Unidad 7 Atmósfera. Nitrógeno Oxígeno Gases raros Anhídrido carbónico Hidrógeno Metano

Transcripción

1 Unidad 7 Atmósfera Objetivos: Explicará las características, importancia y estructura de la atmósfera. Explicará los elementos que integran el clima, así como los factores que lo modifican. Valorará la importancia de esta delgada capa gaseosa en el desarrollo de la vida en la Tierra. Conocerá fenómenos y problemas que se presentan en la atmósfera derivados del desarrollo humano y alternativas para disminuir su contaminación. Temas: Estructura Atmosférica Composición y Propiedades Físicas de la Atmósfera Capas Atmosféricas y sus Características Meteorología Tiempo y Clima Clasificación Climática Causas de Cambios Climáticos Contaminación Atmosférica Tipos de Contaminantes en la Atmósfera Calentamiento Global Capa de Ozono y Efecto Invernadero 7.1 Composición y propiedades de la atmósfera La atmósfera (esfera de aire o vapor) es la capa gaseosa que envuelve a toda la Tierra, no existe un límite preciso que indique hasta donde llega, sin embargo, algunos científicos consideran 1200 km. ya que ésa es la altura límite hasta donde se puede determinar existencia de gases. Los gases que constituyen la atmósfera, hacen que la vida sea posible en el planeta, actúan como agente aislante que nos protege del calor del Sol, nos defiende del bombardeo de meteoritos y posibilita la evaporación y precipitación de la humedad. La atmósfera, en sus primeros 10 km. de altura, se puede considerar con cierta uniformidad en su composición, esto se debe al constante movimiento de sus gases. El análisis de los gases presentes en el aire puro y seco es el siguiente: Gases % en volumen Nitrógeno Oxígeno Gases raros Anhídrido carbónico Hidrógeno Metano El contenido de anhídrido carbónico varía con el lugar y con el tiempo, ya que lo produce la respiración, la descomposición de materia orgánica y la combustión entre otros. Además, existe en la atmósfera vapor de agua y cuerpos sólidos como polvo, sales, humo, que en conjunto forman lo que se denomina smog, variando la cantidad según la región. Conforme se asciende va

2 disminuyendo la cantidad de nitrógeno y oxígeno y va aumentando la de otros gases como el hidrógeno, el helio y el ozono. Las principales propiedades físicas de la atmósfera son: compresibilidad, movilidad, diatermancia y transparencia. Compresibilidad: es la propiedad de la atmósfera de aumentar o disminuir su volumen por efecto de los cambios de presión y temperatura. Movilidad: se refiere al constante movimiento de los gases atmosféricos como resultado de los cambios de presión, temperatura, y al movimiento de rotación de la Tierra, o sea, los gases se trasladan de un lugar a otro por los fenómenos de convección (movimiento vertical de abajo hacia arriba y viceversa) y por vientos (movimiento horizontal). Diatermancia: es la propiedad de la atmósfera de permitir el paso de los rayos solares sin absorber su energía calorífica, debido a ello, las partes de la atmósfera son frías, pues el calor solar las atraviesa y calienta directamente a la litosfera y a la hidrosfera. Transparencia: la atmósfera en estado puro no tiene color, motivo por el cual podemos ver a través de ella. También es inodora e insípida, es decir, no tiene olor ni sabor. 7.2: Capas atmosféricas Para su estudio, a la atmósfera se le ha dividido en capas o estratos que se ordenan basándose en registros de temperatura y composición química de cada una de ellas, las cuales actúan como filtros de las radiaciones solares. Las más importantes son: troposfera, estratosfera, mesosfera, Ionosfera o termosfera y exosfera. Troposfera: presenta las características siguientes: es la primera capa que queda en contacto con la superficie terrestre, representa el 75% de la masa gaseosa por lo que es la capa más densa de la atmósfera, la temperatura disminuye con la altura, aproximadamente 6.5 C por cada mil metros, de tal forma que a la altura de 16 km, la temperatura es de alrededor de 50 C. Se considera que tiene un espesor entre 8 y 9 km en los polos y 17 km sobre el ecuador (promedio 12 km). Es una capa en constante movimiento, ya que en ella se generan los fenómenos meteorológicos. Dentro de ella, en los primeros 5 km está la biosfera, que es la zona más importante, pues sólo en ella es posible el desarrollo de la vida y de casi todas las actividades humanas. En su límite superior se encuentra la tropopausa que es una zona de transición donde los fenómenos meteorológicos cesan, el aire está en absoluta calma, y cesa la disminución de la temperatura, para dar origen a la siguiente capa. Estratosfera: presenta las características siguientes: Es la segunda capa que se extiende desde los 17 km de altura hasta los 50. La temperatura