TEMA 4 DE 1º. LA ATMÓSFERA

Transcripción

1 TEMA 4 DE 1º. LA ATMÓSFERA 1. Los componentes de la atmósfera. La atmósfera es la capa que rodea la Tierra y la protege del espacio exterior. Es imprescindible para nuestra supervivencia y la de los seres vivos que habitan la superficie terrestre. Conocer sus componentes nos ayuda a valorar su importancia para la vida así como la necesidad de protegerla. La atmósfera es la capa gaseosa que rodea y protege nuestro planeta de las radiaciones solares. Está compuesta por nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y vapor de agua, principalmente. La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la Tierra y la protege frente a los cuerpos externos y las radiaciones dañinas procedentes del Sol, por lo tanto, se la considera la capa protectora de la Tierra. Sin ella sería imposible la existencia de vida en nuestro planeta. Los principales gases que forman la atmósfera son: -El nitrógeno: es el gas más abundante en la atmósfera y es necesario para el crecimiento de los seres vivos. Parte del nitrógeno atmosférico forma compuestos solubles para entrar en el ciclo del nitrógeno, pero su cantidad en la atmósfera no varía, ya que vuelve a esta a partir de la materia orgánica en descomposición o los desechos generados por los distintos seres vivos. -El oxígeno: es un gas abundante en el aire y necesario para la respiración de los seres vivos. Las plantas lo liberan a la atmósfera mediante la fotosíntesis, de modo que contribuyen a su restitución en el aire. Así, su cantidad en la atmósfera también se mantiene constante. -El dióxido de carbono: es un gas que utilizan las plantas para realizar la fotosíntesis. Todos los seres vivos lo expulsan en la respiración li- 1

2 berándolo a la atmósfera, lo que cierra el ciclo del dióxido de carbono. De esta manera, su cantidad en la atmósfera no varía. -El vapor de agua: es un gas que se forma gracias al ciclo del agua. El agua líquida de la hidrosfera (mares, océanos, ríos y lagos) se evapora y forma vapor de agua en la atmósfera. La transpiración de los seres vivos, como las plantas y los árboles, también devuelve vapor de agua a la atmósfera. Cuando las condiciones atmosféricas lo permiten, este vapor de agua se condensa y precipita en forma de lluvia o nieve, devolviendo así el agua a los ríos, mares, océanos y lagos. Este es un ciclo continuo. La atmósfera puede sufrir alteraciones debido a la contaminación. Los elementos contaminantes provocan efectos muy perjudiciales en ella, como el agujero de la capa de ozono, el efecto invernadero y la lluvia ácida. Recuerda La fotosíntesis es el proceso mediante el cual se alimentan las plantas. Estas fabrican los nutrientes que necesitan a partir del agua, las sales minerales y el dióxido de carbono, con la luz solar como fuente de energía. La atmósfera está formada por un conjunto de gases, entre los que destacan el nitrógeno, el oxígeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua. Profundiza. Conceptos esenciales sobre la atmósfera. Imágenes. Atmósfera Es la capa gaseosa que rodea la Tierra y la protege frente a los cuerpos externos y la radiación procedente del Sol. Esta capa está formada por un conjunto de gases, entre los que destacan el nitrógeno, el oxígeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua. 2

3 Contaminación Se conoce como contaminación al efecto que produce todo aquel material contaminante que pueda causar algún tipo de daño o alteración sobre la atmósfera y los seres vivos. Los contaminantes pueden ser de dos tipos: - Contaminantes primarios: producidos directamente por las fuentes que emiten materiales contaminantes (automóviles, industrias, etc.) - Contaminantes secundarios: producto de la reacción química que tiene lugar al mezclarse los contaminantes primarios con los gases de la atmósfera. Todos ellos producen varios efectos muy perjudiciales en la atmósfera, como el agujero de la capa de ozono, el efecto invernadero y la lluvia ácida. Fenómenos meteorológicos Los fenómenos metereológicos son de origen atmosférico y se denominan meteoros. Se suelen producir en la capa más baja de la atmósfera, y abarcan desde las precipitaciones hasta los vientos y huracanes. Se pueden clasificar en: - Eólicos o meteoros de viento: tromba, turbonada, etc. - Acuosos o hidrometeoros: lluvia, nieve, helada, niebla, etc. - Luminosos o fotometeoros: arco iris, halo, gloria, etc. - Eléctricos o electrometeoros: aurora polar, relámpago, trueno, etc. - De polvo o litometeoros: humo, calima, etc. Meteorología Nombre que recibe la disciplina científica que estudia la estructura y composición de la atmósfera y los fenómenos atmosféricos o meteorológicos que tienen lugar en ella. Realiza la autoevaluación interactiva sobre la atmósfera que te proponen en la página web del Proyecto Biosfera del Ministerio de Educación [ver]. Además, puedes leer una gráfica explicación sobre el origen de la atmósfera [ver] y realizar la actividad interactiva relacionada. contenidos5.htm 1.1. Las capas de la atmósfera La atmósfera se divide en diferentes partes o capas, que están separadas por zonas de transición llamadas pausas. Cada una de las capas tiene unas características y propiedades particulares que la distinguen claramente 3

