La protoatmósfera es la atmósfera que acompañaba a la Tierra cuando se. Era, desde luego, una atmósfera muy distinta a la actual, formada, sobre todo,

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3 2.3. PROTOATMÓSFERA. La protoatmósfera es la atmósfera que acompañaba a la Tierra cuando se formó, hace 4500 millones de años. Era, desde luego, una atmósfera muy distinta a la actual, formada, sobre todo, por hidrógeno, dióxido de carbono y monóxido de carbono. El hidrógeno se perdió en el espacio y la actividad volcánica arrojó nuevos gases a la atmósfera, sobre todo nitrógeno y agua. Hace unos 3800 millones de años, la Tierra se enfrió lo bastante para que condensara el vapor de agua, lo que originó las primeras lluvias y la formación de los océanos. La atmósfera primitiva no contenía oxígeno, aunque sí nitrógeno, agua y dióxido y monóxido de carbono. Además estaba en contacto con los océanos. Los rayos ultravioletas del Sol, el calor de los volcanes y los meteoros luminosos eran fuentes de energía que producían reacciones químicas en la atmósfera y el océano primitivo. Estas reacciones ocasionaron la aparición de compuestos biológicos, aminoácidos, nucleótidos, bases nitrogenadas y, finalmente, aparecieron los primeros seres vivos. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 43

4 El calor del Sol y del interior de la Tierra, entre otras, proporcionaron energía para las reacciones. Los componentes de la atmósfera reaccionaban y producían moléculas que se disolvían en los mares primitivos Pronto, en los mares, aparecieron moléculas biológicas y, después, la vida Hace 3000 millones de años, unos 500 después de la aparición de la vida, evolucionaron los primeros seres fotosintéticos, las algas verde azuladas, que, gracias a la fotosíntesis, producían oxígeno que arrojaban a la atmósfera. El oxígeno del aire se debe íntegramente a la acción de los seres vivos. Hace unos 600 millones de años la composición de la atmósfera ya era similar a la actual y había suficiente oxígeno como para que se formara la capa de ozono, que protege la Tierra de los rayos ultravioletas del Sol y permite la existencia de vida en la tierra, no sólo en los mares. 44 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

5 Se necesitaron casi Diversos procesos químicos 500 millones de años después Hace sólo 600 millones de 3000 millones de originaron la aparición de la de la aparición de la vida, hace años, la cantidad de oxígeno años para que la vida en los mares y océanos 3000 millones de años, de la atmósfera, y su vida modificara la primitivos, hace 3500 millones surgieron las primeras bacterias composición, era similar a la atmósfera y de años. fotosintéticas, que producían actual, formándose la capa de permitiera la oxígeno y lo liberaban en la ozono. colonización de la atmósfera. tierra firme. La atmósfera actual se debe al equilibrio existente entre los distintos seres vivos. Las plantas, mediante la fotosíntesis, consumen el dióxido de carbono del aire y producen oxígeno. Los animales, por el contrario, consumen oxígeno y producen dióxido de carbono. Así que animales y plantas son mutuamente dependientes Este equilibrio, sin embargo, se está viendo alterado por la actividad humana. El consumo de combustibles fósiles, como carbón y petróleo, ha aumentado la cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 45

6 2.2. METEOROS. La atmósfera no está nunca en reposo, debido al calor que recibe del Sol y al enfriamiento que sufre durante la noche, se encuentra constantemente alterada. Los fenómenos que ocurren en la atmósfera se llaman meteoros, que son ocasionados por diversas propiedades del aire Los meteoros pueden ser luminosos, eólicos, acuosos o mixtos. Veamos cada uno de ellos: A. LUMINOSOS. El rayo es un meteoro luminoso, originado por la electricidad que se produce en las nubes. Cuando las nubes tienen mucha electricidad, se produce una descarga eléctrica que calienta el aire hasta que brilla. Es el relámpago. Además ese calentamiento produce un ruido, el trueno. B. EÓLICOS Los meteoros eólicos son aquellos en los que el aire de la atmósfera de desplaza, produciendo viento, siempre desde aquellos lugares con PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 37

