LA ATMÓSFERA TERRESTRE. La Tierra está rodeada por una mezcla de gases que llamamos atmósfera. Esta mezcla de gases es el aire que respiramos, compuesto básicamente por nitrógeno y oxígeno. Composición del aire Los gases que forman el aire se encuentran en diferentes proporciones: El nitrógeno (N 2 ) es un gas incoloro e inodoro. Constituye el 78 % del aire, casi cuatro quintas partes. Es un gas inerte, que no reacciona químicamente con otras sustancias. El oxígeno (0 2 ) también es un gas incoloro, y forma el 21 % del aire. Oxida con facilidad muchas sustancias y es imprescindible para la respiración de todos los seres vivos. El argón (Ar) es un gas inerte que forma el 0,9 % del aire. El ozono (0 3 ) es un derivado del oxígeno que se encuentra en proporciones muy pequeñas. Es venenoso, por lo que es un peligroso contaminante. Sin embargo, en las capas altas de la atmósfera, filtra las radiaciones ultravioleta del sol, que resultan dañinas para los seres vivos. El dióxido de carbono (C0 2 ) es un gas incoloro e inerte, que forma el 0,03 % del aire. Es importante por dos razones: - Es necesario para producir materia orgánica mediante la fotosíntesis. - Es responsable del efecto invernadero.
El origen de la atmósfera La atmósfera de la Tierra ha evolucionado mucho desde que se formó, hace unos 4500 millones de años. Durante la formación de la Tierra, de su superficie incandescente surgieron diversos gases, como los que actualmente desprenden las erupciones volcánicas, básicamente vapor de agua, metano y dióxido de carbono. El enfriamiento del vapor de agua dio lugar a unas inmensas nubes que, durante millones de años, provocaron lluvias torrenciales que enfriaron progresivamente nuestro planeta. La aparición de la vida sobre la Tierra, hace unos 3800 millones de años, con organismos capaces de producir oxígeno, motivó que la atmósfera se enriqueciera con este gas.
La vida solo es posible en la parte de la atmósfera más próxima a la corteza. La estructura de la atmósfera Las características de la atmósfera varían en función de la altitud. Desde la superficie terrestre se pueden diferenciar cuatro capas en la atmósfera: troposfera, estratosfera, mesosfera e ionosfera (termosfera). La troposfera es la capa en contacto con el suelo. Tiene un espesor de unos 10 km. Su límite superior se llama tropopausa. A medida que ascendemos, la temperatura desciende hasta los 55 C bajo cero. En esta capa está aproximadamente el 90 % del aire de la atmósfera. La estratosfera tiene un espesor de unos 30 km. Su límite superior es la estratopausa. En la parte alta, los rayos ultravioleta del sol chocan con las moléculas de oxígeno (0 2 ) y originan el gas ozono (0 3 ), La reacción produce calor, por lo que en la parte superior hay unos 17 C sobre cero. El ozono forma la capa de ozono que nos protege de los rayos ultravioleta procedentes del Sol. La mesosfera tiene un espesor de unos 40 km. Su límite superior es la mesopausa. Desde la zona más interna hacia la más externa, la temperatura va descendiendo hasta menos de 100 C bajo cero en la mesopausa. La ionosfera o termosfera es la capa externa. Las radiaciones solares calientan su parte superior, por lo que la temperatura es mayor con la altitud. La parte superior se denomina exosfera. No tiene un límite superior definido, cada vez hay menos aire, hasta que, a unos 500 km de altitud, ya se encuentra el vacío del espacio. A esa altitud se desplazan algunos satélites artificiales. En ella se producen las estrellas fugaces y las auroras boreales.
La meteorología La meteorología estudia el comportamiento de la atmósfera. Para ello, los meteorólogos obtienen datos sobre temperatura, precipitaciones, humedad del aire, presión atmosférica y nubosidad. Instrumentos meteorológicos El termómetro: sirve para medir la temperatura. El anemómetro: mide la velocidad del viento. El barómetro: mide la presión atmosférica. El pluviómetro: mide el volumen de agua caído por metro cuadrado, durante las precipitaciones. El higrómetro: mide la humedad del aire. La veleta: determina la dirección de donde viene el viento.
La presión atmosférica y el viento La presión atmosférica es ejercida por el aire y se debe a la atracción de la gravedad. La presión atmosférica se mide en milibares (mb). En condiciones normales, a nivel del mar la presión es de 1024 milibares. En los mapas se representa con líneas curvas, llamadas isobaras, que unen puntos con la misma presión. El aire caliente es más ligero que el aire frío, por lo que tiende a subir. Cuando el sol calienta el suelo, el aire en contacto con él se calienta y asciende; ese lugar es ocupado por el aire más frío que está alrededor. En las zonas donde el aire caliente asciende, la presión atmosférica es menor (borrasca); mientras que en las zonas donde el aire frío desciende, la presión es mayor (anticiclón).
