1.- LA ATMÓSFERA. COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA. …

1 1. LA ATM SFERA. COMPOSICI N Y ESTRUCTURA. La composici n del aire seco es constante. Adem s puede tener una cantidad variable de vapor de agua que oscila generalmente entre el 1 y 4 %. NITR GENO 78% Es inerte y se considera un gas de relleno. Es un gas muy activo que reacciona f cilmente con otros OX GENO 20,9%. elementos oxid ndolos. Es inerte. Proviene de la desintegraci n radiactiva del Potasio 40. ARG N 0,93%. en el manto y la corteza. O es desprendido por los volcanes. VAPOR DE Depende del lugar y es mayor en el aire caliente. Variable AGUA. Desaparece de la atm sfera por la fotos ntesis y queda fijado en DI XIDO DE los caparazones de animales marinos y rocas calc reas. Es 0,03%. CARBONO devuelto a la atm sfera por la respiraci n, la combusti n de materia org nica y combustible f siles. Otros gases reactivos son: CO, CH4, Hidrocarburos, xido N trico ( N2O5), Di xido de OTROS 0,14% Nitr geno ( NO2), NH3, SO2, Ozono. Gases no reactivos: He, Ne, Kr, Xe, H2, xido Nitroso ( N2O).

2 CARACTER SITICAS DE LAS DISTINTAS CAPAS. La clasificaci n se realiza en funci n de las diferentes temperaturas En esta capa la temperatura disminuye lentamente( GRADIENTE. VERTICAL T RMICO = 0,65 C cada 100 m.) hasta alcanzar los 70 C. La extensi n de esta capa es de unos 10 Km en los polos y unos 18 Km en el ecuador. Tambi n var a seg n la poca del a o. Aqu se concentran el 80% de los gases atmosf ricos. Aqu se producen los FEN MENOS ATMOSF RICOS. Se forman la mayor a de las nubes, de las precipitaciones, existen movimientos verticales ( ascendentes y descendentes) que reciclan el aire facilitando la dispersi n de los contaminantes, del polvo en suspensi n, los volcanes, la sal marina, y diversos agentes industriales. TROPOSFERA Estos se acumulan en los primeros 500 metros en la llamada CAPA SUCIA. que provoca la coloraci n rojiza del cielo al amanecer y anochecer. Aqu tiene lugar el EFECTO INVERNADERO. Se produce por la acci n de ciertos gases como el CO2, Vapor de , que absorben toda la radiaci n infrarroja procedente del Sol y el 88 % de la emitida por la Tierra.

3 Este efecto es similar al que se produce en un invernadero en el que los cristales o pl sticos dejan pasar los rayos solares y stos al reflejarse pierden energ a y quedan atrapados. Gracias al efecto invernadero la Tierra tiene una temperatura que permite la vida alrededor de los 15 C de media, en lugar de los 18 C que deber a tener por su situaci n en el sistema solar. TROPOPAUSA Es la interfase con la siguiente capa. 2. Llega hasta los 50-60 Km. La temperatura aumenta progresivamente. El aire es muy tenue y no existen movimientos verticales, sino horizontales, ya que los gases se disponen en estratos. En las partes inferiores se pueden producir concentraciones de hielo que producen fen menos luminosos ( noctilucientes). Entre los 15 y 30 Km de altura se encuentra la CAPA DE OZONO. Son mol culas de O3, gaseosas, de olor picante que existen en toda la atm sfera y que en la troposfera es un contaminante. Tiene un espesor variable siendo m ximo en el ecuador y m nimo en los polos.