4 de las demás [ver]. Las capas de la atmósfera que suelen distinguirse son cinco, desde la superficie terrestre hasta el exterior: -La troposfera: donde se desarrollan la vida y los fenómenos meteorológicos. -La estratosfera: donde se encuentra la capa de ozono. -La mesosfera: es la capa más fría de la atmósfera. -La termosfera: donde la temperatura se eleva varios cientos de grados. -La exosfera: llega hasta los km de altura. En la página web del Proyecto Biosfera del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, encontrarás tres actividades para repasar las diferentes capas de la atmósfera [ver]. La atmósfera se divide en cinco capas, cuyo nombre lo determina el sufijo -sfera. Para nombrar las áreas que separan dos capas adyacentes, se utiliza el sufijo -pausa. Por ejemplo, una capa es la troposfera y la zona que separa esta de la siguiente capa, que es la estratosfera, se llama tropopausa. 4

5 Profundiza. La atmósfera. Animación. Atmósfera Es la capa de gas que rodea la Tierra y que se mantiene gracias a la gravedad. Su grosor es variable y puede llegar hasta los km. Los gases más abundantes que componen la atmósfera son el nitrógeno, el oxígeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua. La atmósfera es fundamental para la vida en la Tierra. No solo aporta los gases necesarios para que esta se desarrolle correctamente, sino que, además, la protege del impacto de los cuerpos celestes que, de lo contrario, chocarían contra la corteza terrestre. La atmósfera está compuesta por diferentes capas: - Troposfera. - Estratosfera. - Mesosfera. - Termosfera. - Exosfera. Troposfera Capa en contacto con la superficie terrestre con un grosor que va desde los 8 hasta los 16 km de altura. Aquí se desarrolla toda la vida terrestre y tienen lugar la gran mayoría de los fenómenos meteorológicos. La temperatura de esta se va reduciendo progresivamente unos 6,5 ºC/km, hasta llegar a unos -55 ºC en su zona de mayor altura. Estratosfera Capa que cubre la troposfera y llega hasta los 50 km de altura. En esta capa ya no hay vapor de agua. Además, su temperatura es muy homogénea y ronda los 0 ºC. En la estratosfera está la capa de ozono, que se compone de oxígeno y ozono. Su función es proteger la superficie de la Tierra de las radiaciones ultravioletas nocivas para los organismos que habitan el planeta. Mesosfera Capa que envuelve la estratosfera y que llega hasta los 80 km de altura. Aquí la temperatura disminuye de forma drástica y llega a los -90 ºC. Las estrellas fugaces se producen en la mesosfera. Termosfera Capa que envuelve la mesosfera y que llega hasta unos 500 km de altura. Conocida también con el nombre de ionosfera, en esta capa se producen unas separaciones moleculares que hacen que la temperatura aumente de forma exagerada. Además, se pueden alcanzar valores de hasta ºC. 5

6 En la termosfera o ionosfera se desintegran la gran mayoría de meteoroides debido a esta altísima temperatura. Exosfera Capa más externa de la atmósfera en la que ya no hay casi aire. Se extiende hasta los km de altura y está considerada como el límite de la atmósfera. Amplía tus conocimientos sobre las capas de la atmósfera y lo que sucede en ellas consultando la página web del Proyecto Biosfera del Ministerio de Educación. Allí encontrarás textos, esquemas gráficos, actividades interactivas y un vídeo que te ayudarán a entender mejor todo lo que ocurre en la atmósfera [ver]. contenidos3.htm Actividad La formación de la atmósfera. La atmósfera es una capa que no vemos ni sentimos, a no ser que sople el viento, llueva, nieve o relampaguee. No la observamos porque sus principales componentes son gases incoloros, pero su existencia se ha demostrado a lo largo del tiempo. La historia de su estudio fue larga y compleja, y muchos filósofos elaboraron teorías sobre su existencia, algunos a favor y otros en contra. 6

