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La atmósfera: características del medio atmosférico

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la Tierra y que se extiende hasta unos 10 000 km desde su superficie. Sus características químicas y físicas varían con la altitud, de manera que se puede dividir en varios estratos bien diferenciados y con unas características propias relacionadas con el medio ambiente. A medida que aumenta la altitud, la densidad del aire va disminuyendo debido a la menor atracción que ejerce la Tierra sobre él. Así, el 50 % de la masa total de la atmósfera se encuentra en los primeros 5 km desde el mar.

Composición y clasificación

El aire está básicamente compuesto por cuatro gases: nitrógeno, oxígeno, argón y dióxido de carbono; para conocer su composición química exacta, es necesario conocer su porcentaje de vapor de agua, ya que el aire seco llega a pesar un 4 % menos que cuando está en su punto de saturación. Si el aire está saturado, el vapor de agua pasa de gas a líquido, condensando en superficies frías por contacto directo. La presencia de aire se considera ya despreciable por encima de los 100 km.

Composición química del aire

Composición química

Composición química de la atmósfera

Partes de la atmósfera, según su composición química

Según su composición química, la atmósfera se divide en homosfera y heterosfera. La composición de ambas cambia radicalmente debido a la disociación de moléculas de N2 , O2 y CO2 , causada por las radiaciones solares en la heterosfera.

Homosfera

La homosfera es la región que se extiende hasta unos 80 km de altura sobre el nivel del mar. Se puede considerar que su composición química media es aproximadamente constante con la altitud y que está compuesta básicamente por cuatro gases. Aquí, la circulación del aire se rige por los gradientes de presión y temperatura, ya que la diferencia de densidad es despreciable. Así, se generan unos movimientos convectivos del aire, que son característicos de la época del año de la que se trate.

Heterosfera

En la heterosfera, que se extiende desde los 100 km hasta los 1000 km de altura, la distribución de gases se rige principalmente por su peso atómico, de manera que los gases de mayor peso atómico ocupan las capas inferiores, mientras que los más ligeros se encuentra en mayor proporción cuanto más se asciende en altitud. Al producirse la descomposición fotoquímica de moléculas de O2 , N2 y CO2 por la radiación solar, los átomos disociados tienden a situarse en las capas más altas de la heterosfera y las moléculas no disociadas se mantienen entre los 100 y 200 km. Así, por encima de los 200 km, se encuentran átomos de oxígeno; entre 1000 y 3500 km, una capa de helio; más allá de los 3500 km, el hidrógeno, que es el gas más ligero.

Todos estos cambios de composición en la heterosfera provocan unos gradientes de concentración, que son los causantes de los movimientos de materia y, en consecuencia, de las corrientes del aire.

Partes de la atmósfera, según su temperatura

Según la temperatura de la atmósfera, esta se clasifica en: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera

Troposfera

La troposfera es la capa que está en contacto con la superficie de la Tierra. Se extiende hasta unos 10 km de altura. El descenso vertical de la temperatura es de unos 6 ºC por km ascendente. Todos los fenómenos meteorológicos tienen lugar en la troposfera.

Estratosfera Entre los 10 y los 50 km, aproximadamente, la temperatura se estabiliza, manteniéndose constante en una región llamada estratosfera. El límite entre troposfera y estratosfera es denominado tropopausa y, a partir de este, los vientos aumentan considerablemente con la altura. Esta zona contiene prácticamente la totalidad del ozono atmosférico, alcanzándose la máxima concentración al final de la estratosfera, en la estratopausa, donde se produce una nueva inversión térmica.

Mesosfera

Por encima de la estratopausa, se encuentra la mesosfera, donde la temperatura aumenta y luego disminuye por combinación de dos efectos: por un lado, la disminución de la densidad del aire hasta hacerse prácticamente despreciable; por otro, la disminución de la presión, que ejerce el efecto contrario sobre la temperatura.

Termosfera

Por encima de los 100 km, se encuentra la termosfera. Aquí, los rayos X y las radiaciones ultravioletas del Sol provocan un aumento del movimiento y de la temperatura, debido a que afectan a los constituyentes. La termosfera y la mesosfera quedan separadas por la mesopausa, que marca la inversión de la temperatura.

A partir de la termosfera, a unos 1000 km de altura, se encuentra la exosfera. En ella, la atmósfera solo está compuesta por gases como el oxígeno, el hidrógeno o el helio, que se escapan al espacio exterior, ya que la Tierra ejerce poca atracción gravitatoria sobre ellos debido a su bajo peso molecular, y existe prácticamente el vacío.

Termosfera, toposfera y mesosfera

El aire está compuesto básicamente por N2 , O2 , Ar y CO2 .

La atmósfera se divide en homosfera y heterosfera según la presencia de moléculas de N2 , O2 , Ar y CO2 o de sus átomos constituyentes.

La presencia de vapor de agua en la homosfera condiciona las características meteorológicas de cada zona de la Tierra.

Según la variación de la temperatura con la altitud, se distinguen cuatro regiones de la atmósfera: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.

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La atmósfera: características del medio atmosférico

La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de agentes químicos o físicos que ocasionan reacciones nocivas en el medio ambiente ✅