El aire se mueve desde las zonas de alta presión hacia las de baja, por lo que tiende a ir desde los anticiclones hacia las borrascas. Cuanto mayor sea el número de isobaras que hay entre un anticiclón y una borrasca y más próximas estén, mayor es la diferencia de presión entre ambos, y, por lo tanto, más fuertes son los vientos. La humedad y las nubes El aire caliente que asciende hasta las capas más altas de la atmósfera, se enfría progresivamente según asciende, esto provoca la condensación del vapor de agua en gotitas microscópicas que forman las nubes. Estas se van reuniendo unas con otras formando gotas cada vez mayores que se sostienen en el aire gracias al viento. Cuando se hacen muy pesadas estas nubes, el agua cae por gravedad y da lugar a lluvias. La nieve se produce cuando la temperatura del aire es inferior a 0º C. El granizo se origina cuando el viento es fuerte y las temperaturas muy bajas, los fuertes vientos llevan entonces grandes gotas de agua que al congelarse dan granizo o pedrisco que puede alcanzar hasta varios centímetros de diámetro.
Existen diversos tipos de nubes. Los cuatro tipos fundamentales son: cirros (nubes de aspecto filamentoso en la zona alta de la troposfera con mínimo espesor y que no provocan sombras; cúmulos (son las clásicas nubes, de color blanco brillante en las zonas expuestas al sol y gris oscuro en las de sombra); estratos (son bancos uniformes de nubes que traen lluvia y llovizna, muy extendidas y de estructura uniforme) y nimbos (nubes bajas, nubes lluviosas de color gris oscuro). La acción del ser humano sobre la atmósfera Contaminar el aire es alterar su composición natural, añadiendo o quitando algunos de sus componentes en cantidades suficientes para producir efectos negativos. Sustancias contaminantes de la atmósfera Ciertas actividades humanas producen una serie de sustancias contaminantes que son vertidas a la atmósfera. Entre ellas destacan: Dióxido de carbono (C0 2 ). Procede de la utilización de combustibles fósiles, como el carbón y los derivados del petróleo. Su acumulación en la atmósfera produce un aumento del efecto invernadero un calentamiento progresivo, con el consecuente cambio climático.
Las consecuencias son: el aumento de ciclones tropicales destructivos, la fusión del hielo de los casquetes polares con la subida del nivel del mar y graves sequías en diversas partes del planeta. Óxidos de azufre y de nitrógeno. Proceden de la combustión de carbón y gasolinas de mala calidad. Cuando estos óxidos se combinan químicamente con el agua de las nubes, la lluvia y la nieve que cae contiene ácidos, como el sulfúrico y el nítrico. Esto se conoce como lluvia ácida. Las consecuencias son: el deterioro de edificios y monumentos y la muerte de los vegetales y de los animales herbívoros. Gases CFC. Son gases fabricados industrialmente, que se utilizan en aerosoles, aparatos de aire acondicionado, etc. Provocan la reducción de la capa de ozono, haciendo menos efectivo el filtro de la radiación ultravioleta del sol.
Las consecuencias son: quemaduras y enfermedades graves, como el cáncer de piel. Por eso es importante utilizar cremas y gafas protectoras cuando se permanece mucho tiempo expuesto al sol. Hollín. Son partículas sólidas muy pequeñas, que se producen al quemar carbón y otros combustibles. Permanecen en el aire haciendo que sea grisáceo y menos transparente. Las consecuencias son: el aumento de la suciedad en las ciudades y el deterioro de los edificios y monumentos. Es, además, causa de enfermedades pulmonares cuando se inhala de forma continuada. La corrección del impacto sobre la atmósfera Medidas de los gobiernos Para disminuir la contaminación de la atmósfera, los gobiernos pueden tomar las siguientes medidas: Adoptar protocolos internacionales para evitar la contaminación. En 1997 se firmó el protocolo de Kyoto, un acuerdo para reducir la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, y frenar así el cambio climático. Para ello, era necesario desarrollar formas de energía no contaminantes, como la eólica o la solar. Promulgar leyes que prohíban la fabricación y utilización de gases CFC, y que obliguen a instalar filtros en las chimeneas para que no viertan hollín ni gases contaminantes, como los óxidos de azufre. Promover campañas para concienciar a la población de la importancia de ahorrar combustibles. Facilitar el reciclaje de materias como el vidrio, los plásticos y el papel, cuya fabricación es más contaminante que su reciclado. Medidas individuales Tan importante como las actuaciones de los gobiernos es lo que podemos hacer las personas de forma individual: Ahorrar energía. Para ello podemos: - Utilizar con prudencia el agua caliente. No despilfarrada. - No abusar de la calefacción. Apagada cuando la casa esté caliente. - Ahorrar electricidad. Apagar las luces y los aparatos eléctricos cuando no son necesarios.
- Desplazarse en transporte público o en bicicleta en vez de en coche, si es posible. No utilizar aerosoles con gases CFC. Es mejor usar vaporizadores que no contienen gas a presión. Facilitar el reciclado del papel, el plástico y el vidrio, depositándolos en los contenedores adecuados.