Atmósfera terrestre: definición, composición, características y capas (estructura)

Atmósfera terrestre: capas, estructura

Definición y significado

La atmósfera terrestre es una envoltura gaseosa, de composición definida, que rodea a la Tierra. Hace millones de años, la atmósfera se formó a partir de la desgasificación del planeta cuando éste se encontraba en el proceso de enfriamiento, al principio de su formación; en este proceso gran parte de las sustancias que eran gaseosas se transformaron a líquidas o sólidas. Además, gracias a los gases y polvo producidos por volcanes y la aparición de la vida, se fueron incorporando las moléculas que hoy componen la mayor parte de la atmósfera y se fueron disminuyendo otras.

En la atmósfera terrestre ocurren fenómenos meteorológicos como lluvia, vientos, tormentas y ciclones. Los seres vivos se han adaptado a algunos de ellos en el transcurso de la evolución. La atmósfera es la encargada de regular la temperatura de la superficie terrestre ya que filtra los rayos del sol que inciden sobre ella; sin la atmósfera, la vida en la Tierra no existiría.

El 95 % de la masa de la atmósfera terrestre se encuentra en los primeros 15 km de la superficie terrestre, gracias a la atracción gravitatoria, Sin embargo, el límite superior se estima que está a unos 10000 km y la concentración de gases es muy baja, tanto que es similar a la del espacio exterior.

Composición de la atmósfera terrestre

La atmósfera terrestre está compuesta por gases pero también por partículas sólidas y líquidas en suspensión, como agua en forma de gotas o cristales de hielo, polvo, polen, sales del mar, microorganismos, etc., que son llevadas por el viento y que se disponen normalmente adyacentes a la superficie. Sin embargo, otras partículas como el polvo y las cenizas provenientes de erupciones de volcanes pueden alcanzar los 25 km de altura.

El gas más abundante en la atmósfera terrestre es el nitrógeno que representa un 78,084% del volumen total, le sigue el oxígeno representando un 20,946%. En tercer lugar, con un 0,934% del volumen está el argón. El dióxido de carbono (CO2), que sólo es el 0,033% del volumen total, es uno de los gases más importantes en los procesos atmosféricos. El CO2 deja pasar los rayos solares a la superficie de la Tierra, los cuales la calientan; el calor es irradiado y el CO2 es capaz de absorberlo, devolviéndolo a la superficie terrestre. Este proceso se conoce como efecto invernadero y da paso a un aumento en la temperatura del planeta, siendo una de las principales causas del calentamiento global. El resto de los gases (0,003%) que componen la atmósfera terrestre son: helio, neón, xenón, criptón, metano, hidrógeno y óxido nitroso.

Características de la atmósfera terrestre

– La atmósfera terrestre no es homogénea, se pueden distinguir varias capas.

– La densidad de la atmósfera disminuye con la altura.

– En las capas más altas hay menos presión de aire.

– La concentración de oxígeno disminuye con la altura.

– La temperatura de la atmósfera terrestre varía de forma irregular con la altitud.

– La atmósfera es incolora. Los humanos ven la capa inferior de la atmósfera de color azul debido a un efecto que causa la dispersión de la luz blanca proveniente del sol, cuando se pone en contacto con el nitrógeno y el oxígeno.

– El aire de la atmósfera terrestre no es estático, puede moverse horizontalmente como viento y verticalmente como corrientes convectivas.

– Los gases de la atmósfera pueden expandirse y comprimirse.

– La atmósfera puede regular y dar paso a ondas como luz, rayos X y rayos Ultra Violeta (UV).

Capas de la atmósfera (estructura)

Se pueden distinguir cinco capas de acuerdo a la composición en gases y a la temperatura.

Troposfera

Comprende la región de la atmósfera terrestre que se encuentra por debajo de los 12 km de altura en el ecuador y los 8 km en los polos (estos valores son indicativos ya que según otros autores establecen alturas superiores). Contiene casi el 80% de los gases y prácticamente todo el vapor de agua. A medida que se asciende, cada 100 m, la temperatura desciende 0,65 °C y a los 13 km alcanza aproximadamente los -60°C. En esta capa ocurren los diversos tipos de precipitaciones y fenómenos meteorológicos. La capa de transición entre la troposfera y estratosfera se conoce como tropopausa.

Estratosfera

Comienza a los 13 km y se extiende hasta los 50 km de altura. En esta capa abundan los movimientos horizontales del aire. Es en la estratosfera donde se encuentra la capa de ozono (entre los 21-29 km de altura), que es capaz de absorber las radiaciones UV, protegiendo a la superficie terrestre de estos rayos, desprendiendo energía, por lo que la temperatura pasa de -60°C en su límite inferior hasta 80°C en su límite superior (50 km). La capa de transición entre la estratosfera y la mesosfera se conoce como estratopausa.

Mesosfera

Inicia a los 50 km y se extiende hasta los 80 km. Esta capa no tiene ozono ni vapor de agua. La temperatura comienza a descender desde 80 ºC a los 50 km y llega a unos -110 ºC a los 80 km. La capa de transición entre la mesosfera y la termosfera se conoce como mesopausa. Algunos autores reconocen las capas D, E y F luego de la mesosfera.

Termosfera o ionosfera

Comienza a los 80 km y se extiende hasta los 500 km. La temperatura asciende hasta más de 1000 ºC. Se caracteriza por contener partículas eléctricas (iones) gracias a la acción del Sol. En esta capa se originan las auroras boreales que pueden ser vistas desde los polos de la Tierra.

Exosfera

Como su nombre lo indica, es la capa más externa de la atmósfera. Inicia a los 500 km de altura y la temperatura alcanza los 1500°C. Las moléculas del aire son escasas y están muy separadas, lo que dificulta el reconocimiento de su límite superior.

Bibliografía

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