7 LAQ ATMÓSFERA TERRESTRE 1º E.S.O. presión alta, los anticiclones, a aquellos otros en los que la presión atmosférica es baja, las borrascas. El giro de la Tierra sobre sí misma hace que el aire no se mueva en línea recta desde un anticiclón a una borrasca, sino trazando espirales. Cuanto mayor sea la diferencia de presión entre el anticiclón y la borrasca, mayor será la velocidad del aire. Si es pequeña, se formará una brisa, si muy grande, un tornado. C. ACUOSOS Cuando hace frío, el vapor de agua de la atmósfera se condensa y forma nubes, que están formadas por agua líquida o sólida, no por vapor. Las gotas de agua de la nube se unen y, finalmente, caen en forma de lluvia. Si la nube está muy alta, el vapor de agua puede congelarse, cayendo nieve. Pero si además hay viento, la nieve puede subir y bajar en la nube, con lo que cada vez se hace mayor y originando el granizo. D. MIXTOS Muchas veces la lluvia viene acompañada de viento, más o menos fuerte, produciendo meteoros mixtos, ya que son, a la vez, eólicos y acuosos. Tal es el caso de las tormentas, en los que el viento, arrastra con él nubes que ocasionan lluvias. Si el viento es muy fuerte, con velocidades de más de 38 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

8 100 km/h y la lluvia es torrencial, se producen los huracanes, cuando se producen en el océano Atlántico, o tifones, que es el nombre que reciben si se producen en el océano Pacífico. Los meteoros se ocasionan por la humedad, temperatura y por la presión. Veamos cada una de ellas: HUMEDAD La humedad es la cantidad de vapor de agua que contiene el aire. Cuando la humedad es mucha, el vapor de agua se llega a convertir en agua líquida y forma las nubes o el rocío. La cantidad de vapor de agua que puede contener el aire depende de su temperatura. TEMPERATURA La temperatura del aire influye en la cantidad de vapor de agua que contiene. Cuanto mayor sea, más vapor tendrá sin que aparezca como agua líquida y, por tanto, menos posibilidad habrá de que se formen nubes y llueva. Además, la temperatura del aire influye en la sensación de frío o calor. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 39

9 LAQ ATMÓSFERA TERRESTRE 1º E.S.O. PRESIÓN La atmósfera, como todos los gases, tiene una presión, que es inducida, como la humedad, por la temperatura. Cuando la temperatura aumenta, también lo hace la presión. La presión del aire no es la misma en todos los lugares, y el aire se mueve de los lugares con más presión a aquellos que tienen menos, originando el viento. A continuación tenemos un cuadro resumen de las distintas situaciones dependiendo de la situación de los factores que la ocasionen. TEMPERATURA HUMEDAD PRESIÓN LLUVIA Alta Alta Alta LLUVIAS TORRENCIALES Alta Alta Baja MUY SOLEADO Alta Baja Alta CLAROS Y NUBES Alta Baja Baja CUBIERTO Baja Alta Alta NEVADAS Baja Alta Baja DESPEJADO Baja Baja Alta INESTABLE Baja Baja Baja 40 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

10 LLUVIA La combinación de alta humedad y alta temperatura produce nubosidad abundante y lluvias. Las altas presiones hacen que el tiempo continúe varias horas. LLUVIAS TORRENCIALES La combinación de alta humedad, alta temperatura y bajas presiones produce nubosidad abundante y lluvias torrenciales. MUY SOLEADO Las altas temperaturas y altas presiones hacen que el día sea despejado. Un día ideal para pasear. CLAROS Y NUBES Las bajas presiones y altas temperaturas pueden ocasionar nieblas o nubosidad variable. CUBIERTO Al bajar la temperatura con alta humedad y presión, los días son nubosos con chubascos dispersos. NEVADAS PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 41

11 LAQ ATMÓSFERA TERRESTRE 1º E.S.O. Temperaturas y presiones muy bajas y alta humedad, pueden llegar a provocar ventiscas y nevadas. DESPEJADO Aunque la temperatura sea baja y haga mucho frío, la ausencia de humedad produce días soleados. INESTABLE Un tiempo inestable, con nubosidad variable y posibilidad de lluvias dispersas son características de los días con temperatura, humedad y presión bajas. 42 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