7 La Tierra se formó hace unos millones de años, pero por aquel entonces no se parecía a la actual. En su inicio estaba formada por una esfera de roca fundida rodeada por una espesa nube de gases y polvo. Con el tiempo, el planeta se fue enfriando y se formó una superficie sólida que dio lugar a los continentes y al fondo del mar. Durante el proceso se fueron desprendiendo gases como el metano, el amoníaco, el vapor de agua y el dióxido de carbono, que se acumularon sobre la superficie de la Tierra y dieron lugar a la atmósfera. La condensación del vapor de agua originó los océanos y la fotosíntesis realizada por las algas primitivas que poblaron la Tierra generó grandes cantidades de oxígeno que enriquecieron la atmósfera. Debido a la acción de las radiaciones ultravioletas del Sol, algunas moléculas de oxígeno se rompieron y se reagruparon formando el ozono, que se encuentra en la estratosfera y actúa como una capa de filtro de las radiaciones ultravioletas más dañinas. De esta manera, con una superficie terrestre rica en oxígeno y protegida de las radiaciones peligrosas, se desarrolló la vida de los primeros organismos. La distancia entre la Tierra y el Sol permite la existencia de grandes cantidades de agua líquida en la superficie terrestre. Esta distancia ha sido imprescindible para el desarrollo de la vida sobre el planeta. Actividad 2 Actividad 3 7

8 Actividad 4 Actividad 5 Actividad 6 Actividad 7 Actividad 8 8

9 Actividad 9 2. Los fenómenos atmosféricos. El aire de la atmósfera sufre alteraciones que dan lugar a fenómenos atmosféricos o meteorológicos. Casi todos se producen en la troposfera y pueden ser de cuatro tipos: -Los vientos: como brisas, temporales y huracanes. -Los meteoros acuosos: como las precipitaciones (lluvia, nieve y granizo), la niebla o el rocío. -Los ópticos: como el arco iris, que se produce cuando los rayos solares atraviesan pequeñas gotas de agua contenidas en la atmósfera terrestre. -Los eléctricos: como las auroras polares y las tormentas eléctricas, que traen consigo rayos, truenos y relámpagos. Por lo general, los fenómenos se deben a los cambios de presión atmosférica, a los vientos, a las nubes que provocan precipitaciones y tormentas, y también al efecto invernadero natural, que consigue moderar la temperatura de la Tierra. Las auroras polares se llaman boreales si se producen en el hemisferio situado al norte y australes si se dan en el sur del planeta. Son fenómenos luminosos de colores diversos y formas diferentes que aparecen en el cielo La presión atmosférica. Muchos de los fenómenos atmosféricos, como los vientos o las tormentas, se deben a la presión atmosférica, que es la fuerza que ejerce el aire de la atmósfera sobre la superficie terrestre. Es decir, la presión que realiza el aire, debido a su peso, sobre la Tierra y los seres vivos que la habitan. 9

10 La presión atmosférica también suele definirse como el peso del aire que va desde la superficie terrestre hasta el final de la atmósfera. La presión atmosférica puede variar según la altitud y la temperatura: -La altitud: a menor altura hay mayor presión atmosférica y viceversa. Por ejemplo, imaginemos una columna de aire que va desde la superficie terrestre al final de la atmósfera. Si estamos al nivel del mar, debajo de toda la columna de aire, soportaremos toda su presión; pero si, en cambio, estamos en la cima de una montaña de m de altitud, solo soportaremos la presión de la parte de la columna que tenemos por encima. -La temperatura: el aire caliente es menos denso que el aire frío; por lo tanto, ejerce menos presión. Sin embargo, el aire frío, al ser más denso, pesa más y realiza más presión. Recuerda La densidad es la cantidad de masa que se encuentra en un determinado volumen y puede variar con la temperatura. Por lo general, cuando aumenta la temperatura de un elemento, su densidad disminuye. La presión atmosférica se mide en pascales (Pa), una unidad que debe su nombre a Blaise Pascal, el científico que demostró la existencia de la atmósfera. Como el pascal es una unidad de medida muy pequeña, casi siempre se utiliza para realizar las mediciones el hectopascal (hpa), que equivale a cien pascales. Otra unidad que se utiliza es la atmósfera (atm), que equivale a hectopascales. La presión atmosférica media a nivel del mar es precisamente de 1 atmósfera. Otra unidad que los meteorólogos usan con frecuencia es el milibar (mb), que es equivalente a 1 hectopascal. El instrumento utilizado para medir la presión atmosférica se denomina barómetro. La presión atmosférica es desigual en el conjunto de la atmósfera, hecho que origina los anticiclones y las borrascas: -Los anticiclones: son zonas de altas presiones causadas por masas de aire frío e indican un tiempo meteorológico estable. Las borrascas: son áreas de bajas presiones producidas por masas de aire caliente y señalan un tiempo meteorológico inestable. Profundiza. La presión atmosférica. Interactivo. Presión atmosférica Se denomina así a la fuerza que realiza el aire sobre la superficie terrestre. 10

