LAS CAPAS DE LA ATMÓSFERA

Composición de las capas de la atmósfera

Las capas de la atmósfera de la Tierra es una cobertura gaseosa compuesta principalmente por nitrógeno (N2) y oxígeno (O2) molecular, con pequeñas cantidades de otros gases, como vapor de agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). 

La capa fina azulada cerca del horizonte que se observa en la imagen representa la parte más densa de la atmósfera

Aunque nuestra atmósfera tiene un espesor de varias centenas de kilómetros, cerca del 99 % de su masa gaseosa se encuentra dentro de los primeros 30 km cercanos a la superficie terrestre. 

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La tabla muestra que el nitrógeno representa cerca del 78 % y el oxígeno, el 21 % del volumen total de la atmósfera cerca de la superficie terrestre. 

En la atmósfera existe un balance entre la salida (destrucción) y entrada (producción) de estos gases. 

Taller las capas de la atmósfera

Por ejemplo, el nitrógeno es removido de la atmósfera principalmente por procesos biológicos que involucran las bacterias presentes en los suelos, y retorna a la atmósfera por medio de la degradación de la materia orgánica por la acción de microorganismos. 

El oxígeno, por su parte, es removido de la atmósfera por la degradación de la materia orgánica y por los procesos de oxidación en los que se combina con otras sustancias.

El oxígeno también es consumido en la respiración de los seres vivos, por la que se libera dióxido de carbono. La incorporación de oxígeno a la atmósfera ocurre, en cambio, en los procesos de fotosíntesis. 

Existen enormes variaciones en el volumen del vapor de agua según las zonas: cerca de la superficie, en las regiones tropicales, el vapor de agua puede constituir hasta el 4 % de los gases atmosféricos, mientras que en regiones polares representa bastante menos del 1 %. 

Origen de las capas de la atmósfera
Origen de las capas de la atmósfera

El vapor de agua no sólo es un componente de la atmósfera extremadamente importante por su papel en los procesos de condensación del agua, sino también porque constituye una reserva de calor. 

El vapor de agua se transforma en agua líquida durante la condensación; en ese proceso se liberan grandes cantidades de energía (calor latente) que constituyen el “motor” de fenómenos meteorológicos, como las tormentas convectivas y los huracanes. 

El dióxido de carbono, un componente natural de la atmósfera, ocupa alrededor del 0,036 % del volumen del aire, lo que es un pequeño pero importante porcentaje. 

LA COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA

Entra a la atmósfera sobre todo por la degradación de la materia vegetal, pero también lo hace por las erupciones volcánicas, la respiración de los seres vivos y, como veremos más adelante, por actividades humanas, como el uso de combustibles y la deforestación. 

El dióxido de carbono es removido de la atmósfera por los procesos de fotosíntesis. Los océanos actúan como reservorios enormes de dióxido de carbono, debido a que el fitoplancton lo fija en sus células. 

Este gas, que se disuelve directamente en el agua superficial, se mezcla “hacia abajo” y circula hasta las grandes profundidades. Se estima que los océanos almacenan más de 50 veces el dióxido de carbono presente en la atmósfera

Además del nitrógeno, el oxígeno, el vapor de agua y el dióxido de carbono, que son los gases principales, la atmósfera contiene otros en menor proporción que afectan el clima. Los más importantes son el ozono (O3), el metano (CH4), los óxidos de nitrógeno (NOx) y los clorofluorocarbonos.

En la atmósfera también están presentes tanto nubes de agua líquida y de cristales de hielo como impurezas provenientes de fuentes naturales y humanas. 

Partículas de polvo, suelo y sal marina son incorporadas a ella por acción del viento y cumplen un papel beneficioso al actuar como superficies donde el agua se condensa para formar las gotas de nubes. 

En cambio, las partículas que se introducen a la atmósfera por acciones humanas constituyen, por su acción contaminante, un riesgo para el sistema Tierra-atmósfera.

Las Capas de la atmósfera

La atmósfera puede ser dividida en una serie de capas en función de la variación de la temperatura con la altura.

En la infografía se muestra cómo varía la temperatura desde la superficie de la Tierra hasta unos 500 km de altura.

 las capas de la atmósfera
Las capas de la atmósfera

La  tropósfera

Es la capa más cercana a la superficie, denominada tropósfera, que se extiende en promedio hasta 12 km de altura (con un máximo de aproximadamente 19 km en latitudes ecuatoriales y un mínimo de 9 km sobre los polos), la temperatura disminuye a una tasa promedio de 6,5 °C por kilómetro. 

En esta capa, que concentra el 80 % de toda la masa de la atmósfera, ocurren los fenómenos meteorológicos más relevantes.

En el límite superior de la tropósfera, denominado tropopausa, la temperatura deja de disminuir y está cercana a los -55 °C. 

La estratósfera

Por encima de la tropósfera se encuentra la estratósfera, que se extiende hasta los 45 km de altura.

En ella la temperatura aumenta con la altura hasta un valor cercano a 0 °C en su límite superior, denominado estratopausa

La concentración de masa atmosférica en los niveles superiores de la estratósfera y en las capas por encima de ella es tan baja que el significado de la temperatura no es el mismo que en el nivel de la superficie del planeta. 

 La mesósfera

Por encima de la estratósfera la temperatura disminuye con la altura, definiendo la capa denominada mesósfera, que culmina a unos 80 km de altitud, en la mesopausa, donde la temperatura es del orden de los -90 °C. 

Por encima de ese nivel, y hasta uno superior no bien definido, la temperatura vuelve a aumentar con la altura y define la capa denominada Termosfera o ionosfera.

Termosfera o ionosfera

Termosfera o ionosfera, en esta capa la temperatura aumenta a medida que se asciende, hasta llegar a los 1.500° C, incluso más altas; por este motivo, se la denomina termósfera. Se extiende entre los 80 y aproximadamente 500 km de altura. 

Esta capa incluye la región llamada ionosfera, que permite la comunicación por radio a larga distancia. 

La  Exosfera

Por último, encontramos la  Exosfera es la capa más externa de la atmosfera terrestre, por lo que tiene contacto directo con el espacio exterior. Está compuesta por gases como el helio y el oxígeno.

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