La Atmosfera

LA ATMÓSFERA

La atmósfera es la capa de gases que rodea la Tierra y que, gracias a su baja densidad, puede desplazarse fácilmente sobre su superficie. Como ocurre con todos los gases, el aire modifica su densidad en función de la temperatura y esto hace que pueda ascender y descender.

Dado que hay constantes variaciones de temperatura entre unos puntos y otros de la Tierra, el aire está en continuo movimiento. Su ascenso o descenso no se efectúa en línea recta, y esto origina los vientos. Además, el vapor de agua que contiene se convierte en líquido (se condensa) al ascender a capas más frías, por lo que se producen las precipitaciones.

Formación de la atmósfera

La mezcla de gases que forma el aire actual se ha desarrollado a lo largo de 4.500 millones de años. La atmósfera primigenia debió estar compuesta únicamente de emanaciones volcánicas, es decir, vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre y nitrógeno, sin rastro apenas de oxígeno.

Para lograr la transformación han tenido que desarrollarse una serie de procesos. Uno de ellos fue la condensación. Al enfriarse, la mayor parte del vapor de agua de origen volcánico se condensó, dando lugar a los antiguos océanos. También se produjeron reacciones químicas. Parte del dióxido de carbono debió reaccionar con las rocas de la corteza terrestre para formar carbonatos, algunos de los cuales se disolverían en los nuevos océanos.

Más tarde, cuando evolucionó la vida primitiva capaz de realizar la fotosíntesis, empezó a producir oxígeno. Hace unos 570 millones de años, el contenido en oxígeno de la atmósfera y los océanos aumentó lo bastante como para permitir la existencia de la vida marina. Más tarde, hace unos 400 millones de años, la atmósfera contenía el oxígeno suficiente para permitir la evolución de animales terrestres capaces de respirar aire.

Capas de la atmósfera terrestre

Desde el punto de vista térmico la atmósfera se divide en una serie de capas horizontales diferenciadas entre sí:

— Troposfera y estratosfera, que constituyen la atmósfera inferior.

— Mesosfera, termosfera, exosfera y magnetosfera, que forman la atmósfera superior.

Troposfera

Es la capa más baja de la atmósfera, la que se halla en contacto con la superficie terrestre y en la que se desarrolla la vida y la mayor parte de los fenómenos meteorológicos que nos afectan. A ella le pertenece el 75% de la masa gaseosa de la atmósfera y prácticamente todo el vapor de agua y las partículas o aerosoles presentes en el aire.

Desde el punto de vista térmico, se caracteriza porque, en condiciones normales, la temperatura desciende con la altura a razón de unos 6,5 °C por metro ascendido.

El límite superior de la troposfera varía con la latitud: es más elevada en el ecuador y los trópicos (16-17 km), donde es mucho más marcado el efecto de la turbulencia vertical y de las corrientes conectivas (el suelo está muy caliente y transmite este calor al aire que se halla sobre él), mientras que la altura más baja la alcanza en los polos (7-8 km), en los que ocurre lo contrario. Este límite superior es la tropopausa, y representa una inversión térmica —por ser una capa de aire cálido sobre otra de aire más frío; en este estrato, por tanto, la temperatura aumenta con la altura— e impide, por ello, los movimientos ascendentes tanto convectivos como turbulentos. Actúa como una tapadera de la troposfera, por lo que ésta se comporta casi como un sistema cerrado.

Estratosfera

La capa inmediatamente superior a la troposfera, separada de ésta por la tropopausa, es la estratosfera, con un espesor medio de 50 km. En el trópico y el ecuador las capas más bajas son de una gran sequedad, debido a que el aire que asciende desde la troposfera se congela al atravesar la tropopausa, siendo este hielo eliminado por precipitación.

A medida que aumenta la latitud la tropopausa se halla cada vez a menor altura y su temperatura es mayor, por lo que disminuye el efecto anteriormente descrito y aumenta la humedad de los estratos más bajos de la estratosfera.

Desde el punto de vista meteorológico, la estratosfera es mucho más tranquila que la troposfera, pero si se atiende a las reacciones químicas entre los gases atmosféricos, es una capa mucho más activa y fundamental para la vida en el planeta. No no, en ella, a unos 22 km sobre la superficie terrestre, se encuentra la ozonos-estrato en el que la concentración de ozono es máxima (aproximadamente el 90% del total existente en la atmósfera). Es la denominada capa de ozono. Éste actúa básicamente como protector de la radiación ultravioleta procedente del Sol, que es a para los seres vivos.

El ozono, debido a su poder altamente oxidante, es muy reactivo y, por tanto, sensible a otros compuestos que puedan hallarse de forma anómala en la atmósfera (contaminantes), ya que reacciona rápidamente con ellos y desaparece. Si son pocos los contaminantes capaces de atravesar la tropopausa y penetrar en atmósfera, algunas especies químicas emitidas por fuentes antropogénicas son lo suficientemente estables como para superar la barrera que supone la tropopausa y a la ozonosfera, destruyendo el ozono existente. Este es el gran problema del do agujero de la capa de ozono. La estratosfera, al igual que la troposfera, está limitada por un estrato de inversión térmica denominado estratopausa, en el que se alcanzan temperaturas superiores a los 0°C.

Mesosfera

Por encima de la estratopausa, en la que la temperatura puede considerarse «cálida», se halla la mesosfera, donde los valores térmicos descienden hasta alcanzar cerca de —90 °C, a una altura próxima a los 80 km sobre la superficie terrestre, en la mesopausa o límite superior. La mesopausa constituye un nuevo estrato de inversión de forma que la temperatura empieza a aumentar otra vez con la altura.

Termosfera

Inmediatamente por encima de la mesopausa se localiza la termosfera, donde prácticamente no existe densidad molecular; no obstante, por encima de los 250 km la poca atmósfera existente es todavía capaz de ofrecer resistencia a los vehículos espaciales. Mientras que en la parte más baja de la termosfera se encuentran Oxígeno atómico y molecular y nitrógeno molecular, por encima de los 200 km predomina el oxígeno.

Debido a la absorción por el oxígeno atómico de la radiación ultravioleta procedente del Sol, la temperatura asciende con la altura, llegando a alcanzarse (teóricamente) los 1.200 °C a alturas del orden de los 350 km.

Conforme se sigue ascendiendo, cada vez es más efectiva la acción de la radiación ultravioleta y los rayos X del Sol, que provocan la ionización de

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