11 Esta presión es menor a medida que se gana en altura y también varía en función de la temperatura del aire: cuanto más frío es, mayor presión atmosférica ejerce. Esta diferencia de presiones entre el aire caliente y el frío provoca unas corrientes de convección que causan movimientos del aire que producen el viento, los anticiclones y las borrascas. Densidad del aire Es el peso que tiene el aire en un volumen definido. Al igual que en el caso de la presión atmósferica, también le influye la temperatura: cuanto más frío es el aire, mayor es su densidad. El aire caliente tiene menor densidad y ejerce menos presión. Corriente de convección Se denomina así a la corriente que se crea entre una masa de aire frío que desciende y otra de aire caliente que asciende. Esto provoca un vacío que pasa a ser ocupado por aire frío. Estas corrientes crean movimientos de aire en la atmósfera y se originan porque la superficie terrestre se calienta de forma desigual. Viento Es el movimiento de la masa de aire provocado por las corrientes de convección debido a las presiones atmosféricas. Según la fuerza del viento, recibe diferentes nombres: huracán, viento, brisa, tormenta, etc. Barómetro 11

12 Instrumento usado para medir la presión atmosférica que suele dar la presión en hectopascales (hpa). Evangelista Torricelli Físico y matemático italiano del siglo XVII que realizó estudios sobre la presión atmosférica. Fue el primero en determinar el valor de la presión atmosférica mediante un experimento con un tubo relleno de mercurio, estableciendo así que la presión a nivel del mar es de 760 mmhg. En la Gran Enciclopedia Planeta puedes ver con detalle el dibujo del experimento de Evangelista Torricelli [ver] y también una animación sobre el funcionamiento de un barómetro [ver]. pil=an001094&ruta=buscador&data=xjzqumbowurk4iq633cgjdkc- W2NbFlwDwbBlcnOH8eY%3d Actividad 10 Actividad 11 Actividad 12 12

13 Actividad 13 Actividad 14 Actividad 15 Actividad 16 Actividad 17 Actividad 18 13

14 2.2. Las tormentas. Una tormenta es un fenómeno atmosférico que suele ir acompañado de vientos potentes, truenos, relámpagos y precipitaciones abundantes. Las nubes desempeñan un papel importante en las tormentas, ya que de ellas proceden las precipitaciones. Son acumulaciones de pequeñas gotas de agua o cristales de hielo que se han formado debido a la concentración de vapor de agua en la troposfera. Existen distintos tipos de nubes: -Los cirros: nubes formadas por cristales de hielo. -Los nimbos: nubes capaces de formar precipitaciones. -Los estratos: nubes que se encuentran estratificadas en diversas capas. -Los cúmulos: nubes que se desarrollan verticalmente. Cuando las gotas de agua o los cristales de hielo que forman las nubes se aglutinan y adquieren cierto tamaño, caen sobre la superficie terrestre en forma de precipitaciones, que pueden ser lluvia, nieve o granizo. Las precipitaciones pueden ir acompañadas de fenómenos eléctricos como los siguientes: Los rayos: descargas eléctricas que impactan en la superficie. Los relámpagos: descargas eléctricas que no impactan contra la superficie. Los truenos: sonido que se crea al originarse los rayos y relámpagos. Los cuatro tipos básicos de nubes que hay son los cirros, los nimbos, los estratos y los cúmulos. El resto son combinaciones de estos. 14

15 Profundiza. Los fenómenos atmosféricos: relámpagos, rayos y truenos. Animación.Fenómeno atmosférico Los fenómenos de origen atmosférico se denominan meteoros. Pueden clasificarse en climáticos, ópticos y eléctricos. Entre los primeros, se distinguen los térmicos, los acuosos y los aéreos. En el segundo grupo, el principal es el arco iris. Y dentro del tercero, destaca el rayo. Tormenta Es una fuerte perturbación atmosférica que suele venir acompañada de vientos potentes, truenos, relámpagos y precipitaciones abundantes. Relámpago Descarga eléctrica entre dos nubes producida por la diferencia de cargas que existe entre ambas. Rayo Nombre genérico que se aplica a los rayos y relámpagos. Sin embargo, también define la descarga eléctrica proveniente de una nube y que impacta con la superficie terrestre. Esta se produce por la diferencia de cargas entre la nube y la superficie. Trueno Sonido causado por el calentamiento instantáneo del aire que produce un rayo y que desencadena una onda sonora de gran potencia. Iones 15