aumenta con la altitud hasta llegar a los 0 C en el límite de ella. En ella ya no existe el vapor de agua y polvo. No se producen fenómenos meteorológicos. Entre los 17 y 30 km, se presenta una notable disminución del oxígeno que es sustituido por ozono, por lo cuál a esta subcapa se le denomina azonósfera. Alrededor de los 30 y 50 km de altura se forman vientos y turbulencias muy fuertes, que incluso llegan hasta la siguiente capa, lo que ha sido comprobado por los cohetes de exploración atmosférica. Los aviones supersónicos se desplazan en esta capa porque tiene muy buena visibilidad. En el límite superior de esta capa se encuentra la estratopausa, que es una zona de transición entre la estratosfera y la siguiente capa. Mesosfera: Presenta las características siguientes: Se localiza entre los 50 y 80 km de altitud. La temperatura desciende aproximadamente hasta los 80 C. Se producen numerosas reacciones químicas y transformaciones energéticas, las cuales provocan emisiones luminosas nocturnas. Al terminar esta capa se extiende la mesopausa, que es la zona de transición para pasar a la siguiente capa.

3 Ionosfera: presenta las características siguientes: Se extiende aproximadamente desde los 80 hasta los 600 km de altitud. Se le llama así, porque en ella se encuentran partículas cargadas de electricidad (iones). En ella, se producen las auroras polares y se reflejan las ondas de radio. La temperatura crece constantemente con la altura hasta llegar a los 1500 C. En ella se incendian los meteoritos. Aproximadamente a los 600 km de altitud se encuentra la termopausa, que sirve de límite o zona de transición para pasar a la siguiente capa. Exosfera: presenta las características siguientes: Es el límite de la atmósfera con el espacio exterior y se extiende a partir de los 600 km de altitud. Está compuesta, a partes casi iguales, de hidrógeno y helio Meteorología La meteorología es la ciencia que se ocupa de estudiar los fenómenos que ocurren a corto plazo en las capas bajas de la atmósfera, desde las causas que los originan hasta sus efectos. Estudia los cambios atmosféricos que se producen a cada momento. Los cambios más conocidos que experimenta la atmósfera son la temperatura, la humedad, la presión, los vientos, las precipitaciones, etc. El objetivo de la meteorología es predecir el tiempo que va a prevalecer durante las próximas 24 o 48 horas y, en menor medida, elaborar un pronóstico del tiempo a mediano plazo. La climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo. Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sino estudiar las características climáticas a largo plazo. La meteorología y la climatología estudian la atmósfera desde varias perspectivas. Por un lado, describen las condiciones generales del tiempo atmosférico en una zona y época concretas, y por otro, investigan el comportamiento de las grandes masas de aire con el fin de establecer leyes generales respecto a su influencia sobre otros factores. Finalmente, analizan cada uno de estos factores particulares (temperatura, presión, humedad,... ) con el fin de descubrir las leyes que los gobiernan y poder hacer una previsión del tiempo acertada. La meteorología tiene diversas aplicaciones prácticas, además de las evidentes, por ejemplo: en aeronáutica se especializa en todo lo que afecta al tráfico aéreo; en la agricultura pretende predecir las condiciones adecuadas para las distintas labores agrícolas; en medicina estudia la influencia de los factores atmosféricos sobre la salud humana, etc. El pronóstico del tiempo que podemos ver en el periódico o la televisión es el resultado de muchos años de experiencia. Inicialmente se trataba de simples anotaciones sobre fenómenos meteorológicos observados en distintos lugares, que con el tiempo se fueron perfeccionando. La invención de diversos aparatos de medición (higrómetro, termómetro, barómetro, anemómetro, etc.) hizo proliferar la aparición de estaciones meteorológicas y de instituciones, a nivel regional, nacional e internacional, encargados de recopilar los datos y organizarlos. El verdadero avance llegó en el siglo XX, con la puesta en órbita de satélites meteorológicos dotados de instrumentos fotográficos y analíticos cada vez más sofisticados. La informática ha contribuido enormemente a este avance, ya que los ordenadores son capaces de procesar muchos datos en poco tiempo y de elaborar modelos climáticos y de previsiones Tiempo y Clima Pero, qué son el tiempo y el clima? son lo mismo o existe alguna diferencia entre ellos?. Para dar respuesta a estas preguntas analiza el ejemplo siguiente: en un día típico de lluvias en invierno, habrás visto por televisión o escuchado por la radio, que las nubes cubren la mayor parte del Estado y que se están presentando lluvias en diferentes partes del mismo. Pues bien, si llueve el