4 Las cantidades de Ozono sufren variaciones diarias y estacionales. En condiciones normales existe un mecanismo natural de formaci n y ESTRATOSFERA. destrucci n del Ozono 1- Fotolisis del Ox geno por la luz ultravioleta: O2 + UV = O +O. 2- Formaci n de Ozono : O + O2 = O3 + calor 3- Destrucci n del Ozono: Por fot lisis: O3 + UV = O2 + O. Por reacci n con Ox geno: O + O3 = O2 + O2. Este proceso retiene el 9 % de los RAYOS y libera calor que aumenta la temperatura de la zona. El proceso ocurre por encima de los 30 Km de altura mejor cuanto m s cerca de la estratopausa ya que llegan m s Rayos M s abajo los rayos no pueden producir esta fotolisis por lo que el Ozono se acumula. ESTRATOPAUSA Interfase con la siguiente capa Se extiende hasta los 80 Km. La temperatura disminuye de nuevo hasta 80 C. MESOSFERA. La densidad del aire es muy reducida, pero suficiente para defendernos de los meteoritos. Se extiende hasta los 600 Km. La temperatura aumenta hasta los 1000 C..-Las mol culas de Nitr geno y Ox geno absorben las radiaciones solares de onda m s corta RAYOS X Y RAYOS GAMMA.

5 Como resultado los tomos liberan electrones y quedan cargados positivamente. Por otro lado debido a las tormentas que se producen en la troposfera la superficie terrestre se encuentra cargada negativamente. Es por ello que se produce un transito de cargas constante entre la ionosfera IONOSFERA O y la superficie. TERMOSFERA .-Aqu se producen tambi n las AURORAS BOREALES, en el hemisferio Norte y AURORAS AUSTRALES en el hemisferio Sur. Se producen por el rozamiento de los electrones que llegan del sol y que penetran por los polos escapando del campo magn tico con las mol culas que hay en esta capa. Dependiendo de la mol cula y de la presi n atmosf rica se producen diferentes colores. ( Amarillo verdoso ( Ox geno a baja presi n) , Rojo ( Ox geno a muy baja presi n), Azul ( Nitr geno))..-Tambi n es en esta capa donde rebotan algunas ondas radio haciendo posible las comunicaciones ( aunque a veces se vean interferidas por las radiaciones solares. Se extiende hasta 800 Km.)

6 EXOSFERA Su l mite viene marcado por la baj sima densidad atmosf rica. La densidad del aire es tan peque a que no refleja la luz 3. APUNTES INTERACCI N DE LA RADIACI N SOLAR CON LA ATM SFERA. CARACTER STICAS DE LA RADIACI N SOLAR. El Sol es una estrella que alcanza temperaturas de 6000 C en superficie. Desprende energ a electromagn tica que alcanza la Tierra a una velocidad de Km/sg. Las radiaciones solares se diferencian en sus longitudes de onda y abarcan todo el espectro electromagn tico, la mayor parte son emisiones pr ximas al espectro visible. La energ a emitida por el Sol no es siempre la misma y tiene periodos de alta actividad. VER ESQUEMA PAGINA SIGUIENTE. APUNTES. BALANCE ENERG TICO DE LA RADIACI N SOLAR. El balance entre la energ a recibida y la energ a radiada ha permanecido equilibrada a lo largo de la historia de la Tierra con algunas variaciones puntuales que provocaron los cambios clim ticos. Al hablar de balance energ tico nos referimos al conjunto del planeta y al promedio anual La CONSTANTE SOLAR es la energ a que llega del Sol hasta el l mite superior de la atm sfera terrestre.

7 Se refiere a una unidad de superficie que forma Angulo recto con la direcci n de la radiaci n y su valor es 2 calor as por cm2 y por minuto. ( 1,368 kW/m2). La energ a del Sol que llega a a la atm sfera se distribuye de la siguiente manera: .- Un 28% es reflejada por las nubes, polvo atmosf rico, gases e incluso el propio suelo desprovisto de vegetaci n. Es el ALBEDO..- Un 25% es absorbida por la atm sfera : Un 3% es absorbido por la capa de ozono, un 17% por el Vapor de agua y las part culas de aire y un 5% por las nubes..- El 47% es absorbido en la superficie terrestre : El 21% en los continentes, el 25, 8% es absorbido por los oc anos y s lo el 0,2% es usado por los vegetales en la fotos ntesis..- De la energ a absorbida por la superficie de la tierra un 47% se libera de nuevo mediante emisi n de radiaciones de onda larga y mediante procesos de convecci n: Un 16% de la radiaci n se pierde en forma de onda larga ( calor) se pierde. ( Este es el valor neto de la p rdida una vez descontado el efecto invernadero que devuelve las ondas largas a la superficie sucesivamente).