16 Partículas cargadas positiva o negativamente. En caso de estar cargadas positivamente son cationes, y si están cargadas negativamente, se denominan aniones. Ionización Proceso físico o químico que hace que se carguen las partículas de un medio. Este fenómeno consigue que los átomos pasen a ser iones cargados Los vientos. El viento es una masa de aire atmosférico en movimiento. Se forma debido a las diferencias de presión entre las diversas zonas de la atmósfera. Estas diferencias generan corrientes de aire que van desde las zonas de alta presión o anticiclones, a las áreas de baja presión o borrascas. Según su intensidad, los vientos se clasifican en brisas, temporales o tormentas. Para definir cómo es un viento, se utilizan dos parámetros: -La fuerza o velocidad: que se expresa en km/h y se mide con un instrumento llamado anemómetro. -La dirección: que nos indica el lugar de origen del viento y su destino. Profundiza. Fenómenos atmosféricos: nubes y vientos. Interactivo. Las características y la tipología de los fenómenos atmosféricos Las nubes Las nubes son masas visibles, formadas por acumulaciones de gotas de agua o cristales de hielo microscópicos, que se encuentran en suspensión en la atmósfera debido a la evaporación de las aguas superficiales. Las nubes son visibles porque dispersan la luz. Si son poco densas, su aspecto es blanquecino. En cambio, si son muy densas porque contienen una gran acumulación de gotas de agua, su aspecto es gris oscuro o negro, ya que no dejan que la luz las atraviese. Dependiendo de las condiciones atmosféricas, las nubes pueden precipitar dejando caer la acumulación de agua para que esta siga su ciclo. Existen diferentes tipos de nubes según sus características: - Cúmulos: son nubes de desarrollo vertical con bordes muy definidos y un aspecto parecido al algodón. Al ser de desarrollo vertical, se forman entre los 500 y los m. - Estratos: son nubes estratificadas constituidas por capas horizontales. Se encuentran por debajo de los m. No suelen precipitar y, cuando son muy bajas, se transforman en nieblas. 16

17 - Nimbos: son las nubes que producen precipitaciones. Son de color oscuro y, por lo tanto, muy densas. Tienen una base irregular y pueden llegar a producir fenómenos eléctricos. - Cirros: son nubes formadas por cristales de hielo que se encuentran en forma de finas bandas de aspecto filamentoso. Son muy extensas y cubren buena parte del cielo. Todos estos tipos suelen combinarse para dar lugar a las nubes que se observan en el cielo. Los vientos Los vientos son flujos de masas de aire que, debido a las diferencias de presión, viajan desde las zonas de altas presiones a las más bajas. Por lo general, se dan de forma local, aunque siguen una corriente que suele ser de carácter global. Los vientos se miden con el anemómetro, que calcula tanto la intensidad del viento como su dirección. Según estos dos parámetros, podemos clasificar los diferentes vientos: Según la intensidad - Brisa: viento suave que sopla de 1 a 5 km/h. Las brisas marinas van del mar a la tierra, por la mañana. Las brisas de valle y montaña van de la tierra hacia el mar y se dan hacia el anochecer. - Viento: vientos que van de los 5 a los 60 km/h. Se dividen en suaves, moderados y fuertes. - Temporal: vientos que soplan a más de 60 km/h. Pueden ir acompañadas de arena, nieve o lluvia. - Tempestad o tormenta: vientos que soplan a 80 km/h o más. Suelen ir acompañados de precipitaciones y fenómenos eléctricos. - Huracán o ciclón: conjunto de tormentas que causan grandes daños. Según la dirección - Tramontana (N): viento frío y turbulento de componente norte con rachas de más de 100 km/h. - Gregal (NE): viento frío y seco de componente nordeste. - Levante (E): viento fuerte y cálido procedente del este. - Jaloque (SE): viento cálido y algo húmedo de componente sudeste. - Mediodía (S): viento de componente sur. - Lebeche (SO): viento procedente del sudoeste. Suele estar acompañado de arena y fino polvo en suspensión procedente del desierto del Sahara. - Poniente (O): viento frío de componente oeste. - Mistral (NO): viento frío del noroeste. Si quieres ampliar la información, te sugerimos que consultes el mapa de la velocidad del viento en la Península, en la página web del Centro Nacional de Energías Renovables (CENER) [ver]. 17

18 También puedes visitar la página de la Agencia Española de Meteorología (AEMET), donde puedes consultar las predicciones del tiempo para cualquier localidad y observar sus vientos [ver]. Además, la web del Proyecto Educaplus ofrece un interactivo que explica los diferentes tipos de nubes que podemos encontrar [ver]. Actividad 19 Actividad 20 18