12 2. LA ATMÓSFERA TERRESTRE INTRODUCCIÓN. La capa gaseosa que rodea la Tierra recibe el nombre de atmósfera. No sólo sirve como elemento protector contra las radiaciones procedentes del Sol y del espacio, también impide que entre la noche y el día se produzcan grandes diferencias de temperatura. Además la atmósfera permite la vida, ya que gracias a ella los animales y plantas pueden respirar y, las plantas, realizar la fotosíntesis. La atmósfera no es una estructura rígida e inmóvil, sino que en ella se producen constantemente procesos y cambios, que se llaman meteoros. El tiempo atmosférico es el estado de la atmósfera en un momento determinado, los meteoros que se producen en un momento: llueve, hace sol, nieva... Es distinto del clima, que representa el tiempo atmosférico más frecuente en un lugar. La atmósfera no es una capa homogénea, sino que con la altura, cambian sus propiedades y se hace cada vez menos densa (hay menos aire) hasta desaparecer. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 33

13 De 500 a 2000 km. Es la capa más externa de la atmósfera, cada vez hay menos gases hasta desaparecer por completo en el espacio exterior, a unos 2000 km de altitud. De 80 a 500 km. Los gases que forman la termosfera están ionizados, por eso rebotan en ella las ondas de radio y televisión, gracias a lo caul son posibles las telecomunicaciones. La temperatura aumenta con la altura. De 50 a 80 km. La mesosfera es la capa intermedia de la atmósfera, entre 50 y 80 km de altura. En ella la temperatura disminuye hasta 100 grado bajo 0 De 10 a 50 km. En la estratosfera se encuentra la capa de ozono que protege la Tierra de la radiación ultravioleta del Sol. En ella la temperatura aumenta con la altura. De 0 a 10 km. La troposfera es la capa inferior de la atmósfera, en esta capa se forman las nubes y la temperatura disminuye con la altura 34 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

14 La atmósfera está formada por una mezcla de gases. Su composición es: Gas Proporción Nitrógeno 78'08 % Oxígeno 20'95 % Argón 0'93 % Dióxido de carbono 0'033 % Neón 0'002 % Además puede tener hasta un 4 % de agua Pero la composición del aire no siempre ha sido la misma, sino que ha variado a lo largo del tiempo. Cuando se formó la Tierra, hace unos 4500 millones de años, sufrió un intenso bombardeo de meteoritos que llegó a fundir las rocas de su superficie, originando un océano de magma, del que escaparon los gases que formaron la primera atmósfera de la Tierra, la protoatmósfera. Cuando la Tierra se enfrió por debajo de 100 ºC el agua de la protoatmósfera condensó y cayó sobre la Tierra, originando los primeros océanos. Esto ocurrió hace 3800 millones de años. La Tierra se formó por unión de planetesimales, que siguieron cayendo en ella como meteoritos. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 35

15 La caída de meteoritos calentaba la corteza y hacía que expulsara gases, formando la protoatmósfera. Cuando los meteoritos dejaron de caer, la Tierra empezó a enfriarse. Cuando la temperatura bajó de 100 ºC, aparecieron nubes y lluvia y se formaron los mares y la atmósfera primitiva. 36 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

16 2.4. ATMÓSFERA. La atmósfera desempeña importantes funciones para los seres vivos. No sólo impide que se produzcan grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche, también impide el paso de los rayos ultravioletas del Sol y de los rayos cósmicos. Además, los gases de la atmósfera cumplen importantes funciones para los seres vivos, con los que intercambian gases y a los que proporcionan nutrientes PRODUCCIÓN, CONSUMO DE O 2 Y CO 2. Las plantas realizan la fotosíntesis. Gracias a ella producen su alimento y oxígeno, que liberan a la atmósfera. Todo el oxígeno atmosférico ha sido producido por las plantas en la fotosíntesis. El nitrógeno forma parte de algunos compuestos muy importantes, sin embargo las plantas no pueden emplear el nitrógeno del aire. Algunas bacterias son capaces de tomar el nitrógeno del aire y convertirlo en nitrógeno utilizable por las plantas. 46 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

