Composición de la Atmósfera

La atmósfera es una mezcla de gases, principalmente nitrógeno (N₂) y dióxido de carbono (CO₂), con pequeñas cantidades de otros gases como metano (CH₄), óxido nitroso (N₂O) y ozono (O₃). También contiene vapor de agua y aerosoles, que son partículas sólidas y líquidas en suspensión, como partículas salinas, humos y cenizas.

Estructura de la Atmósfera

La atmósfera se divide en varias capas según su temperatura y composición:

Troposfera

• Alcanza una altura media de 12 km, aunque en el ecuador puede llegar a los 18 km.
• Contiene el 75% de la masa total de la atmósfera y todo el vapor de agua y las partículas en suspensión.
• En ella se desarrollan los fenómenos meteorológicos y los movimientos del aire que determinan el clima.
• La temperatura desciende con la altura, lo que se denomina gradiente vertical de temperatura, que tiene un valor de 0,65 ºC por 100 km hasta alcanzar los -70 ºC en la tropopausa.
• En los primeros 500 m existe la capa sucia, donde se concentran las partículas en suspensión procedentes de volcanes, desiertos, sales marinas, etc.
• En esta capa tiene lugar el efecto invernadero, originado por CO₂, CH₄, N₂O, CFC y O₃, que absorben la radiación infrarroja que emite la superficie terrestre y provocan una contraradiación que calienta el aire.

Estratosfera

• Alcanza los 50 km, donde se encuentra la estratopausa.
• Entre los 15 y 35 km está la capa de ozono, que absorbe la radiación ultravioleta.
• Los movimientos del aire son horizontales.
• El aumento de temperatura se debe a la absorción de los rayos ultravioleta por las moléculas de ozono.

Mesosfera

• Entre los 50 y 80 km, donde se encuentra la mesopausa.
• Contiene solo el 0,1% de la masa total del aire.
• La temperatura disminuye de nuevo hasta los -80 ºC.
• En ella se observan estrellas fugaces debido a la entrada a la atmósfera de pequeñas partículas.

Termosfera o Ionosfera

• Se extiende hasta la termopausa, a 600 km.
• Los átomos de O₂ y moléculas de N absorben los rayos X y gamma, lo que provoca su ionización.
• Esto trae como consecuencia el aumento de temperatura, que llega a alcanzar más de 1000 ºC.

Exosfera

• Es la última capa y su límite viene marcado por una densidad atmosférica similar a la del espacio exterior.

La Atmósfera como Reguladora del Clima

La atmósfera juega un papel crucial en la regulación del clima de la Tierra:

• El aumento del albedo, provocado por las partículas de polvo en suspensión, llevaría a un enfriamiento progresivo de la Tierra.
• El efecto invernadero natural, debido a la presencia en la atmósfera de determinados gases capaces de absorber y contraradiar la radiación infrarroja emitida por la Tierra, permite que la temperatura media de la Tierra sea de 15 ºC.
• La circulación general de la atmósfera redistribuye la energía solar que llega a la Tierra.

Albedo

El albedo es la relación entre el valor de la radiación reflejada por una superficie y el valor de la radiación que incide sobre ella. Se expresa en %.

Gradiente Vertical de Temperatura (GVT)

El GVT es la variación vertical de la temperatura del aire en condiciones de reposo o estáticas. Varía en función de la altura, latitud, estaciones, etc. No es siempre el mismo, aunque el valor medio en la troposfera es de 0,65 ºC/100 m.

Si la temperatura aumenta con la altura en vez de disminuir, se produce en ese tramo aéreo una inversión térmica. Esto impide los movimientos de ascenso del aire por convección, formándose nubes a ras del suelo (niebla) GVT < 0.

Gradiente Adiabático Seco (GAS)

El GAS tiene un valor fijo de 1 ºC/100 m. Afecta a una masa de aire que contiene agua solo en forma de vapor, por eso es aire seco. Se mueve verticalmente por estar en equilibrio con el aire que la rodea. Esta masa de aire actúa como un sistema aislado (adiabático) ya que no intercambia calor con el aire que la rodea. Sus cambios de temperatura se deben exclusivamente a expansiones o contracciones: aumenta su temperatura si es comprimida, pero si se expande su temperatura disminuye.

Gradiente Adiabático Húmedo (GAH)

Cuando la masa de aire anterior alcanza el punto de rocío, su vapor de agua se condensa y se forma una nube visible. La condensación implica una liberación de calor. De esta forma, el GVT disminuye. El GAH no tiene un valor constante: varía con la temperatura e influye también la cantidad de vapor de agua inicial. A mayor cantidad de vapor de agua inicial, mayor liberación de calor en la condensación y menor será el GAH.