19 Actividad 21 Actividad 22 Actividad 23 19

20 Actividad 24 Actividad 25 Actividad 26 20

21 2.4.El efecto invernadero. El efecto invernadero es un fenómeno natural por el que algunos gases de la atmósfera, como el vapor de agua y el dióxido de carbono, retienen el calor del Sol que emite la Tierra, evitando que se pierda. Esto sucede porque la radiación solar (luz, calor, rayos gamma, entre otros tipos de radiación) que recibe la Tierra es absorbida por su superficie. Esta vuelve a emitir una parte del en forma de calor (radiación infrarroja), que es retenido por el vapor de agua y el dióxido de carbono de la atmósfera. Sin embargo, en las últimas décadas el efecto invernadero se ha convertido en un problema ambiental, ya que las emisiones de dióxido de carbono (CO2) procedentes de medios de transporte e industrias han ido en aumento. Esto ha provocado la acumulación de estos gases en la atmósfera y, como resultado, el incremento de la temperatura del planeta, que ha generado el calentamiento global y el cambio climático. Profundiza. El efecto invernadero. Interactivo. Efecto invernadero Fenómeno natural en el que algunos de los gases que componen la atmósfera retienen parte del calor que emite la Tierra. Este fenómeno físico permite que la Tierra sea habitable, ya que consigue mantener la temperatura media del planeta en unos 11 ºC. De no existir el efecto invernadero, las diferencias de temperatura entre el día y la noche podrían alcanzar los 200 ºC, hecho que haría imposible la vida en la superficie terrestre. Además, es el responsable de mantener el agua en estado líquido, lo que asegura el mantenimiento de la vida. No obstante, en las últimas décadas el efecto invernadero se ha convertido en un problema ambiental. La gran cantidad de CO2 que emiten a la atmósfera las industrias y el tráfico han producido un aumento de la incidencia de este fenómeno en la Tierra. Este factor está provocando que la temperatura de la superficie de la Tierra sea más alta de lo habitual. De seguir esta tendencia, su principal consecuencia en un futuro lejano podría llegar a ser un calentamiento global del planeta que produciría un cambio climático. Calentamiento global 21

22 Fenómeno de incremento de la temperatura global media del planeta que puede llegar a ser producido por el efecto invernadero. El aumento de temperatura puede afectar a las características de las zonas climáticas e influir en la conservación de las zonas heladas de la Tierra. Un exceso de temperatura podría provocar un deshielo de parte de los casquetes polares, lo que haría aumentar el nivel del mar. Sin embargo, se trata de un proceso lento que no tendrá consecuencias inmediatas. Este calentamiento global podría ayudar a provocar en un futuro lejano un cambio climático. Cambio climático Modificación de las características de las diferentes zonas climáticas del planeta. Este cambio está provocado en parte por el calentamiento global. Por este motivo, en muchas ocasiones se emplean como sinónimos. Gases contaminantes Conjunto de gases que producen alteraciones en la composición de la atmósfera y aumentan el efecto invernadero. Contaminantes primarios Son aquellos gases perjudiciales para la salud que emiten directamente a la atmósfera los automóviles, los aviones o las industrias, entre otros. Contaminantes secundarios Gases contaminantes resultantes de la reacción química que tiene lugar al mezclarse en la atmófera varios gases contaminantes primarios. Energía reflejada (ER) Es la energía reflejada por la superficie terrestre y por las nubes. La atmósfera retiene más del 40 % de la radiación infrarroja emitida por la superficie terrestre. Energía absorbida (EA) Es la energía que absorbe la superficie terrestre y provoca el aumento de su temperatura. Radiación infrarroja (IR) Es el tipo de radiación que transporta energía en forma de calor. Tiene una longitud de onda larga, por encima de los 760 nanómetros. Representa el 50 % de la energía que proviene del Sol. Amplía la información sobre el cambio climático en la página web de la Convención Marco sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas [ver] y en el portal del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino [ver]. Además, consulta una síntesis de la legislación de la Unión Europea (UE) con respecto a los acuerdos del protocolo de Kyoto [ver]. 22

23 Actividad 27 Actividad 28 Actividad 29 Actividad 30 Actividad 31 Actividad 32 Actividad 33 23

24 Actividad La contaminación de la atmósfera. La atmósfera se ve afectada por la contaminación producida por los gases contaminantes, los aerosoles y demás productos químicos. Estos alteran su composición y provocan un desequilibrio en el aire perjudicial para los seres vivos que habitan la Tierra. Los gases contaminantes pueden ser de dos tipos: -Los primarios: son los emitidos directamente desde las fuentes contaminantes, como, por ejemplo, los gases liberados a la atmósfera por automóviles, motos, aviones o industrias. -Los secundarios: son producto de la reacción química que tiene lugar cuando se mezclan los gases de los contaminantes primarios entre sí. Por ejemplo, el ozono, que se forma a partir del oxígeno. Actividad 35 24

25 3.1. Las causas de la contaminación. La contaminación atmosférica puede deberse en ocasiones a causas naturales. Por ejemplo, cuando los volcanes entran en erupción emiten muchos gases contaminantes a la atmósfera. Lo mismo sucede con los incendios provocados por fenómenos naturales, como los rayos. Aunque dañina para el medio ambiente, este tipo de contaminación ha existido siempre y el planeta es capaz de autorregularse para superar sus efectos. Por eso, la contaminación más perjudicial para la atmósfera y difícil de regular no es la que se debe a las causas naturales, sino la generada por la actividad del ser humano. Los procesos industriales y la quema de combustibles en los medios de transporte son los principales focos de contaminación, aunque también existen otros como, por ejemplo, los incendios provocados. En la actividad Quién contamina más el aire? del Proyecto Newton desarrollado por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, puedes practicar las causas de la contaminación [ver]. 25

