Dinámica del Agua y Estructura de la Atmósfera Terrestre: Procesos Geológicos Clave

Ciclo del Agua y Procesos Atmosféricos Fundamentales

El Ciclo Hidrológico

El ciclo del agua describe el movimiento continuo del agua en la Tierra. El agua pasa de la hidrosfera a la atmósfera mediante la evaporación. Al enfriarse, se condensa y se forman las nubes. Con la precipitación, el agua es devuelta a la Tierra en forma líquida o sólida, pudiendo seguir varios caminos:

• Escorrentía superficial: Desplazamiento sobre la superficie terrestre hacia las zonas más bajas.
• Retención: Cantidad retenida que está en función de las características del suelo, del clima y de la acción de los seres vivos que la incorporan.
• Infiltración: Atraviesa las capas permeables del terreno, incorporándose a las aguas freáticas, lo que da lugar a la escorrentía subterránea que circula hacia el mar.

El agua que se incorpora a la biosfera retorna a la atmósfera por transpiración. Unida a la evaporación ocurrida sobre la superficie terrestre, este proceso se engloba en la evapotranspiración.

Conceptos de Gradiente y Movimiento de Fluidos

Gradiente

Es la diferencia existente entre dos puntos en alguno de los parámetros atmosféricos.

Gradiente Térmico

Es la diferencia de temperatura entre dos puntos. Se producirá un movimiento en el cual se transporta calor de un extremo a otro.

Movimiento Vertical

Desplazamiento de las masas fluidas que depende de la temperatura y también de la capacidad para conducir calor. Generan gradientes térmicos y afectan a la densidad.

Movimiento Horizontal

Desplazamiento de las masas fluidas debidos al contraste térmico generado por la diferencia de insolación. Son dificultados por las masas continentales y amortiguan las diferencias térmicas entre los polos y el ecuador.

Composición y Estructura de la Atmósfera

Composición Atmosférica

La atmósfera se compone de diversos elementos clasificados según su abundancia y reactividad:

Componentes Atmosféricos

• Mayoritarios: $\text{N}_2$, $\text{O}_2$, $\text{Ar}$, $\text{CO}_2$.
• Minoritarios:
  • Reactivos: $\text{CO}$, $\text{NO}$, $\text{CH}_4$.
  • No reactivos: $\text{He}$, $\text{Ne}$, $\text{Kr}$.
• Variables: El vapor de agua y los contaminantes.

Funciones de la Atmósfera

Actúa como filtro protector y posee una función reguladora esencial para el planeta.

Capas de la Atmósfera

Troposfera

Es la capa inferior de la atmósfera y termina en la tropopausa. Su altitud varía con la latitud y con las estaciones. Sus características principales son:

• Hace posible la vida.
• La presión atmosférica es mayor en las capas bajas.
• La temperatura disminuye con la altura.
• Es la capa del efecto invernadero y es la capa donde se desarrolla el clima.

Estratosfera

Se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa. En ella el aire es muy tenue y no existen movimientos verticales, sino horizontales. No existen nubes, salvo en las zonas polares, denominadas nubes estratosféricas polares.

Mesosfera

Se extiende hasta la mesopausa. La densidad del aire es muy reducida. En ella tiene lugar la formación de las estrellas fugaces. La temperatura disminuye de nuevo hasta alcanzar aproximadamente los $-80 \text{°C}$.

Termosfera

La temperatura aumenta hasta unos $1000 \text{°C}$ debido a la absorción de las radiaciones solares de onda más corta por las moléculas de nitrógeno y de oxígeno presentes. Esto da lugar a la formación del campo magnético terrestre. En esta capa se producen las auroras boreales (hemisferio norte) y las australes (hemisferio sur).

Exosfera

Es la última capa y su límite viene marcado por una bajísima densidad atmosférica. El aire es tan tenue que no puede captar la luz solar, por ello tiene un color negro, similar al del espacio exterior.