La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra. Puede estudiarse considerando dos aspectos: la variación en la composición química y la variación de la temperatura según la altura.
Atendiendo a su composición química se divide en dos partes: la inferior llamada homosfera por su homogeneidad, y la exterior de composición diversa o heterosfera.
La homosfera está formada por una mezcla de gases a la que comúnmente llamamos "aire", compuesta fundamentalmente por nitrógeno N2 (78,14% en volumen), oxigeno O2 (20,946%), argón Ar (0,934%), dioxido de carbono CO2 (0,033%). El pequeño porcentaje restante (0,003%) lo componen trazas de gases de neón Ne, helio He, xenón Xe, hidrógeno H, metano CH4 y oxido nitroso N2O.
De todos estos gases el oxigeno y el dióxido de carbono son fundamentales para la fotosíntesis de las plantas verdes y la respiración de los animales.
La heterosfera presenta bruscas variaciones en su composición en función de la altura debido a factores como el peso de las moléculas que componen el aire o la acción de la radiación solar sobre las mismas.
Atendiendo a la distribución vertical de la temperatura se distinguen 5 zonas concentricas cuyo espesor varía segun la latitud y la hora del día: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.
La troposfera (tropos=cambio) es la zona que está en contacto con la superficie de la tierra, cuyos limites alcanzan una altura de 16-17 km, frente a unos 8 km en las regiones polares. Todos los fenomenos meteorológicos y climaticos ocurren aquí (recuerden, tropos). La temperatura del aire desciende 6,4°C por cada kilometro que se asciende, por lo que en la parte superior de la troposfera la tempertatura puede variar entre -40°C (verano) y -65°C (invierno).
La estratosfera se situa sobre la troposfera y alcanza los 50-60 km de altura. Recibe este nombre porque las capas de aire se encuentran superpuestas en estratos. Su temperatura aumenta debido a la absorción de la radiación solar por parte de las moléculas de ozono, llegando a alcanzar los 17°C o más. La región comprendida entre los 30 y 25 kilómetros de altura recibe el nombre de capa de ozono debido a se produce la disociación del oxígeno molecular y su transformación en ozono.
La mesosfera alcanza una altura de entre 80 y 85 km. En ella la temperatura vuelve a descender hasta los -80°C
La termosfera (o ionosfera) se sitúa por sobre la mesosfera, alcanzando los 600 km de altura. Aquí la temperatura puede se eleva constantemente más allá de los 1000°C pudiendo llegar a los 1500°C durante el día debido a la acción de la radiación ultravioleta, rayos gamma y rayos X provenientes del Sol.
La exosfera es la capa superior de la atmosfera. Se extiende desde el limite de la termosfera hasta que las particulas de gas se difuminan en el espacio exterior. Siendo tan baja la densidad de particulas del aire a este nivel no es posible medir la temperatura.
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