La Atmosfera

• Absorción de radiación terrestre por la atmósfera.

El 20% de la radiación solar absorbida por la superficie, la temperatura de la superficie terrestre solo alcanzaría un valor del orden de 186°K (- 87°C); es decir, sería aún más fría que la propia atmósfera. Ya que la cantidad de calor proveniente de las distintas fuentes geotérmicas es prácticamente despreciable, en comparación con la radiación solar incidente, entonces se puede concluir que es la atmósfera la que está retroalimentando de energía radiactiva a la superficie terrestre, calentándola. Para entender este proceso, considérese que la temperatura observada en la superficie terrestre, de cerca de 15°C (~288°K), generará una emisión de radiación en el infrarrojo, principalmente en el rango de 4 a 100 μm. La energía asociada a este espectro de radiación no es suficiente para disociar o ionizar los distintos gases atmosféricos, como es el caso de la energía solar en la alta atmósfera, pero si es suficiente para incrementar la energía interna de las moléculas y átomos del aire, la cual es posteriormente transferida a la atmósfera en forma de energía cinética, por efecto de las colisiones moleculares.

Las moléculas más importantes en la absorción de radiación infrarroja son el H2O y el CO2; de tal manera que mientras mayor sea su concentración, mayor será la absorción de radiación infrarroja, y consecuentemente mayor calentamiento experimentará la atmósfera. Este es el caso típico de una noche cubierta de nubes en la que la temperatura de la superficie del suelo varía muy poco, como es el caso en las zonas costeras con neblinas; mientras que cuando la atmósfera está despejada de nubes, se pierde una considerable radiación térmica al espacio extraterrestre, disminuyendo drásticamente la temperatura, como es el caso en los desiertos. En la ventana del infrarrojo (de 7 a 12 μm), en la que ni el H2O ni el CO2 son buenos absorbentes, otros gases, como el O3, el CH4, el N2O y los clorofluorocarbonos (CF2Cl2 y CFCl3), logran retener una considerable parte de la energía.

...