4 mismo día en Caborca y en Yécora, puedes decir que ambas ciudades tienen tiempo lluvioso pero en ningún momento afirmar que tienen el mismo clima; Esto lo compruebas al observar las diferencias de vegetación, de fauna o de suelo, entre ambas. Si tomas la vegetación como punto de referencia te darás cuentas que en Caborca hay choyas, cactus, viznagas, representativas de un clima seco. en cambio en Yécora encontrarás pinos, que son típicos de un clima frío. Por lo tanto, el tiempo es instantáneo, en cambio el clima, a pesar de estar compuesto de los mismos fenómenos meteorológicos que el tiempo, debe observarse durante varios años; es decir, el clima es un estado más permanente. El tiempo y el clima: A diferencia de los procesos geológicos, que ocurren con lentitud, la atmósfera de la Tierra se transforma constantemente, a veces, incluso, en cuestión de minutos. Estos cambios afectan directamente nuestra salud y bienestar. Es muy lógico que hayamos desarrollado la meteorología. Tiempo: Es el estado de la atmósfera en un momento y lugar determinado de la superficie terrestre, por lo que puede cambiar varias veces durante un mismo día, así como en varios días puede predominar el mismo tiempo. Todas las manifestaciones del tiempo como: la lluvia, la nieve, el frío, el viento, el calor, etc., son también manifestaciones de la atmósfera. Por ello, cualquier cambio que se produce en ella despierta curiosidad, mantiene al hombre a la expectativa e infunde temor. Actualmente, gracias a la moderna tecnología y a los estudios realizados en torno a los fenómenos atmosféricos, es posible predecir el tiempo. Existen numerosos centros de observación meteorológica repartidos por todo el mundo, los cuales intercambian sus observaciones obtenidas mediante una diversidad de complejos aparatos, lo cual facilita esta tarea Elementos del clima: El clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan las condiciones habituales o más probables de un punto determinado de la superficie terrestre. Es, por tanto, una serie de valores estadísticos, es decir, el clima es el promedio de los estados de tiempo que influyen en una región determinada. Por ejemplo, aunque en un desierto se pueda producir, eventualmente, una tormenta con precipitación abundante, su clima sigue siendo desértico, ya que la probabilidad de que esto ocurra es muy baja. Para conocer el clima de una región, es necesario estudiar los fenómenos meteorológicos que se presentan en la misma durante un período suficientemente largo (lapso de por lo menos 10 años), a fin de recabar datos que sean confiables para poder, de esta manera, establecer el clima de la región. Para determinar y estudiar el clima hay que establecer que elementos lo integran y que factores lo modifican. Los elementos son variables y cambian constantemente; pueden ser de dos tipos: termodinámicos y acuosos. Los elementos termodinámicos son: la temperatura, la presión y el viento. Los elementos acuosos son: la humedad en sus manifestaciones de nubes, lluvia, nieve y granizo. Los factores son fenómenos cósmicos o geográficos que determinan el clima. Los factores geográficos son: la latitud, la altitud, las corrientes marinas, la distribución de tierras y mares y los tipos de suelo y vegetación. Los factores cósmicos son: la insolación Temperatura: es el grado de calor que registra la atmósfera. La fuente principal de energía calorífica de la atmósfera, es la radiación solar. La temperatura de la atmósfera depende de varios factores, entre los que se pueden mencionar: la latitud, altitud, distancia al mar, las horas del día, las estaciones del año y la nubosidad. El aparato que se utiliza para medir la temperatura es el

5 termómetro, éste se encuentra graduado en grados Celsius y es de uso universal o el de Fahrenheit, utilizado en E.U.A y algunos países europeos. Presión: La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el peso del aire sobre la superficie de la Tierra, se ve influida por varios factores que la afectan, los cuales son: la altitud, la temperatura y la humedad. El aparato que se utiliza para medir la presión se llama barómetro. Vientos: Es la afluencia del aire de los centros de alta presión a los de baja presión. Se forman, debido a que el calentamiento solar es diferente en los diversos lugares de la Tierra, ello da lugar a la formación de presiones altas en las partes frías, y bajas en las partes calientes. Los vientos circulan de las regiones de alta presión a las regiones de baja presión. La velocidad de los vientos, está en razón directa a las diferencias de presiones de los dos puntos en los cuales sopla. El aparato que sirve para medir la dirección del aire se llama