Atmósfera

La palabra atmósfera es un término compuesto por dos partículas, atomos, que en griego significa vapor, aire y la palabra esfera. Es decir que es la envoltura gaseosa que cubre a una esfera o cuerpo celeste o a un planeta. Cada cuerpo celeste tiene una atmósfera propia, de características particulares. En el caso de la Tierra, la atmósfera seca, o sea sin considerar el vapor de agua presente en ella, está compuesta por:

nitrógeno
N2 
78.08% en volumen
oxígeno
O2
20.95% en volumen
argón
Ar
0.93% en volumen
anhídrido carbónico
CO2
~0.03% en volumen

El aproximadamente 0.01% restante esta compuesto por el ozono (0.000006%) y gran variedad de gases presentes en cantidades muy reducidas, de allí su denominación de gases traza. El vapor de agua puede llegar a ser el 4% de la atmósfera cerca de la superficie del planeta pero por encima de los 10-15 km solo se encuentra en cantidades muy pequeñas, haciendo parte de ese 0,01 por ciento restante. A pesar de estar presentes en cantidades tan bajas, estos gases tienen una participación muy importante en el comportamiento del clima y el desarrollo de los procesos atmosféricos, debido a su participación en la física y la química que regulan el estado de la atmósfera.

El ozono y el vapor de agua, ambos gases de invernadero, por absorber la radiación infrarroja terrestre, son particularmente importantes para definir el clima terrestre y mantener las condiciones ambientales que permiten la vida en la Tierra. Ello es debido, particularmente, por el papel que juegan sus respectivas distribuciones verticales y su variabilidad geográfica y temporal.

En función del comportamiento de la temperatura atmosférica con la altura, convencionalmente la atmósfera terrestre ha sido dividida en cinco capas que, a partir de la superficie terrestre, se denominan consecutivamente: Tropósfera, Estratósfera, Mesósfera, Termósfera y Exósfera.

Estas capas presentan distintas características y comportamientos, a saber:

TROPOSFERA

Es la capa inferior, en contacto con la superficie terrestre y contiene casi el 90% de toda la masa atmosférica. Su límite superior es la tropopausa, cuya altura varia entre los 18km sobre el Ecuador y los 8 km sobre las regiones polares. En la tropósfera la temperatura decrece en función de la altura (aproximadamente -6°C cada 1000 metros de ascenso). En esta región se desarrollan los procesos de la temperie y buena parte de los climáticos. La mezcla de gases atmosféricos principales es homogénea, y salvo en zonas contaminadas, practicamente no se desarrollan procesos químicos ni fotoquímicos, estos últimos debidos a la acción que tiene la radiación solar sobre ciertos contaminantes, dando origen a las deposiciones ácidas( precipitaciones, nieblas y escarchas ácidas).

La tropopausa, que puede ser simple o múltiple, es la divisoria entre la tropósfera y la capa siguiente.

ESTRATOSFERA

Es la capa ubicada por encima de la tropopausa. Esta región muestra un incremento de la temperatura en función de la altura, debido a que contiene a la capa de ozono que absorbe la energía de alta intensidad ( radiación ultravioleta ) de la radiación solar. La estratósfera se extiende hasta aproximadamente 50 km por encima de la superficie terrestre, donde se encuentra la estratopausa. Allí es posible encontrar temperaturas de hasta 0°C. La estratósfera, que contiene algo menos del 10% de la masa de la atmósfera, es una región químicamente activa debido a la presencia de mayores niveles de radiación solar, en particular la mencionada radiación ultravioleta. Desde hace algunos años se considera que esta región es importante para la regulación del clima y sus variaciones son consideradas como indicadores tempranos de procesos conducentes al cambio climático.

MESOSFERA

Por encima de la estratósfera se encuentra la mesósfera, donde nuevamente la temperatura decrece con la altura, hasta la mesopausa que se ubica a unos 85-90 km por sobre la superficie. Aquí la actividad química es aun más importante, debido a la mayor intensidad de la radiación solar, que alcanza a esta capa atmosférica atenuada sólo levemente por la presencia de la capa siguiente.

TERMOSFERA

En esta capa los gases principales (N2, O2, Ar y CO2), ya no se mezclan homogéneamente, sino que forman estratos. Los gases que la conforman, como ocurre con el oxígeno termosférico, se encuentran en su estado atómico (O), por efecto de la radiación solar no atenuada que incluye rayos X y partículas energéticas, como protones y electrones. Es por ello que llegan a ionizarse, formando la ionósfera o capa ionizada que rodea al planeta. En la termósfera la temperatura crece con la altura y puede llegar a ser superior a los 1.500C a 300 Km de altura, según sea el estado de la corona solar.

EXOSFERA

Finalmente y por encima de los 400 km se ubica la exósfera formada principalmente por helio e hidrógeno, cuyos átomos pueden alcanzar velocidades suficientemente elevadas como para escapar del campo gravitatorio terrestre.

OTRAS DEFINICIONES

1)  La tropósfera, es también conocida como atmósfera baja. Ella, junto con la estratósfera y mesósfera, conocidas en conjunto como la ATMÓSFERA MEDIA, forman la HOMÓSFERA debido a la mezcla homogénea de los gas principales.

2)  La termósfera y la exósfera, denominadas ATMÓSFERA SUPERIOR también se conocen colectivamente como HETERÓSFERA, debido a que los gases en esta región de la atmósfera no se mezclan.

3) Aún cuando, generalmente, se entiende por atmósfera a la capa de aire que rodea a La Tierra, en algunos casos se la divide en ATMÓSFERA EXTERNA y ATMÓSFERA INTERNA. La primera es llamada también ATMÓSFERA LIBRE y la segunda es la ATMÓSFERA DE LOS INTERIORES, que adquiere importancia en las áreas de trabajo, vivienda, de esparcimiento, etc., ya que puede ser acondicionada, para proveer condiciones de mayor confort al individuo.

OTROS DATOS

- La figura muestra la relación entre la presión y la temperatura del aire con respecto a la altitud.

- El peso total de la atmósfera terrestre es de 5,3 x 10 18 kg. Un centímetro cuadrado colocado a nivel del mar recibe un peso de, aproximadamente, 1 kg. Aproximadamente el 90 % de la masa de aire atmosférico se encuentra por debajo de la altitud de 15 km, 99 % debajo de los 30 km y el 99,99% por debajo de los 48 km de la superficie terrestre.

Pablo Canziani

Ver

Cambio global
Capa de ozono

Efecto invernadero
Gases de invernadero
Ozono
Radiación ultravioleta

Bibliografía

-ANDREWS, D.G., J.R. HOLTON, C.B, 1987. Leovy Middle Atmosphere Dynamics, Academic Press,

-OMM, 1994. Scientific Assessement of Ozone Depletion.

-OMM, 1995. Global Ozone Research and Monitoring Project - Report No. 37.

Volver a la Página Anterior