L'Atmosfera Terrestre: Estructura, Fenòmens i Riscos Climàtics

L'atmosfera és la capa gasosa i contínua que envolta la Terra, essencial per a la vida i els fenòmens climàtics.

Estructura de l'Atmosfera Terrestre

L'atmosfera es divideix en diverses capes, cadascuna amb característiques úniques:

• Troposfera

  • El seu gruix és variable, sent més prima als pols i més gruixuda a l'equador.
  • En ella tenen lloc la majoria dels fenòmens atmosfèrics.
  • És la part de l'atmosfera que es troba en contacte amb els éssers vius.
  • La temperatura disminueix amb l'altitud a raó de 0,6 ºC cada 100 m, fins a assolir valors de –70 ºC a –80 ºC.

• Estratosfera

  • L'aire es troba estratificat en capes.
  • La temperatura augmenta fins a 0 ºC.
  • En ella es troba la concentració més elevada d'ozó (als voltants de 30-50 km d'altitud), responsable de retenir les radiacions ultraviolades nocives.

• Mesosfera

  • La temperatura torna a disminuir fins a valors de –90 ºC.

• Termosfera o Ionosfera

  • Fort augment de la temperatura.
  • Els gasos estan ionitzats, la qual cosa permet la reflexió de les ones de ràdio.
  • Reté radiacions d'ona curta com les gamma, els raigs X i radiacions nuclears (com les partícules alfa o les beta).
  • Impedeix la caiguda de material còsmic, desintegrant meteorits (entre 80-110 km d'altitud), la qual cosa dona lloc als estels fugaços pel fregament amb els gasos.

• Exosfera

  És la capa més externa de l'atmosfera, on els gasos es dispersen gradualment cap a l'espai.

Funcions Essencials de l'Atmosfera

• Actua com a filtre de radiacions nocives.
• Regula la temperatura del planeta.
• Permet la respiració dels éssers vius.

Corrents en Xorros (Jet Streams)

Són fluxos d'aire que circulen a gran velocitat en alçada (prop de la tropopausa) al voltant del planeta, generalment d'oest a est, aprofitant les discontinuïtats entre les cèl·lules convectives.

Tipus de Precipitacions

Les precipitacions es classifiquen segons el seu origen:

• Precipitacions Orogràfiques

  Es produeixen en zones muntanyoses. L'aire càlid i humit ascendeix pel vessant d'una muntanya, es refreda en altura i forma núvols que acaben donant precipitacions.

• Precipitacions Convectives

  Es produeixen en zones de forta insolació, com l'Equador. Quan la superfície terrestre està molt calenta, l'aire s'escalfa molt i puja per convecció. En altura es refreda i forma núvols que acaben donant precipitacions.

• Precipitacions Frontals

  Es produeixen quan xoquen dues masses d'aire de diferent temperatura. L'aire fred queda per sota perquè pesa més, mentre que l'aire calent puja per damunt del fred. En altura es refreda i forma núvols que acaben donant precipitacions.

Fenòmens Meteorològics Extrems

• Huracà

  És una massa d'aire que gira provocant forts vents, amb origen al mar en zones tropicals, i que avança d'est a oest.

  • Es produeix quan la temperatura dels oceans és superior a 27 ºC, generant una forta evaporació que produeix l'ascensió d'aire calent i forma una zona de baixes pressions.
  • Giren en sentit antihorari a l'hemisferi nord i horari a l'hemisferi sud.
  • Es desplacen d'est a oest.
  • Provoquen riscos significatius en xocar amb la costa del continent, com inundacions i esllavissades derivades de les pluges intenses.

• Tornado

  És una massa d'aire que gira a alta velocitat angular, amb el seu extrem inferior en contacte amb la superfície terrestre i el superior amb un núvol.

  • Es formen sobre el terra quan es troben una massa d'aire polar fred i sec i una d'aire tropical humit.
  • Giren en qualsevol direcció.
  • Els riscos principals són derivats dels forts vents.

