidad muy baja.

Según el Estado de Ionización de los Componentes

• Neutrosfera: Formada por partículas no ionizadas.
• Ionosfera: Alcanza desde los 80 a los 400 km. Está formada por gases ionizados (oxígeno y nitrógeno) debido a la absorción de rayos X y rayos gamma. Esta capa refleja las ondas de TV y de radio.

Según el Campo Magnético

• Magnetosfera: Capa en la que se siente el campo magnético terrestre y alcanza hasta los 6.500 km. Los vientos solares provocan la deformación del campo magnético y la aparición de dos cinturones de radiación electromagnética conocidos como los Cinturones de Van Allen. En momentos de alta intensidad, las partículas escapan por los extremos irrumpiendo en la atmósfera en las zonas polares, dando lugar a las Auroras Boreales.

Efecto Foehn

El Efecto Foehn se produce en relieves montañosos cuando una masa de aire cálido y húmedo es forzada a ascender para salvar ese obstáculo. Esto hace que el vapor de agua se enfríe y sufra un proceso de condensación, precipitándose en las laderas de barlovento, donde se forman nubes y lluvias orográficas.

Cuando esto ocurre, la temperatura aumenta por el proceso de compresión adiabática. Este proceso está motivado porque el aire, ya seco y cálido, desciende rápidamente por la ladera opuesta.