veleta; y el que mide la velocidad se conoce como anemómetro. Humedad: Es la cantidad de vapor de agua que contiene el aire. El vapor de agua es un gas y por lo tanto se mezcla con el aire pasando a ser otro componente del mismo. El vapor de agua de la atmósfera proviene de la evaporación del agua de los mares, ríos, lagos, etc. La cantidad de vapor de agua que puede contener la atmósfera depende de su temperatura y presión. Cuando se llega a la saturación el vapor excedente pasa al estado líquido. Para medir la humedad que hay en la atmósfera se utiliza el higrómetro. Nubosidad: Como se mencionó anteriormente, el aire no puede contener más de cierta cantidad máxima de vapor de agua, o sea, la necesaria para su saturación. Si el aire está saturado y sufre un enfriamiento o un descenso brusco en su presión, el vapor pasa del estado gaseoso al estado líquido formándose condensaciones tales como: nubes, niebla o neblina, rocío, escarcha, etc. Nubes: Las principales condensaciones atmosféricas son las nubes, que son la condensación del vapor de agua en pequeñas gotitas o en cristales de hielo o nieve, que no descienden hasta que su peso vence la resistencia de las capas de aire inferiores. Las nubes, de acuerdo con su forma y características, se clasifican en cuatro grupos fundamentales: cirrus, cumulus, estratus y ninbus. Cirrus (rizo de cabello). Nubes formadas por pequeños cristales de hielo que dan la apariencia de seda. Parecen filamentos o plumas y éstas se encuentran en gran altura. Su presencia anuncia buen tiempo, por lo menos durante las 6 horas siguientes. Cumulus (acumulación o montón). Nubes blancas brillantes de forma redondeada y aspecto de algodón, que generalmente parecen descansar sobre los bordes del horizonte cuando el cielo está despejado. No son síntoma de lluvia. Nimbus (aureola). Son nubes oscuras o negras, muy extensas, de forma variable, muy bajas y son características de lluvia. Estratus (extendidos). Son nubes extendidas horizontalmente en capas superpuestas o uniformes, son de buen tiempo y se forman a escasa altura. Niebla o neblina: Es una condensación ubicada a baja altura, se produce por el enfriamiento de la atmósfera, la cual no puede retener la misma cantidad de vapor de agua que estando caliente. Es frecuente en los lugares que durante la noche registran un considerable descenso de la temperatura. Rocío: Si la condensación del vapor de agua se produce, en forma de gotas minúsculas, sobre una superficie fría como objetos de metal y vidrio, hojas de plantas, etc., formará el rocío. Se produce generalmente en la madrugada, debido al descenso de la temperatura durante la noche.

6 Escarcha: Cuando la temperatura atmosférica desciende durante la noche bajo 0 C, las gotas de rocío se congelan y se convierten en esferitas o cristales de hielo formando la escarcha. Precipitación del agua: La lluvia es la más importante de las precipitaciones y su intensidad regula varias actividades del hombre, por ejemplo: la agricultura. Lluvia: Esta supone, además de la condensación del vapor de agua de la atmósfera, la formación de pequeñas gotitas de agua en torno a una partícula de polvo, de dimensiones y peso suficiente para vencer la resistencia del aire. Nieve: Está compuesta de cristales exagonales de hielo, que reunidos forman los copos de nieve. Estos no son de agua condensada, sino de vapor de agua condensada, a temperatura muy baja en las capas altas de la troposfera. Granizo. Este se forma cuando el agua se solidifica por bajas temperaturas, y se precipita en forma de esfera o gotitas, de uno a cinco milímetros de espesor Factores del clima Los factores que influyen sobre el clima son de dos tipos: cósmicos y geográficos. Factores Cósmicos: La insolación es la que determina la temperatura de la atmósfera; es la energía emitida por el Sol, que llega a la superficie terrestre, o sea, la cantidad de energía absorbida por la superficie de la corteza terrestre. La principal fuente de energía de la atmósfera es la radiación solar, en forma de rayos luminosos y caloríficos. Factores geográficos que influyen sobre el clima son: latitud, altitud, vegetación, corrientes marinas y la distribución de tierras y mares. Latitud: a medida que la latitud es mayor, la insolación será menor, debido a que la Tierra es un cuerpo esférico, y los rayos solares no caen perpendicularmente sobre toda la superficie, sino que son más oblicuos hacia los polos. Cuando los rayos caen más oblicuos sobre la superficie terrestre, tienen que atravesar una mayor cantidad de atmósfera, con lo cual pierden más energía al llegar a la superficie terrestre. Altitud: una diferencia de altitud ocasiona una variación en la temperatura. Si aumenta la temperatura sobre el nivel del mar, desciende