PRESION

LA ATMÓSFERA

Que es la atmósfera

Es una mezcla de gases que rodea un objeto celeste cuando éste cuenta con un campo gravitatorio suficiente para impedir que escapen.

Composición

Los gases que componen la atmósfera se elevan desde la superficie del planeta hasta alcanzar unos 1.000 Km. de altura a partir de la cual los investigadores consideran que los gases escapan de la atracción de la fuerza de la gravedad ejercida por la Tierra.

Sin embargo, hay que tener presente que los gases no se distribuyen de manera uniforme, pues la densidad disminuye al aumentar la altura y se concentra en las capas mas bajas:

Se calcula que el 97% de la masa de gases que componen la atmósfera se encuentra entre la superficie y los 29 Km. de altura.

La atmósfera terrestre está constituida principalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%). El 1% restante lo forman el argón (0,9%), el dióxido de carbono (0,03%), distintas proporciones de vapor de agua, y trazas de hidrógeno, ozono, metano, monóxido de carbono, helio, neón, kriptón y xenón.

La previa estructuración de la atmósfera es indispensable para su descripción y su estudio; sin embargo la estructuración es relativamente compleja, pues intervienen en ella numerosos parámetros de valores variables.

Capas de la atmósfera

Las capas de la atmósfera se definen por la variación vertical de la temperatura:

  • La troposfera, en la que la temperatura decrece con la altura, puede llegar a descender hasta los -56ºC y en esta capa se producen movimientos verticales y horizontales del aire, en esta capa es donde se manifiestan los contaminantes de la atmósfera.
  • La estratosfera, en esta capa solo se producen movimientos horizontales de aire y la temperatura permanece casi constante.

En esta capa se encuentra la ozonósfera rica en ozono cuya misión es dejar de penetrar los rayos ultravioletas del Sol.

  • La mesosfera, la temperatura asciende regularmente con la altitud, su limite es la mesopausa, en esta capa aun se encuentran concentraciones elevadas de ozono.
  • La termosfera, la temperatura asciende gradualmente hasta los 1500ºC. En ella se absorben radiaciones de onda corta procedentes del Sol, en esta capa las moléculas mas ligeras escapan de la gravidez y marchan lentamente al espacio interplanetario.

El vapor de agua esta contenido por entero en la troposfera la mayor parte a menos de 4.000m de altitud. El agua atmosférica origina los hidrometeoros y absorbe las radiaciones de gran longitud de onda, protegiendo la superficie terrestre, evitando así la dispersión del calor terrestre hacia el espacio.

La acidificación de la atmósfera y sus causas

La contaminación atmosférica afecta el medio ambiente directa e indirectamente. Es así que cuando en la atmósfera se presentan altas concentraciones de óxidos de nitrógeno o dióxido de azufre, los mismos afectan directamente tanto a los seres vivos como también a otro tipo de materiales.

Puede suceder que los contaminantes antes mencionados reaccionen formando ácidos sulfúrico y nítrico, los cuales son arrastrados por los vientos antes de descender en lluvias y nevadas. Así es entonces que las aguas y los suelos se vuelven ácidos a grandes distancias de las fuentes de emisión de los contaminantes.

La magnitud de la acidificación depende de dos factores:

  • de la magnitud que de dichos contaminantes desciende en las lluvias.
  • de la resistencia que tanto el agua como el suelo ofrezcan a dicha acidificación.

Efecto de la acidificacion sobre el medio ambiente:

La acidificación de las aguas de los lagos está directamente relacionada con la acidificación de los suelos ya que el 90% de las aguas pasan previamente por los suelos y solo el 10% proviene directamente de lluvias y nieve.

Las aguas de los lagos con problemas de acidificación son claras y de poca turbidez ya que las sustancias que constituyen el plancton precipitan sedimentando en el fondo.

La desaparición de peces es debida a una combinación de la disminución del ph de las aguas y el envenenamiento provocado por el aluminio libre cuya concentración aumenta en medio ácido.

Otro efecto, aunque secundario, muy importante, es el crecimiento de las colonias de insectos debido a la desaparición de las especies de peces que se alimentan precisamente de esos insectos. O sea que es un efecto biológico indirecto que pone de manifiesto algo contrario a lo que primariamente se cree de que en lagos de aguas acidificadas no existe ninguna especie viviente.

