La Atmósfera Terrestre: Composición, Capas y Fenómenos Clave

La Atmósfera Terrestre

Definición de Atmósfera y Aire

Definición de Atmósfera: Es la capa externa gaseosa que envuelve completamente la Tierra.

Definición de Aire: Es la mezcla de gases que componen la atmósfera.

Composición del Aire que Respiramos

Los gases que componen principalmente el aire seco y limpio son:

• 78% Nitrógeno
• 21% Oxígeno
• 1% Otros gases (Argón, Dióxido de carbono, etc.)

Sin embargo, en la mayoría de los casos, el aire no es completamente seco ni limpio, conteniendo también vapor de agua y partículas diversas.

Propiedades del Aire

• Compresibilidad: El aire se puede comprimir. Esto es debido a que sus partículas están muy separadas y pueden juntarse.
• Dilatación: El aire se dilata. Con el calor, las partículas se mueven más rápido y ocupan un volumen mayor.
• Presión: El aire ejerce presión.

Presión Atmosférica

La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera sobre la superficie de la Tierra.

Factores que influyen en la presión

• Altitud
• Temperatura
• Humedad
• Latitud

Estructura de la Atmósfera

El aire no se distribuye homogéneamente en la atmósfera debido a la atracción gravitatoria. En los 6 primeros kilómetros se halla aproximadamente la mitad de la masa de aire de toda la atmósfera. Más allá de los 16 km, apenas queda el 20%.

La atmósfera se encuentra estratificada en diferentes capas:

Capas ordenadas (desde la superficie hacia el exterior)

1. Troposfera: La capa más cercana a la superficie, donde ocurren los fenómenos meteorológicos.
2. Estratosfera: Contiene la capa de ozono, que filtra la radiación ultravioleta.
3. Mesosfera: Donde la mayoría de los meteoritos se desintegran.
4. Termosfera (o Ionosfera): Las temperaturas aumentan con la altitud; importante para las comunicaciones por radio.
5. Exosfera: La capa más externa, donde la atmósfera se fusiona gradualmente con el espacio exterior.

Funciones de la Atmósfera

• Actúa como filtro de las radiaciones solares nocivas.
• Reduce las oscilaciones extremas de temperatura entre el día y la noche.
• Permite la existencia del ciclo del agua.
• Proporciona gases esenciales para la vida (oxígeno, dióxido de carbono).
• Permite la propagación del sonido.
• Hace posible el vuelo de organismos voladores y aeronaves.

El Efecto Invernadero

El efecto invernadero es un fenómeno natural por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Este proceso es fundamental para mantener una temperatura habitable en la Tierra.

Gases del efecto invernadero

Gases naturales

• Vapor de agua (H₂O)
• Dióxido de carbono (CO₂)
• Metano (CH₄)
• Óxido de dinitrógeno (N₂O)
• Ozono (O₃)

(Nota: Nitrógeno (N₂), Oxígeno (O₂) y Argón (Ar), aunque son los más abundantes, no son gases de efecto invernadero significativos).

Gases artificiales

• Clorofluorocarbonos (CFC) y otros halocarbonos.

Consecuencias del aumento de los gases de efecto invernadero

El incremento de estos gases, principalmente debido a actividades humanas, intensifica el efecto invernadero natural, provocando:

• Aumento de la temperatura media del planeta (calentamiento global).
• Deshielo de los polos y glaciares, con el consiguiente ascenso del nivel del mar.
• Aumento de la desertificación.
• Periodos de sequía más intensos y frecuentes, lo que provoca incendios forestales.
• Incremento de fenómenos meteorológicos extremos (olas de calor, huracanes, inundaciones).

Etapas del efecto invernadero natural

1. Radiación solar recibida: La Tierra recibe energía del Sol en forma de radiación de onda corta (luz visible, ultravioleta).
2. Reflexión: Parte de esta radiación es reflejada por las nubes y la superficie terrestre de vuelta al espacio.
3. Absorción superficial: Otra parte de la radiación es absorbida por la superficie terrestre (continentes y océanos), calentándola.
4. Emisión terrestre: La superficie terrestre caliente devuelve ese calor al espacio en forma de radiación infrarroja (onda larga).
5. Absorción atmosférica: Parte de esta radiación infrarroja es absorbida por los gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera. Esto calienta el aire, produciendo el efecto invernadero natural.
6. Escape al espacio: El resto de la radiación infrarroja acaba saliendo al exterior, manteniendo un equilibrio térmico.