17 FOTOSINTESIS RESPIRACIÓN CO 2 CO 2 Los animales no pueden realizar la fotosíntesis, no aprovechan la luz del Sol para producir sus nutrientes, así que tienen que alimentarse de plantas, los animales herbívoros, o de otros animales, los animales carnívoros. Un tercer grupo, como el hombre, puede alimentarse tanto de plantas como animales, y reciben el nombre de omnívoros. El que no puedan realizar la fotosíntesis, no significa que no dependan de la atmósfera, porque tanto plantas como animales dependen del aire para poder respirar. Incluso los peces respiran el aire que hay disuelto en el agua. Con la respiración, los animales queman los alimentos con oxígeno y liberan dióxido de carbono. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 47

18 El oxígeno, que es el segundo gas en abundancia de la atmósfera, es imprescindible para la respiración, gracias a la cual los seres vivos obtienen la energía que necesitan. Las plantas producen oxígeno mediante la fotosíntesis, oxígeno que liberan a la atmósfera. Pero también respiran y consumen oxígeno, aunque producen más oxígeno mediante la fotosíntesis del que consumen en su respiración. Aunque muy minoritario en la atmósfera, el dióxido de carbono es muy importante para las plantas. Los vegetales toman dióxido de carbono del aire y, mediante la fotosíntesis, lo transforman en azúcares, que son nutrientes imprescindibles para la vida. El dióxido de carbono es producido por animales y plantas en la respiración. En la respiración, se consume oxígeno del aire y se expulsa a la atmósfera dióxido de carbono. 48 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

19 CONTAMINACIÓN La actividad humana libera muchos gases a la atmósfera, gases que alteran la composición del aire y sus propiedades, y producen contaminación. Decimos que la contaminación es la acumulación de sustancias que alteran la composición y propiedades del medio natural. El empleo de gases propelentes para la refrigeración y el uso de combustibles fósiles para obtener energía eléctrica y para la locomoción son las principales causas de contaminación atmosférica. Un uso racional de la energía, el empleo de energías renovables, como la solar o la eólica y el reciclado de materias primas, son métodos para disminuir la contaminación y proteger el medio ambiente. Como consecuencia de la contaminación se produce: A. AGUJERO EN CAPA DE OZONO. Los gases que se emplean para la refrigeración, en frigoríficos y aparatos de aire acondicionado se escapan a la atmósfera y llegan a la capa de ozono, que está en la estratosfera, destruyendo el ozono. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 49

20 La capa de ozono protege la Tierra de los rayos ultravioletas del Sol, los responsables de las quemaduras solares. Por eso la destrucción de la capa de ozono, descubierta en los años 70 del siglo XX, ocasionará un aumento de las quemaduras solares y de las afecciones de la piel. La capa de ozono detiene los rayos ultravioletas que proceden del Sol Al disminuir la capa de ozono, los rayos ultravioletas llegan a la Tierra B. EFECTO INVERNADERO. El uso de combustibles fósiles libera a la atmósfera grandes cantidades de dióxido de carbono, que las plantas no pueden consumir en la fotosíntesis, aumentando su concentración en el aire. El dióxido de carbono retiene el calor de la Tierra, impidiendo que salga al espacio. Por eso la temperatura de la Tierra va aumentando poco a poco y alterando el clima. Si no disminuye el dióxido de carbono, la temperatura de la Tierra puede aumentar tanto que los hielos de los polos se derretirán, subirá el nivel del mar y se producirán graves inundaciones 50 PROYECTO ANTONIO DE ULLOA

21 El CO2 actúa en la atmósfera como los vidrios de un coche, reteniendo y aumentando la temperatura Los cristales de un coche causan efecto invernadero. La luz del Sol atraviesa los cristales y calienta el aire del interior del coche. El calor interior del coche, que procede del Sol, no puede escapar, por lo que sigue calentándose y se alcanzan temperaturas asfixiantes. C. LLUVIA ACIDA. Para obtener electricidad, se queman grandes cantidades de carbón y petróleo. Además de La lluvia ácida acaba con las hojas de árboles y arbustos, mata los peces y destruye edificios dióxido de carbono, la combustión de los combustibles fósiles produce otras sustancias, óxidos de nitrógeno y de azufre. Estos óxidos se mezclan con el agua de la lluvia y caen a la tierra en forma de lluvia ácida. La lluvia ácida ataca las hojas de los árboles, destruyéndolas, por lo que no pueden realizar la fotosíntesis y mueren, pero también altera y contamina las aguas, impidiendo la vida en lagos y ríos. PROYECTO ANTONIO DE ULLOA 51