Otro elemento nocivo para las especies vivientes es el mercurio, el cual aumenta su concentración en los peces produciendo efectos letales. La razón por la cual aumenta la concentración de dicho elemento en los seres vivos es que en medio ácido desaparece el alimento natural de dichas especies de peces lo que obliga a un cambio en la alimentación de los mismos, éstas tendrán que nutrirse de otras especies de peces (que ya tienen mercurio) agudizando así el fenómeno antes mencionado.

La presión atmosférica

La atmósfera al igual que cualquier otro cuerpo atraído por la fuerza gravitacional del planeta Tierra, tiene su propio peso el peso de la envoltura gaseosa de nuestro planeta puede calcularse aproximadamente en 6.000 billones de toneladas. La superficie terrestre y todos los objetos y seres vivos que en ella se encuentran soportan su peso, están sometidos a la presión de la atmósfera. La medición de la presión de la atmósfera fue realizada por primera vez por el italiano Evangelista Torricelli, quien en 1643 realizo la experiencia que lleva su nombre y de la que derivo el descubrimiento del barómetro de mercurio.

La presión atmosférica esta sometida a variaciones tanto en la escala vertical como en la horizontal. La presión varia verticalmente, pues, a medida que aumenta la altitud disminuye la presión en progresión geométrica: si bien se reduce la presión la presión de forma rápida en un principio, a mayor altitud la presión es prácticamente inapreciable. La estrecha relación entre altura entre altura y presión se pone en manifiesto en el mecanismo de funcionamiento de los altímetros, barómetros en los que se habían adaptado a escalas especiales para facilitar la altitud.

En la escala horizontal, las diferencias de presión están relacionadas con las variaciones de la temperatura y humedad en la superficie terrestre. El aire en contacto con una zona cálida de la superficie se calienta; el calor dilata los gases y vuelve al aire mas ligero; consecuentemente, la presión del aire sobre la superficie del aire desciende. Por su parte, un aire enfriado por el contacto con sus regiones frías se comprime y tienden a descender sobre la superficie: este fenómeno será registrado en los barómetros como un aumento de presión. La humedad actúa de un modo parecido en la temperatura, un aire seco por hallarse por superficies continentales, sin evaporación que aporte vapor de agua, se convierte en una zona de altas presiones.

Una masa de aire húmedo, con gran cantidad de vapor de agua, como puede ser el aire en contacto con los océanos actúa como aire caliente y produce un descenso de la presión.

Los aires húmedos y cálidos dan lugar a centros de bajas presiones a los que se denomina depresión o ciclones. Los aires secos y frios generan zonas de altas presiones o anticiclones.

Los vientos de la atmósfera

Una de las consecuencias mas importantes de las variaciones de la presión es el viento, que no es sino el movimiento del aire originado entre las diferencias de presión entre dos puntos. El aire se mueve desde las zonas de altas presiones hasta las zonas de bajas presiones. Los anticiclones actúan como centros emisores de viento, este aire divergente en la superficie genera, en los estratos mas altos del anticiclones, corrientes de aire descendente que sustituyen al aire que en forma de viento, escapa del núcleo de alta presión. Esta corriente de aire descendente ejerce un movimiento de compresión que mantiene las altas presiones y el cielo despejado.

Las depresiones, como núcleos de bajas presiones y se producen al nivel del suelo.

La Atmosfera

Lámina

La Atmósfera

La atmósfera es, en general, una capa gaseosa que rodea a un cuerpo celeste y lo sigue constantemente en todos sus movimientos.

Lámina

La atmósfera permite evitar las oscilaciones de temperatura en la superficie terrestre, disminuye la radiación solar durante el día e impide la pérdida excesiva de calor durante la noche. Dentro de nuestro Sistema Solar, poseen atmósfera el Sol, la Tierra, Venus, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón. La Luna y el planeta Mercurio, carecen de ella. Esto depende exclusivamente del tamaño de los astros, ya que los más grandes tienen más fuerza de gravedad, lo que los lleva a conservar su capa de gas; los de menor volumen, en cambio, se desprenden de ella.

La atmósfera terrestre está compuesta por un 78% de nitrógeno y un 21% de oxígeno. El resto es argón (0.93%), bióxido de carbono o anhídrido de carbono (0.03%) y restos de otros gases como vapor de agua (varía de 0,1% a 5% según el clima) neón, helio, kriptón, xenón e hidrógeno.