la temperatura, motivo por el cual las cumbres de las montañas permanecen cubiertas de hielo. Vegetación: los suelos cubiertos de vegetación tienen climas con temperatura regular y con períodos de lluvia; los carentes o de poca vegetación, se calientan más intensamente; el aire es más seco y la oscilación de temperatura es extremosa. Corrientes marinas. Cuando una corriente cálida baña los litorales de una zona fría, interviene benéficamente en la temperatura, haciendo el clima más benigno, en consecuencia, las corrientes marinas cálidas aumentan la temperatura, hacen irregulares la presión y los vientos, aumentan la humedad y producen un clima más nuboso y con lluvias, mientras que las corrientes marinas frías disminuyen la temperatura, hacen más regulares la presión y los vientos, aumentan la humedad y producen un clima más brumoso y sin precipitaciones. Distribución de tierras y mares: el agua de mar retiene el calor solar durante más tiempo, en cambio, los continentes se enfrían con más rapidez, lo cual origina que las zonas terrestres sean menos húmedas, nubosas, y presenten mayor oscilación térmica que las zonas marítimas.

7 7.7.- Clasificación climática A las condiciones atmosféricas, como la cantidad de lluvia, la velocidad del viento y las variaciones de temperatura de una determinada región, le llamamos clima. La latitud de la región es el factor principal que hace que estas condiciones varíen, ya que las regiones cercanas al Ecuador son calurosas, mientras las que están alejadas de él son más frías. Otro factor que determina el clima es la altitud, es decir la altura de un lugar respecto al nivel del mar. Por ello, los lugares elevados son más fríos que los de las costas. Clima Tropical: Es caliente y húmedo con lluvias abundantes durante todo el año. En las zonas con este clima se encuentran selvas como la de Chiapas en México y la del Amazonas en Brasil. Clima subtropical: Estas zonas son calurosas con temporadas húmedas y secas. Las costas del Pacífico en México y del norte de Australia tienen este clima. Clima seco estepario: En este clima el verano es muy caluroso y el invierno muy frío, con dos períodos anuales de lluvias escasas. Encontramos este clima en el norte de México el oeste de Arabia y el noroeste de Sudáfrica. Clima seco desértico: Los lugares con este clima son los más secos y calurosos. El suelo es arenoso o rocoso, y en él crecen plantas como cactus. Los desiertos de Sonora, México y del Sahara en África tienen este clima. Clima templado con lluvias en verano: Las regiones con este clima se localizan en lugares elevados como las mesetas, donde suele haber grandes praderas útiles para la agricultura y ganadería. El centro de México, el norte de la India y de China son zonas características de este tipo de clima. Clima templado con lluvias todo el año: en estas zonas la temperatura varía de templada, durante la mayor parte del año, a fría en invierno. La vegetación característica de esta zona es el bosque. Este clima se ubica, principalmente en América del Norte y en parte del norte de Europa. Clima mediterráneo: Este clima se caracteriza por veranos calurosos y secos, e inviernos con lluvias intensas. Es típico de la zona cercana al mar que lleva el mismo nombre y otras regiones como California, parte de Australia y de Sudáfrica. Clima frío: Es característico de una zona con grandes extensiones de bosques de coníferas que se extiende en un enorme cinturón por el norte de Asia, Europa y América. Los largos y rigurosos inviernos contrastan con los veranos breves y templados. Clima Polar: Al sur del Polo Norte se encuentra esta región, donde el terreno está siempre helado. En esta zona se desarrollan algunos líquenes, musgos y unos cuantos arbustos. Clima polar de hielos perpetuos: Es el más frío del planeta y es exclusivo de los casquete polares. En él no crece ningún tipo de vegetación Contaminantes en la atmósfera. La atmósfera es esencial para la vida por lo que sus alteraciones tienen una gran repercusión en el hombre y otros seres vivos y, en general, en todo el planeta; por ello, el hombre, desde tiempos remotos, ha estado consciente del peligro que representa una atmósfera contaminada ya sea de manera natural (una erupción volcánica), o la provocada por él mismo. Una atmósfera contaminada puede dañar la salud de las personas y afectar a la vida de las plantas y los animales. Pero, además, los cambios que se producen en la composición química de la atmósfera pueden cambiar el clima, producir lluvia ácida o destruir la capa de ozono, fenómenos todos ellos de una gran importancia global; por lo que se entiende la urgencia de conocer bien estos procesos y de tomar las medidas necesarias para que no se produzcan situaciones graves para la vida.