26 Una de las principales fuentes de contaminación atmosférica son las emisiones de gases industriales Los efectos de la contaminación atmosférica. La contaminación atmosférica provoca numerosos efectos dañinos sobre el medio ambiente y los seres vivos. Los más importantes son los siguientes: -El agujero de la capa de ozono: consiste en el adelgazamiento de la capa de ozono y está causado por algunos gases contaminantes como los clorofluorocarbonos (CFC), que se utilizan en las neveras, el aire acondicionado, los aerosoles, etc. La capa de ozono se encuentra en la estratosfera y su función es proteger a la Tierra de las radiaciones ultravioleta nocivas del Sol para hacer de nuestro planeta un lugar habitable. Su disminución hace que algunos rayos dañinos para los seres vivos lleguen con más facilidad a la superficie. Estos rayos pueden provocar desde quemaduras hasta cáncer de piel. -El efecto invernadero: es un fenómeno natural que, potenciado por las altas concentraciones de dióxido de carbono emitido a la atmósfera por industrias, coches, aviones, etc., provoca un aumento anormal de la temperatura en la Tierra. Este hecho es el causante del lento cambio climático que está experimentando nuestro planeta. Las consecuencias del efecto invernadero pueden observarse en el deshielo de los casquetes polares, el aumento del nivel de mar o la desertización de algunas zonas. -La lluvia ácida: es una precipitación más ácida de lo normal que se debe a la interacción de las gotas de lluvia con algunos gases contaminantes, como los óxidos de nitrógeno y de azufre. La lluvia ácida causa graves daños en los seres vivos e, incluso, en algunos materiales que se utilizan para construir los edificios. Además de estos tres grandes efectos, la contaminación atmosférica también puede resultar muy dañina para la salud, ya que provoca diversas enfermedades, como los trastornos respiratorios, las alergias e, incluso, algunas dolencias cardíacas. Profundiza. La lluvia ácida y la capa de ozono. Interactivo y video. Ácido 26

27 Compuesto químico que, al disolverse en agua, produce una solución con una concentración elevada de hidrógeno. Son sustancias con un ph inferior a 7 que, además, suelen ser corrosivas. Base Compuesto químico que, al disolverse en agua, produce una solución con una concentración baja de hidrógeno. Son sustancias con un ph superior a 7 que neutralizan la acción de los ácidos. Lluvia ácida Tipo de precipitación con un nivel de acidez demasiado alto y ph bajo. Por ello, resulta nociva para los ecosistemas y materiales. La lluvia ácida suele tener un ph inferior a 2 y se forma por la reacción de las gotas de agua con gases que la acidifican. Formación lluvia ácida El aumento de acidez en las precipitaciones tiene su origen en las emisiones del dióxido de azufre y nitrógeno. Estos gases los produce la combustión de carbón y otros productos derivados del petróleo y los emiten las centrales térmicas, industrias y automóviles. El portal de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos es una herramienta interactiva magnífica para estudiantes sobre la lluvia ácida [ver]. Aquí puedes acceder a información, practicar con juegos didácticos, ver animaciones sobre el tema y conocer propuestas para que puedas contribuir a nivel individual a reducir la lluvia ácida. Capa de ozono Capa formada por moléculas de oxígeno y ozono que se encuentra en la estratosfera. Esta capa protege la superficie terrestre del efecto nocivo de los rayos ultravioletas. Estos rayos son dañinos para la salud de los seres vivos y, sin esta capa, la vida en la Tierra se vería gravemente amenazada. Oxígeno Molécula compuesta por dos átomos de oxígeno y cuyo estado natural es en forma de gas. Además de ser uno de los principales componentes de la atmósfera, también resulta una molécula indispensable para la vida, ya que se necesita para realizar la respiración. Ozono Molécula gaseosa compuesta por tres átomos de oxígeno. Esta molécula absorbe los rayos ultravioletas y se convierte de nuevo en oxígeno. Contaminantes atmosféricos 27

28 Todo tipo de materiales que causan algún tipo de daño o alteración sobre la atmósfera y sobre los seres vivos. Estos contaminantes suelen provenir de la industria, los automóviles y los aerosoles. Busca las imágenes y esquemas, y realiza las actividades interactivas sobre la contaminación del aire que te proponen en el Proyecto Biosfera del Ministerio de Educación [ver]. contenidos4.htm Además, para ampliar el tema de la capa de ozono, visita la página web del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino [ver]. En la página web en inglés de la NASA puedes ver imágenes de observaciones regulares del agujero de la capa de ozono [ver]. Actividad 36 Actividad 37 28

29 Actividad 38 Actividad 39 Actividad 40 29

30 Actividad 41 Actividad 42 Actividad 43 30

31 Actividad 44 Actividad 45 Actividad 46 Actividad 47 Actividad La meteorología. En nuestro país existen seis tipos de climas diferentes y cada uno tiene unas características determinadas. Sin embargo, si nos fijamos en el clima de nuestra comunidad, habrá días en los que el tiempo atmosférico que vemos no se corresponda con las características comunes del clima de la región. Por ejemplo, en una región con un clima árido donde las precipitaciones son 31