Inversión Térmica

Puede provocar que la contaminación (smog) quede atrapada cerca del suelo debido a que el aire no puede elevarse puesto que es más frío y más denso en la zona inferior.

Efecto de Coriolis

: es una consecuencia del movimiento de rotacion de la tierra hacia el este, no es cte sino que es maximo en los polos y minimo en el ecuador. es el que provoca los mov del aire en los anticiclones y las borrascas. en el hemis norte: en las borrascas el aire gira en el sentido contrario a las agujas y en los anticiclones gira en el mismo sentido. Circulacion general: 1zona de bajas presiones ecuat: el aire caliente y humedo asciende formando el cinturon de borrascas ecuat, lueg por las capas altas de la troposf se dirige hacia latitudes de los 30º tanto acia el N como acia el S. 2Cinturon anticiclonico subtropical: en aire frio y seco desciende a unos 30º de latitud creando una zona de altas presiones, una parte de las masas de aire vuelven por la parte baja de la tropos hacia el ecuador, dando lugar a vientos alisios. esta primera celula convectiva entre los 0 y 30º se denomina celula de hadley, otra parte que desciende se dirigen por la parte baja de la tropos hacia latitudes mayores desviandose hacia el este dando lugar a los vientos del oeste o Westerlies.3 los vientos alisios de ambos hemisf convergen en una zona denominada zona de convergencia intertropical conocida con las siglas ZCIT y no coincide exactamente con el ecuador. 4 la zona de bajas presiones templada: los vientos del oeste q salen de los anticiclones subtropicales al llegar a los 60º de latitud vuelven a ascender al calentarse de nuevo, originando la llamada (titulo) una parte de las masas de aire vuelve hacia los 30º donde desciende completando

la segunda celula de conveccion llamada celula de Ferrel. 5 zona de altas presiones polares: una parte de las masas de aire que ascienden a los 60º se dirige hacia las zonas polares por la parte alta de la tropos donde vuelve a descender originando el anticiclon polar. estas masas de aire que descienden vuelven por la superf hacia los 60º en direccion SO originando los vientos del este polares. esta tercera celula de conveccion se llama celula polar. EFECTO FOEHN: cuando una masa d aire del oceano cargada de humedad se encuentran con las montañas, asciende para pder sobrepasarlas. la masa de aire a medida q asciende se enfria primero segun el GAS (1º/100m). tras esta fase una vez superado el nivel de condensacion donde la masa de aire alcanza el punto de rocio, sigue enfriandose pero ahora mas despacio segun el GAH (0,5º/100m). a partir de este nivel es cuando se forman las nubes y puede llover. una vez rebasado el relieve la masa d aire empieza a descender y se calienta al comprimirse, al principio segun el GAH hasta una determinada altitud donde este el nivel de condensacion y mas adelante segun el GAS. asi las laderas de las montañas q reciben aire del oceano son mas humedas, pero cuando elaire sobrepasa las montañas y desciende puede contener mas agua en forma de vapor por lo que las nubes desaparecen y esas laderas reciben mucha menos lluvia. Contaminacion: presencia en el aire de materias o formas de energia que impliquen riesgo daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza. Contaminante atm: sustancia quimica o forma de energia presentes durante un tiempo y en una concentracion suficientes como para producir un efecto grave en el hombre, sv o materiales.Fuentes de contam: natural: originada por la dinamica terrestre biolog o geologica.Antropica: cuando los contaminantes liberados a la atm son originados por las actividades humanas. Estos pueden clasificarse en: focos fijos como chimeneas indust, calefacciones…

focos moviles: como aviones,automov, barcos… focos compuestos: areas urbanas y poligonos industriales… Tipos de contaminantes:contam quim: cuando el contam es una sustancia quim concreta.Contam fisica: si la contam se debe a cambios en las caract fisicas de la atm. Contam quim: contamin primarios son aquellos que llegan a la atm directamente desde las fuentes emisoras perffectametne identificables. Secundarios: se originan al sufrir una serie de reacciones los contaminantes primarios. Primarios: aerosoles: mezcla de particulas solidas y liq de diverso tamaño.las particulas del suelo proceden del suelo o son cenizas de origen volcanico. las altas concentraciones d humos producidos por la circulacion afectan a los pulmones, los polvos producidos en canteras pueden producir cancer, el polvo de silice produce silicosis, el polvo de carbon, antracosis. Compuestos del S: los mas famosos son el so2 y el h2s el so2 se conbina con el agua de la atm dando lugar al h2s qe es responsable de la lluvia acida. fuentes emisoras: combustion de carburantes fosiles. efectos: lluvia acida, enfermedades del apar respirat y corrosion delos materiales de contruccion y afecta a la vegetacion. Compuest del N: no2 n2o no nh3 todos se representan con NOx fuentes emisoras: industria quim, procesos de combustion en gral, motores, incendios… efectos: potencialmente peligrosos para la salud. causan daños en plantas. compuestos d C: co2 no se solia considerar contaminante pro el cte incremento de emisiones antropicas y naturales, junto con su capacidad para aumntar el efecto invernadero, le han convertido en una de las sustancias mas preocupantes para un futuro proximo. CO gas que produce muerte por asfixia toxica. fuentes toxicas: combustion incompleta de co y el co2 en la respiracion… efectos: el co se combina con la hemoglobina y bloquea su oxigenacion. el co2 es responsable de del aumento del efecto invernadero.Contaminantes secund: ozono troposferico derivados de los NOx y de los SOx.

