Explorando la Atmósfera Terrestre: Composición, Estructura y Fenómenos Climáticos

Composición de la Atmósfera

La atmósfera terrestre está compuesta principalmente por los siguientes gases:

  • Nitrógeno (N2): 78%. Es un gas inerte, considerado de relleno.
  • Oxígeno (O2): 20.9%. Es un gas muy activo que reacciona fácilmente con otros elementos, oxidándolos.
  • Argón (Ar): 0.93%. Es un gas inerte proveniente de la desintegración radiactiva del Potasio 40 en el manto y la corteza, o desprendido por los volcanes.
  • Vapor de Agua (H2O): Variable. Su concentración depende del lugar, siendo mayor en el aire caliente.
  • Dióxido de Carbono (CO2): 0.03%. Desaparece de la atmósfera por la fotosíntesis y queda fijado en caparazones de animales marinos y rocas calcáreas. Es devuelto a la atmósfera por la respiración, la combustión de materia orgánica y combustibles fósiles.
  • Otros Gases (0.14%):
    • Gases Reactivos: CO, CH4, Hidrocarburos, Óxido Nítrico (N2O5), Dióxido de Nitrógeno (NO2), NH3, SO2, Ozono (O3).
    • Gases No Reactivos: He, Ne, Kr, Xe, H2, Óxido Nitroso (N2O).

Estructura de la Atmósfera

La atmósfera se divide en varias capas, cada una con características distintas:

  1. Troposfera

    Es la capa más baja, extendiéndose hasta los 13 km de altura. Contiene el 80% de los gases y casi todo el vapor de agua. La temperatura disminuye con la altura, aproximadamente 0.65 °C por cada 100 metros, llegando a -60 °C en su límite superior. Predominan los movimientos verticales de aire y en ella se producen las precipitaciones.

  2. Estratosfera

    Se extiende desde los 13 km hasta los 50 km. Predominan los movimientos horizontales del aire. Contiene la capa de ozono, que absorbe las radiaciones UV, provocando un aumento de la temperatura desde -60 °C hasta casi 80 °C en su límite superior.

  3. Mesosfera

    Se extiende desde los 50 km hasta los 80 km. Es una capa sin ozono ni vapor de agua. Los meteoritos se vuelven incandescentes en esta capa, produciendo las estrellas fugaces. La temperatura desciende desde unos 80 °C hasta -80 °C en su límite superior.

  4. Termosfera o Ionosfera

    Se extiende desde los 80 km hasta los 500 km. La temperatura aumenta con la altura, desde -80 °C hasta más de 1000 °C. Contiene partículas cargadas de electricidad (iones) y refleja las ondas de radio. En ella se producen las auroras boreales.

  5. Exosfera

    Es la capa más externa, comenzando a partir de los 500 km. Presenta pocas moléculas de aire muy separadas, dificultando la determinación de su límite superior (aproximadamente 2000 km).

Clima

El clima se define como el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan la situación y el tiempo atmosférico en un lugar determinado. Se representa mediante climogramas, que son representaciones gráficas de la temperatura y las precipitaciones a lo largo del año. Estos gráficos permiten estudiar las oscilaciones térmicas anuales, la distribución de las precipitaciones y los periodos secos y húmedos.

Gradiente Vertical de Temperatura (GVT)

El GVT representa la variación vertical de la temperatura del aire en condiciones estáticas o de reposo.

Inversión Térmica

La inversión térmica es un fenómeno meteorológico que se da en las capas bajas de la atmósfera, donde la temperatura aumenta con la altitud en lugar de disminuir. Normalmente, el aire de las capas bajas es más caliente y asciende, pero en noches despejadas el suelo se enfría rápidamente, enfriando el aire cercano y creando una capa de aire frío cerca del suelo. Esta capa impide la circulación vertical del aire, atrapando el aire caliente entre dos capas de aire frío.

Sistemas de Posicionamiento y Información Geográfica

  • GPS (Sistema de Posicionamiento Global): Consiste en 24 satélites que se comunican con receptores GPS para medir la posición en cualquier instante.
  • SIG (Sistemas de Información Geográfica): Son conjuntos de programas y equipos informáticos que almacenan y gestionan datos de una localidad o área geográfica.