8 Se entiende por contaminación atmosférica la presencia en el aire de sustancias (sólidas, líquidas o gaseosas) y formas de energía que alteran la calidad del mismo, de modo que pueden poner en peligro la salud del ser humano, la salud y bienestar de plantas y animales, atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables. De la definición de contaminación atmosférica dada con anterioridad, se desprende que para que una sustancia sea considerada contaminante o no, dependerá de los efectos que produzca sobre sus receptores. Se consideran contaminantes aquellas sustancias que pueden dar lugar a riesgo o daño, para las personas o bienes en determinadas circunstancias. Pueden ser contaminantes cualquier elemento, compuesto químico o material de cualquier tipo, natural o artificial, capaz de permanecer o ser arrastrado por el aire. Puede estar en forma de partículas sólidas, gotas líquidas, gases o en diferentes mezclas de estas formas. Resulta muy útil diferenciar los contaminantes en dos grandes grupos con el criterio de si han sido emitidos desde fuentes conocidas o se han formado en la atmósfera. Así tenemos: 1- Contaminantes primarios.- aquellos procedentes directamente de las fuentes de emisión. 2- Contaminantes secundarios:- Aquellos originados en la atmósfera por interacción entre dos o más contaminantes primarios, o por sus reacciones con los constituyentes normales de la atmósfera. 1.- Contaminantes primarios: son los que permanecen en la atmósfera tal y como fueron emitidos por la fuente. Para fines de evaluación de la calidad del aire se consideran contaminantes primarios los: óxidos de azufre (SO x ), óxidos de carbono (CO x ), óxidos de nitrógeno (NO x ), hidrocarburos (H n C n ) y partículas. Los contaminantes primarios presentes en la atmósfera proceden de dos tipos de fuentes emisoras bien diferenciadas: las naturales y las antropogénicas. Las fuentes naturales de contaminantes primarios provienen fundamentalmente de fenómenos naturales que se producen en la superficie o en el interior de la Tierra, los cuales van acompañados de emisiones de gases, vapores y polvos así como diversas formas de energía (contaminación térmica, radiactiva, fotoquímica, etc.), quedando los contaminantes suspendidos en ella y produciendo la degradación del medio ambiente en su conjunto; ejemplos de estos fenómenos naturales son los volcanes, incendios forestales, descomposición de la materia orgánica en el suelo y en los océanos, etc. Por su parte, las fuentes antropogénicas de contaminación primaria tienen su origen en las actividades humanas y su naturaleza física y su composición química es muy variada y está, principalmente, relacionada con la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) utilizados en actividades industriales, comerciales y domésticas. Contaminantes emitidos por la industria: la contaminación de origen industrial se caracteriza por la gran cantidad de contaminantes producidos en las distintas fases de los procesos industriales y por la variedad de los mismos. Los tipos de contaminantes producidos por los focos industriales dependen fundamentalmente del tipo de proceso de producción empleado, de la tecnología utilizada y de las materias primas usadas. entre las distintas fuentes de contaminación atmosférica de origen industrial, la quema de combustibles fósiles para la generación de calor y electricidad ocupa un lugar preponderante, tanto por la cantidad como por los tipos de contaminantes emitidos. Las actividades industriales que producen contaminantes atmosféricos son muy variadas; entre los sectores industriales que dan lugar a la mayor emisión de contaminantes atmosféricos podemos destacar:

9 a) La siderurgia (producción de acero): produce todo tipo de contaminantes y en cantidades importantes, siendo los principales: partículas, SOx, CO, NOx, fluoruros y humos rojos (óxidos de hierro). b) Refinerías de petróleo: producen principalmente: SOx, HC, CO, NOx, amoniaco, humos y partículas. c) Industria química: produce, dependiendo del tipo de proceso empleado: SO 2, nieblas de ácidos sulfúrico, nítrico y fosfórico y da lugar a la producción de olores desagradables. d) Industrias básicas del aluminio y derivados del fluor: producen emisiones de contaminantes derivados del flúor. Contaminantes emitidos por el sector comercial: el transporte de productos y personas por medios motorizados (automóviles, autobuses, camiones de carga, etc.), en las últimas décadas, ha aparecido de forma masiva en las ciudades, contribuyendo a incrementar los problemas de contaminación atmosférica como consecuencia de los gases contaminantes que se emiten por los tubos de escape. Los principales contaminantes lanzados por los