Contaminacion fisica: formas de energia: radiaciones ionizantes: son particulas u ondas electromagn qe pueden ionizar atomos o molec alterando el equil quim de su estructura y sus funciones. y son las : radiaciones alfa y beta qe son partic cargadas electricamente y se diferencian entre si por su poder de penetracion en la materia, las alfa poseen un poder de penetracion menor, mientras qe las beta tienen un poder mayor. los rayos x y las radiaciones gamma poseen un alto poder de penetracion. factores que influyen en la dispersion de contaminantes: caract de las emisiones: la naturaleza del contaminante , la altura del foco emisor, las condiciones atmosfericas, entre los factores atmosfericas destacan: la temperatura del aire los vientos precipitaciones insolacion. Caract geograficas y topogr: en las zonas costeras se originan brisas. durante el dia el aire se calienta mas en el continente, ascendiendo y dejando un hueco que es ocupado por una masa de aire mas fresco procedente del mar provocando durante el dia el desplazamiento de los contaminantes hacia el interior mientras que durante la noche la circulacion se invierte y la contaminacion se desplaza hacia el mar en un movimiento que se repite cada dia. en las zonas de valles y laderas se generan las brisas de valle y de montaña . durante el dia las laderas se calientan y se genera una corriente ascendente de aire caliente mientras que en el fondo del valle se acumula frio y se origina una situacion de inversion que impedira la dispersion de los contaminantes. durante la noche sucede lo contario formandose las brisas de montaña qe tb dan lugar a una inversion termica. isla termica: en la zona central de la ciudad hay mas contaminacion y mas calor con lo que las masas de aire ascienden y al enfriarse descienden por la periferia de la ciudad creando una circulacion ciclica local que a modo de cupula retiene la contaminacion sobre ella y matiene una temperatura superior en unos grados a la de las zonas colindantes. se ve favorecida por anticiclones y se elimina

con la presencia de borrascas. el smog es una forma de contaminacion originada a partir de la combinacion del aire con contaminantes y niebla en situaciones anticiclonicas qe provocan el estancamiento del aire y la acumulacion de los contaminantes en las capas bajas de la atm. smog clasico: el principal contaminante es el so2 procedente de motores y calefacciones. este se oxida a so3 qe con el vapor de agua atm produce acido sulfurico. smog fotoquimico se forma cuando los oxidos de N de la atm reaccionan con los hidrocarburos al ser excitados por las radiaciones ultrav lo qe lleva a la formacion de ozono. Contaminacion sonora: causas: las industrias, los medios de transporte, construccion de edificios y obras publicas, viviendas, los lugares de diversion. efectos perdidas de audicion, aumento de la frecuencia respiratoria, alteraciones psiquicas… Lluvia acida: causas de la formacion: los contaminantes secund pueden ser transportados por el viento ocasionando contaminacion transfronteriza cayendo al suelo en forma de lluvia acida. en ausencia de lluvia tb se puede producir la deposicion seca en forma de sulfatos y nitratos.la lluvia acida se transporta en el mismo continente porque en los oceanos se frena debido a los cationes de la evaporacion marina. efectos: corrosion de metales, acidificacion de ecosistemas acuaticos,del suelo, y esta libera iones de aliminio del suelo hacia los lagos, destruccion de bosques de coniferas. causas del incremento del efecto invernadero: los dos gases qe mas contribuyen son el co2 y elmetano mientras qe los CFCs estan disminuyendo. el ciclo natural del co2 se desequilibra por las actividades humanas como la quema de combustibles fosiles la deforestacion… el metano se produce en las zonas pantanosas en vertederos de residuos… en los ultimos años debido al calentamiento global el metano ha aumentado su concentracion como consecuencia de la fusion del permafrost qe libera a la atm grandes cantidades de este gas atrapado en la capa de helo permanente.

efectos del calentamiento global: