Estructura y función de la atmósfera: una mirada a las capas que nos rodean

Introducción: Funcionamiento de la máquina climática

La máquina climática es un sistema complejo que se estudia a través de modelos. Su funcionamiento se basa en los movimientos generados por la existencia de un gradiente, que es la diferencia entre dos puntos en parámetros atmosféricos como la temperatura, la humedad y la presión. Este gradiente genera una circulación del fluido (viento en la atmósfera, corrientes oceánicas en la hidrosfera) que busca equilibrar las diferencias. Cuanto mayor sea el gradiente, más vigorosa será la circulación.

El comportamiento de la atmósfera y la hidrosfera difiere debido a sus propiedades físicas, como la densidad, la compresibilidad, la movilidad y la capacidad de almacenar y conducir calor.

Movimientos verticales

Los movimientos verticales ascendentes y descendentes dependen de la temperatura y la densidad del aire o el agua. El aire, al ser mal conductor del calor, se calienta desde la superficie terrestre y asciende al ser menos denso. A medida que sube, se enfría y desciende. El agua, mejor conductora del calor, se calienta en la superficie y no presenta movimientos verticales significativos.

Movimientos horizontales

Los vientos y las corrientes oceánicas se desplazan horizontalmente debido al contraste térmico generado por la desigual insolación de la superficie terrestre.

Composición de la atmósfera

La atmósfera está compuesta por gases mayoritarios (como el nitrógeno y el oxígeno), minoritarios y variables, como el vapor de agua, que juega un papel crucial en la regulación climática.

Estructura y función de la atmósfera

Troposfera

La troposfera es la capa inferior de la atmósfera, con una altitud que varía entre 9 km en los polos y 16 km en el ecuador. Contiene el 80% de los gases atmosféricos y es donde se desarrolla la vida. La temperatura disminuye con la altitud, fenómeno conocido como gradiente vertical de temperatura (GVT), desde unos 15 ºC en la superficie hasta -70 ºC en la tropopausa (límite superior de la troposfera).

Estratosfera

La estratosfera se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa (50-60 km de altitud). Entre los 15 y 30 km se encuentra la capa de ozono, que protege la vida en la Tierra de la radiación ultravioleta. La temperatura aumenta en la estratosfera hasta alcanzar valores entre 0 y 4 ºC en la estratopausa.

Mesosfera

La mesosfera se extiende hasta la mesopausa (80 km de altitud). En esta capa, la fricción con las partículas atmosféricas provoca la incineración de meteoritos, creando estrellas fugaces. La temperatura vuelve a disminuir hasta unos -80 ºC en la mesopausa.