automóviles que utilizan gasolina son: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos no quemados (H n C n ), y compuestos de plomo (aditivo que se añade a la gasolina para aumentar su índice de octano), mientras los que utilizan diesel (camiones y autobuses) y otro tipo de combustibles como los aviones, emiten partículas sólidas en forma de hollín que da lugar a los humos negros, hidrocarburos no quemados, óxidos de nitrógeno y anhídrido sulfuroso procedente del azufre contenido en el combustible.. Contaminantes emitidos por actividades domésticas: las instalaciones de calefacción domésticas son una de las principales fuentes de contaminación atmosférica de las grandes ciudades. Este tipo de focos puede contribuir con un 20 a 30% de las emisiones totales a la atmósfera en áreas urbanas. Los principales contaminantes producidos dependen del tipo de combustible empleado. En el caso de la quema de carbón los principales contaminantes producidos son: anhídrido sulfuroso, cenizas, hollines, metales pesados y óxidos de nitrógeno. Cuando el combustible empleado es líquido (gasóleo o gasoil), los principales contaminantes emitidos son: SO 2, SO 3, NO x, hidrocarburos volátiles no quemados y partículas carbonosas. El gas natural es el combustible más limpio de los actualmente disponibles, siendo su producción de contaminantes despreciable respecto a los otros combustibles. La introducción del gas para calefacciones domésticas y producción de calor en la industria, sustituyendo al carbón, al gasoil y otros combustibles, es una alternativa para disminuir los índices de contaminación en las grandes ciudades. 2.- Contaminantes secundarios: son los que han estado sujetos a cambios químicos, o bien, son el producto de la reacción de dos o más contaminantes primarios en la atmósfera; en otra palabras, los contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino que se producen como consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el seno de la misma. Las principales alteraciones atmosféricas producidas por los contaminantes secundarios son: a) La contaminación fotoquímica; b) La acidificación del medio ambiente; y c) La disminución del espesor de la capa de ozono.

10 7.9.- Calentamiento Global A lo largo de los millones de años de historia de la Tierra, el clima terrestre siempre ha cambiado; en algunas épocas el clima ha sido cálido y en otras frío y, a veces, se ha pasado bruscamente de unas situaciones a otras; pero, Qué hace que el clima cambie? En la actualidad, está calentándose la Tierra, como para que el clima cambie? Este calentamiento está producido por la contaminación? El cambio en el clima traerá violentos fenómenos meteorológicos, tormentas, lluvias torrenciales, deshielo de los glaciares, subida del nivel del mar, desertización de grandes extensiones, etc.?. Todas estas cuestiones son motivo de noticias y polémicas apasionantes. Es lógico que así sea porque estamos hablando de un problema con graves repercusiones para la vida de millones de personas. El clima de la Tierra depende de muchos factores, tales como: 1.- La concentración en la atmósfera de gases como el CO 2 y otros llamados gases llamados invernadero. 2.- La cantidad de energía proveniente del Sol. 3.- Las propiedades físicas y químicas de la superficie terrestre. Cuando estos factores varían, ya sea a través de procesos naturales o humanos, producen un calentamiento o enfriamiento del planeta porque alteran la proporción de energía solar que se absorbe o se devuelve al espacio. En las últimas décadas se ha observado que las variaciones en los factores mencionados anteriormente se ha acelerado mucho, y la tendencia es que esta aceleración seguirá si no se ponen medidas para detenerlas. Al buscar la causa de esta aceleración se encontró que existe una relación directa entre el calentamiento global o cambio climático y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) provocado por las sociedades humanas industrializadas. Pero, Qué es el efecto invernadero? Se denomina efecto invernadero al fenómeno natural por medio del cual, la atmósfera permite la entrada de algunos rayos solares que calientan la Tierra; ésta, al calentarse, también emite calor, pero esta vez, gracias a algunos gases atmosféricos, se impide que se escape todo hacia el espacio y lo devuelve a la superficie terrestre. Los rayos solares que llegan a la atmósfera terrestre corresponden principalmente a rayos ultravioleta (invisibles al ojo humano), rayos visibles (los que el ojo humano puede ver) y rayos infrarrojo (también invisibles al ojo humano). Los rayos ultravioleta transportan mucha energía y por tanto son capaces de producir alteraciones en la superficie terrestre; la mayor parte