8 Un 23% se pierde en forma de calor latente. ( Cantidad de calor necesaria para vaporizar el agua). Cuando el agua se condensa en la atm sfera el calor latente se libera aumentando la temperatura del aire. Un 8% se pierde por conducci n directa a trav s del aire hac a la atm sfera desde el suelo o el agua. VER ESQUEMA EN LA P GINA SIGUIENTE. 4. 5. ALGUNAS CUESTIONES SOBRE F SICA DE LA ATM SFERA. Es el peso de la masa de aire atmosf rico sobre la superficie terrestre. Disminuye con la altura. Se mide con el bar metro. PRESI N. A nivel del mar es de 1 atm sfera o milibares o 760 mm Hg. ATMOSF RICA. En los mapas la presi n se representa mediante is baras. ( l neas conc ntricas en donde la presi n es igual). VER FOTOCOPIA DE INTERPRETACI N DE MAPAS DE IS BARAS. APUNTES EN LAS P GINA ANTERIORES. ( EN EL LIBRO APARECEN. CALENTAMIENTO. EN ESTE APARTADO TAMBI N EL EFECTO INVERNADERO Y EL. DE LA. EFECTO PROTECTOR DE LA IONOSFERA( QUE SE INCLUYERON EN. ATM SFERA. LA TRANSPARENCIA ANTERIOR, CAPAS DE LA ATM SFERA).)

9 Es el vapor de agua que hay en la atm sfera. Se puede medir de dos maneras: HUMEDAD ABSOLUTA: Cantidad de vapor de agua en un volumen de aire determinado. ( g/ m3 ). Aumenta con la temperatura, hasta el punto de saturaci n. Pasado el punto de saturaci n empieza a condensarse. EL PUNTO DE ROC O, es la temperatura en la que el vapor se condensa. HUMEDAD RELATIVA: Cantidad de vapor que hay en un m3 de aire en relaci n con el m ximo que podr a contener. HUMEDAD. Se expresa en %. ATMOSF RICA. En el punto de roc o la humedad es del 100% que es la m xima cantidad de vapor que puede contener el aire sin condensarse, en condiciones normales. CAMBIOS ADIAB TICOS: En un gas la temperatura depende del n de mol culas por unidad de volumen, de manera que para aumentar o disminuir la temperatura bastar con comprimirlo o expandirlo, sin necesidad de intercambiar calor. Estas transformaciones son los CAMBIOS ADIAB TICOS. A medida que un gas asciende disminuye la presi n, las part culas se separan, por lo que el gas se enfr a, a un ritmo de 1AC cada 100 m.

10 Esto es el GRADIENTE ADIAB TICO SECO. ( GAS). DIN MICA ATMOSF RICA VERTICAL. FORMACI N DE. NUBES. Es la disminuci n normal de la temperatura a medida que ascendemos en la GRADIENTE. atm sfera. VERTICAL. Es de 0,65 C cada 100 m, pero var a seg n el lugar y la poca y puede variar T RMICO. a lo largo de la troposfera, tambi n se han observado zonas en que la GVT. temperatura aumenta con la altura. ( INVERSI N T RMICA). A medida que aumenta la temperatura del aire disminuye su densidad, por lo CORRIENTES DE. que el aire caliente en contacto con la superficie terrestre tiende a ascender CONVECCI N. hacia zonas m s altas y fr as y el aire fr o ocupa su lugar. Al ascender una columna de aire caliente, ir disminuyendo su presi n y por tanto la Temperatura, a un ritmo de 1 C cada 100 m. ( GAS). RELACI N ENTRE Pero la temperatura de la atm sfera disminuye a un ritmo menor, 0, 65 C. EL GVT Y EL GAS cada 100 mt. ( GVT). ESTABILIDAD Si esto es as , la masa de aire caliente que sube estar m s fr a que el aire ATMOSF RICA circundante, y por tanto no deber a subir.