Fenòmens Climàtics Globals: El Niño i La Niña

• El Niño

  Fenomen climàtic periòdic (amb una freqüència entre 3 i 7 anys) que es produeix a les costes del Pacífic a causa de canvis en la circulació atmosfèrica dels vents alisis, i sol tenir lloc al voltant de Nadal. Té repercussions en el clima de tot el món:

  1. Els vents alisis s'afebleixen o s'aturen.
  2. La circulació d'aigua superficial es desplaça més cap a l'est i menys cap a l'oest.
  3. A la costa oest de Sud-amèrica o a l'est del Pacífic, es genera una situació atmosfèrica de depressió, amb temps inestable i fortes pluges que originen inundacions.
  4. No hi ha aflorament d'aigües fredes riques en nutrients, i la pesca és molt escassa.
  5. A l'oest del Pacífic, es produeix una situació atmosfèrica d'alta pressió, amb sequera.

• La Niña

  Fenomen climàtic no periòdic que produeix un refredament del Pacífic, sent l'oposat a El Niño:

  1. Els vents alisis s'intensifiquen.
  2. La circulació d'aigua superficial s'intensifica cap a l'oest.
  3. Això provoca la pujada d'aigua freda (aflorament) a l'est del Pacífic.

Variació Estacional del CO2 Atmosfèric

La corba de concentració de CO2 atmosfèric presenta una forma "serrada" amb alts i baixos estacionals:

• Un màxim a la primavera, ja que venim de l'hivern, quan els arbres no fan fotosíntesi (no capten CO2).
• Un mínim a la tardor, perquè es ve de l'estiu, que és quan es fa la fotosíntesi i es capta més CO2.

Contaminació Atmosfèrica

• Boirum Fotoquímic (Smog)

  Boira espessa que s'observa a les zones urbanes molt poblades, amb molt de trànsit, forta insolació i estancament de l'aire. Es caracteritza per l'aparició d'ozó a les capes baixes de l'atmosfera, que es produeix a partir d'hidrocarburs i òxids de nitrogen en presència de radiació solar.

• Pluja Àcida

  Es genera quan els òxids de sofre i nitrogen es transformen a l'atmosfera en àcid sulfúric i nítric, els quals, en combinar-se amb el vapor d'aigua atmosfèric, formen petites gotes d'aigua àcida. Es considera pluja àcida aquella que té un pH per sota de 5, ja que la pluja normal no és neutra (pH entre 5-6) a causa de la reacció del CO2 atmosfèric amb l'H2O, formant H2CO3.

  Responsables

  • Principalment, les indústries i la crema de combustibles fòssils.

  Impactes i Conseqüències

  • Acidifica el sòl, afectant les arrels de les plantes i disminuint l'assimilació de nutrients, la qual cosa causa un deteriorament dels arbres.
  • Provoca corrosió i necrosi de les fulles.
  • Acidificació dels medis aquàtics (rius, llacs i aiguamolls), provocant la mort dels organismes que no poden suportar la disminució del pH a l'aigua.
  • Corrosió d'edificis i monuments.

  Mesures de Prevenció

  • Disminuir les fonts d'òxids de sofre i de nitrogen.
  • Substituir les centrals tèrmiques per energies renovables (eòlica, solar).
  • Potenciar el cotxe elèctric i el transport públic.

Conceptes Clau en la Gestió de Riscos Naturals

Perillositat

És la probabilitat que es produeixi un fenomen destructiu o la intensitat d'un fenomen.

Exposició

És el nombre de víctimes o béns que es poden veure afectats per un fenomen destructiu.

Vulnerabilitat

Predisposició d'un element a patir danys davant d'un fenomen. Es pot expressar com a percentatge respecte al total exposat de víctimes mortals o pèrdues materials esperades.

Predicció

Consisteix a conèixer, situar i anticipar on i quan tindrà lloc un risc.

Previsió

Desenvolupar un model del funcionament d'un determinat fenomen que genera un risc (per exemple, fer mapes de perillositat i avisar la població).

Prevenció

Preparar, disposar i elaborar mesures per minimitzar un risc.