Estructura de la atmósfera

La atmósfera cuenta con una estructura muy bien definida. Se divide en cuatro capas o esferas distribuidas según su altitud de la siguiente manera:

La tropósfera es la parte inferior y más densa de la atmósfera; es la más cercana a la superficie terrestre y en ella ocurren los fenómenos climáticos como lluvias, nubes y tormentas. A causa de la altitud existente (11 km en promedio), la temperatura va disminuyendo en esta capa de la atmósfera, llegando casi a 55¼ bajo cero en el límite entre la troposfera y la estratosfera, variación que se conoce con el nombre de gradiente vertical de la temperatura. Más del 75% del peso total del aire, gran parte de la humedad y casi todo el polvo atmosférico, están contenidos en la troposfera.

La segunda capa de la atmósfera es la estratósfera, que se extiende hasta los 80 km de altitud, compuesta de aire claro y seco. Es bastante más estable que la troposfera, al igual que su temperatura que se mantiene constante en su parte inferior, ya que se va calentando producto de la absorción de energía solar por parte de su capa de ozono, que es la variedad de oxígeno que existe en esta zona, capaz de capturar las radiaciones ultravioletas (U.V.) dañinas del sol para que no lleguen a la superficie terrestre.

La humedad casi no existe en la estratosfera, lo que trae como consecuencia una baja producción de nubes. La estratósfera, en su límite superior, alcanza una temperatura aproximada de 10¼ Celsius. Las capas inferiores de la troposfera son utilizadas para el tránsito aéreo.

Luego viene la mesósfera, donde la temperatura va disminuyendo considerablemente hasta llegar aproximadamente a los 100¼ bajo cero en el límite superior. Dada la menor densidad del aire, la difusión de la luz, que es la que da el color azul al cielo, no es capaz de concretarse.

También se le llama ionósfera, básicamente por la baja densidad del aire y la gran riqueza de iones. La importancia de esta capa es la transmisión de las ondas radiales, ya que de lo contrario, se perderían en el espacio en caso que no se reflejaran en ella.

La cuarta capa de la atmósfera se llama termósfera y a diferencia de la anterior su temperatura va en aumento hasta alcanzar los 1.000° Celsius a los 300 kilómetros de altura.

Una última zona, que no se considera como parte de la atmósfera por estar fuera de la Tierra, es la exósfera, donde las partículas materiales son tan pequeñas en número que podrán avanzar varios kilómetros y nunca chocar unas con otras. Sin embargo, posee mucho polvo cósmico que cae sobre la Tierra, y que en consecuencia, aumenta su peso aproximadamente en 10 mil ó 20 mil toneladas

La atmósfera: Equilibrio gaseoso

Corresponde a una importante capa protectora que posibilita la mayoría de los procesos vitales del planeta. Su porción más cercana a la superficie terrestre está directamente relacionada con el clima y los fenómenos meteorológicos.

Nuestro planeta posee características únicas que facilitan el desarrollo de la vida. Además de contar con importantes recursos hídricos, debemos agregar la existencia de una capa gaseosa adecuada para la existencia de la vida que envuelve la Tierra y mantiene su temperatura, la protege de la radiación cósmica y constituye un eficiente sistema de intercambio de energía solar entre las regiones cálidas y frías. Nos referimos a la atmósfera terrestre.

Su formación ocurrió hace millones de años, en tiempos de la Tierra primitiva, producto de varias transformaciones en la superficie y en la composición de los gases que emanaban de ella.

La gran actividad volcánica de esos años generó importantes concentraciones de dióxido de carbono, vapor de agua y nitrógeno, elementos que por la fuerza de gravedad quedaron suspendidos y formaron una precaria e inestable atmósfera.

Posteriormente, la aparición de agua en la superficie del planeta y el trabajo fotosintético de las primeras plantas fueron algunos de los factores que alteraron la composición atmosférica, constituyendo finalmente los elementos que conocemos hoy.

Actualmente, la atmósfera terrestre está compuesta por un 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0,93% de argón, 0,035 de dióxido de carbono y un 0,04% de otros gases (entre ellos, helio, neón y vapor de agua)  Si bien son rangos establecidos, estos cambian a medida que ascendemos desde la superficie terrest

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