de ellos son detenidos en las capas más externas de la atmósfera terrestre, ionosfera y mesosfera; los que consiguen atravesar estas capas son frenadas por el ozono (O 3 ) presente en la estratosfera. Los rayos infrarrojos son también absorbidas por algunos de los componentes de la atmósfera como el dióxido de carbono (CO 2 ), el vapor de agua y el monóxido de nitrógeno (NO). El resultado de todo ello es que a la superficie de nuestro planeta los rayos que llegan son, esencialmente, los rayos visibles (en menor cantidad rayos infrarrojo y muy poca cantidad de rayos ultravioleta). Esta radiación es absorbida por la tierra, acumulándose en forma de calor, y por la noche es devuelta al espacio. Sin embargo, hay una diferencia muy importante entre esta radiación y la que provenía del Sol: la radiación que emite la superficie terrestre pertenece en su mayor parte a rayos infrarrojo, es decir, es una radiación eminentemente térmica; por lo que sólo una pequeña parte

11 de la misma es capaz de atravesar la troposfera, y la mayor parte es absorbida por los componentes naturales de la atmósfera (gases invernadero), quedando retenidas entre la tropopausa y la superficie de la tierra, lo que provoca un calentamiento de esta zona de la atmósfera. Los gases que se encuentran en la atmósfera responsables del efecto descrito, se les denomina gases de efecto invernadero y son: vapor de agua (H 2 O), dióxido de carbono (CO 2 ), metano (CH 4 ), óxidos de nitrógeno (NO x ), ozono (O 3 ), clorofluorocarbonos (CF x Cl x ). Todos ellos son naturales (excepto los CF x Cl x ), en tanto que ya existían en la atmósfera antes de la aparición del hombre. El efecto invernadero es un fenómeno natural desarrollado en nuestro planeta que, durante millones de años, ha permitido: Que la energía solar recibida constantemente por la Tierra no regrese inmediatamente al espacio. El desarrollo y la existencia de vida sobre la Tierra. Mantener el clima de la Tierra a una temperatura media relativamente estable de unos 15ºC y no de -18ºC si no existiera este fenómeno. La evaporación del agua superficial para formar las nubes las cuales devuelven el agua a la tierra, en un ciclo vital que se había mantenido en equilibrio. Entonces, Porque preocupa tanto el fenómeno del efecto invernadero? Desde la Revolución Industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles (petróleo, carbono, etc.) en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de los gases de efecto invernadero (óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono principalmente) emitidos a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero. Destacados científicos coinciden en que el incremento de la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera terrestre esta provocando un paulatino incremento de la temperatura terrestre, el llamado cambio climático o calentamiento global que, a su vez, es origen de otros problemas ambientales tales como: a) Variación de la temperatura global de la Tierra. b) Alteraciones en el clima. c) Desertización y sequías, que causan hambrunas. d) Deforestación, que aumenta aún más el cambio climático. e) Inundaciones. f) Fusión de los casquetes polares y otros glaciares, que causa un ascenso del nivel del mar, sumergiendo zonas costeras. Sólo influye en dicha variación el hielo apoyado en suelo firme, ya que el hielo que flota en el mar no aumenta el nivel del agua. g) Destrucción de ecosistemas, etc. Para estudiar las causas y consecuencias del cambio climático el IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático) fue creado en 1998 por la OMM (Organización Meteorológica Mundial) y el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas por el Medio Ambiente). Está constituido por expertos de todo el mundo y su objetivo es dar a conocer a los políticos la información científica, técnica y económica disponible sobre el cambio climático, su impacto y posibles soluciones. Las conclusiones de su trabajo las publican en informes. Hasta la fecha han sido publicados 3, el último

12 de ellos en 2001, donde ya se confirmaba claramente la correlación entre las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) causadas por la actividad humana y el aumento global de las temperaturas en el último siglo. El protocolo de Kioto es un convenio internacional que intenta limitar globalmente las emisiones de gases de efecto invernadero; surge de la preocupación internacional por el calentamiento global o cambio climático ya que es considerado la mayor amenaza del siglo XXI, con consecuencias económicas, sociales y ambientales de gran magnitud. Todos sin excepción; los ciudadanos, las empresas, las economías y la naturaleza en todo el mundo están siendo afectadas.