32 escasas, un día puede llover mucho. Por esto debemos diferenciar entre tiempo atmosférico y clima: -El tiempo atmosférico: es el conjunto de fenómenos meteorológicos que se dan en la atmósfera y que tienen lugar durante un período corto de tiempo (un día o dos) en un lugar determinado. Este puede variar de forma rápida. Por ejemplo, un día soleado por la mañana puede convertirse en uno lluvioso por la tarde. -El clima: es el conjunto de las condiciones atmosféricas (precipitaciones, temperaturas, presión atmosférica, vientos y humedad) registradas en una zona durante un largo período de tiempo. Por ejemplo, las comunidades de la costa mediterránea tienen un clima mediterráneo, con temperaturas suaves y períodos de sequía estivales. Así, la meteorología es la ciencia que estudia el tiempo atmosférico, para lo que debe analizar las llamadas variables meteorológicas. Además de los fenómenos atmosféricos, dos de las variables más importantes son la temperatura y la humedad: * La temperatura: es el calor que llega a la Tierra a través de los rayos solares y que se transmite al aire. * La humedad: es la cantidad de vapor de agua que hay en la atmósfera. Para medir las variables meteorológicasse utilizan distintos tipos de instrumentos. Algunos de los más importantes son los siguientes: -El pluviómetro: es un recipiente graduado que se utiliza para medir la cantidad de lluvia que cae en un lugar. -El higrómetro: se utiliza para medir el grado de humedad. -El anemómetro: se usa para medir la velocidad del viento. -El termómetro: se utiliza para medir la temperatura. -El barómetro: sirve para medir la presión atmosférica. Puedes repasar los conceptos sobre la atmósfera estudiados realizando el cuestionario que ofrece la página web de la Junta de Andalucía [ver]. 32

33 El barómetro sirve para medir la presión atmosférica, que es la fuerza que realiza el aire sobre la superficie terrestre. La presión atmosférica se mide en hectopascales (hpa). Profundiza. La meteorología. Interactivo. Cómo se miden las variables meteorológicas? La meteorología es la ciencia que estudia el tiempo atmosférico, es decir, el conjunto de fenómenos meteorológicos que se dan en la atmósfera y que tienen lugar durante un día o dos. Cuando el tiempo atmosférico de una región se observa durante más de treinta años, se lleva a cabo un estudio para, a través de las medias obtenidas, definir el clima de dicha región. Así, se puede decir que el clima es el conjunto de condiciones atmosféricas registradas en una determinada zona o región a lo largo del tiempo. Los fenómenos atmosféricos que constituyen el tiempo atmosférico se observan gracias a una serie de instrumentos meteorológicos: - Pluviómetro: es el instrumento que se usa para medir las precipitaciones de una determinada región. Consiste en un cilindro graduado con la parte superior abierta al aire libre. Las precipitaciones, al caer, van llenando el cilindro, de modo que diariamente se puede medir la cantidad de agua que ha caído observando cuánto se ha llenado el cilindro. - Higrómetro: es un instrumento que sirve para medir la humedad en el ambiente. Esta se expresa en porcentajes, de modo que un 100 % representa el mayor nivel de humedad posible. - Anemómetro: es un instrumento meteorológico que sirve para medir la velocidad del viento. Consta de un molinillo que tiene unas cazoletas en los extremos de sus aspas. Según la fuerza con la que sopla el viento, estas giran a una velocidad u otra. Cuanto mayor es la intensidad del viento, más rápido gira el molinillo. La velocidad de giro del molinillo registra la velocidad del viento. - Termómetro: es un instrumento que sirve para medir la temperatura. Con los termómetros podemos medir la temperatura ambiente y conocer la temperatura máxima y mínima del día. 33

34 - Barómetro: es un instrumento que permite medir la presión atmosférica, es decir, la fuerza que realiza el aire sobre la superficie terrestre. La presión se mide en hectopascales (hpa). Gracias a este instrumento, podemos saber si nos encontramos en una zona de alta presión (anticiclón) o en una zona de baja presión (depresión). La presión atmosférica normal es de 1 atmósfera (atm), que equivale a hpa. Si deseas ampliar la información, en la página web de la Agencia Española de Meteorología (AEMET) puedes obtener datos recogidos por las diferentes estaciones meteorológicas del país [ver]. Actividad 49 Actividad 50 Actividad 51 34

35 Webs de referencia Página del proyecto educativo Eso es ciencia, con información sobre la atmósfera. Información sobre el efecto invernadero de la página educativa Ecopibes. Página oficial de la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET). Mapa conceptual. 35