Atmósfera Terrestre: Composición, Capas, Contaminación y Balance Energético

Composición de la Atmósfera

Gases Permanentes:

Nitrógeno 78% - Oxígeno 20,9% - Argón 0,9% - Resto

Sustancias Variables:

Vapor de agua - CO2 - Metano - Ozono - Material particulado - CFC (Fluoroclorocarbonos)

Importancia de la Atmósfera

Capa protectora que hace posible la vida en la Tierra y la protege del medio hostil del espacio exterior (rayos cósmicos). Parte básica del ciclo hidrológico que transporta agua de los océanos a la tierra. Estabiliza la temperatura de la Tierra.

Capas de la Atmósfera

• Troposfera: Altitud de 10-16 km, ocurren los fenómenos meteorológicos (hasta los -60°C).
• Estratosfera: (-60°C a -5°C). Presencia del ozono.
• Mesosfera: (-5°C a -90°C).
• Termosfera: (-90°C – 1000°C) (500km). A causa de la absorción de radiaciones solares.
• Exosfera: (1000°C a -).

Balance de la Energía en la Atmósfera

La energía tiene que ser absorbida y retornada al espacio para mantener el balance de calor. Este transporte de energía es por medio de:

• Conducción: Ocurre a través de la interacción de átomos o moléculas sin que se mueva el medio material y es un medio lento de transferir energía.
• Convección: Movimiento de masas enteras de aire calientes o frías. Variaciones bruscas de temperatura.
• Radiación: Ocurre a través de la radiación electromagnética (balance con el espacio).

Isla de Calor

Este fenómeno es producido por la urbanización, la cual absorbe fuertemente la energía solar y la re-irradia al microclima urbano, además de las actividades humanas que generan calor y otros gases invernadero que retienen el calor y lo aumentan hasta un 5°C mayor que lo normal.

Origen de la Contaminación Atmosférica

Provienen de dos fuentes emisoras que son las naturales y las antropológicas (origen humano).

Emisiones Primarias

Originadas por focos naturales, volcanes, incendios forestales y descomposición de la materia orgánica. Los focos antropogénicos de emisiones primarias son:

• Focos fijos: Industriales y domésticos.
• Focos móviles: Automóviles, avión, buques.
• Focos compuestos: Áreas urbanas.

Contaminantes Atmosféricos

• Contaminantes primarios: Se emiten directamente a la atmósfera (dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de azufre).
• Contaminantes secundarios: Se forman mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre contaminantes primarios (ácido sulfúrico, dióxido de nitrógeno).

Principales Contaminantes del Aire

• Monóxido de carbono: (Vehículos – Mareos, enfermedades cardíacas - LEVE)
• Óxido de azufre: (Plantas termoeléctricas – Irritantes para el aparato respiratorio – Reduce rendimiento de los cultivos)
• Óxidos de nitrógeno: (Vehículos – Aparato respiratorio – Lluvia ácida)
• Ozono troposférico
• Plomo
• Material particulado: (Industrial y domésticos – irritante y cancerígeno – Reduce cultivos)

Hidrocarburos Aromáticos

Se forman generalmente a partir del benceno, muchos tienen olores agradables, pero son cancerígenos. Provienen de combustiones incompletas y suelen estar en fase de vapor y absorbidos por partículas de aerosoles.

Lluvia Ácida

El pH es de 5,65 debido a la presencia del CO2 que forma ácido carbónico.

Efecto Invernadero

Es cuando ciertos gases presentes en la atmósfera son capaces de almacenar radiación de onda larga (calor).

Hipótesis del Calentamiento Global

• Primera: El calentamiento provocaría inundación de amplias zonas costeras resultado de la fusión de los casquetes polares.
• Segunda: Al aumentar la T° los océanos liberan más CO2 lo que eliminaría el fenómeno, pero aumentaría la humedad del aire.
• Tercera: Desajuste climático de efectos impredecibles.

Partículas Atmosféricas

Materia mineral - Aerosol marino

Efectos de las Partículas Atmosféricas

• Nocivos para la salud: Depende del tamaño de la partícula, tiempo de exposición y sustentabilidad de la persona (de 2,5 Pm más dañinas).
• Sobre el clima: Depende de la cantidad de concentración en el aire y puede conllevar al consumo de productos, agua contaminada y contacto con el suelo contaminado.

Índice de Calidad del Aire

Herramienta usada por la EPA para proveer información sobre la calidad del aire local.

Dispositivos de Control y/o Disminución

Filtros de aire, Filtros de manga, condensadores, ciclones.