La atmósfera
La atmósfera
La atmósfera es una capa de aire formada por una mezcla de gases que rodea la tierra y alcanza casi 700 kilómetros de la superficie de la Tierra.
Esta mezcla está en constante movimiento. Si la atmósfera fuera visible, se vería como un océano con remolinos y torbellinos, aire ascendiendo y descendiendo, y olas que viajan grandes distancias.
La vida en la Tierra se basa en la atmósfera, la energía solar y los campos magnéticos del planeta. La atmósfera absorbe energía del Sol, recicla agua y otros productos químicos, y trabaja con fuerzas eléctricas y magnéticas para crear un clima moderado. La atmósfera también protege la vida en la Tierra de la radiación de alta energía y el frío vacío del espacio.
Composición de la Atmósfera
En un volumen dado de aire, el nitrógeno representa el 78 por ciento de los gases que componen la atmósfera, mientras que el oxígeno constituye el 21 por ciento. El argón, dióxido de carbono y trazas de otros gases forman el uno por ciento restante.
Este metro cúbico también contiene algo de vapor de agua, que varía aproximadamente entre cero y cinco por ciento en volumen. Esta pequeña cantidad de vapor de agua es responsable de importantes cambios en el clima.
La envoltura de gases que rodea la Tierra cambia desde la superficie hacia arriba. Han sido identificadas cuatro capas distintas o esferas de la atmósfera con características térmicas (cambios de temperatura), composición química, movimiento y densidad.
La primera capa, conocida como tropósfera, se extiende desde el nivel del mar hasta 26.000 pies (8 kilómetros) en los polos norte y sur y hasta 48.000 pies (14,5 km) sobre las regiones ecuatoriales. La gran mayoría de las variaciones meteorológicas, nubes, tormentas, y temperatura se producen dentro de esta primera capa de la atmósfera. Dentro de la tropósfera, la temperatura disminuye a una tasa de alrededor de 2° Celsius cada 1.000 pies de altura, y la presión disminuye a una tasa de alrededor de una pulgada de mercurio por cada 1.000 pies, o un milibar cada 30 pies de altura.
En la parte superior de la troposfera hay un límite conocido como tropopausa, que atrapa la humedad y el clima asociado en la tropósfera. La altitud de la tropopausa varía con la latitud y la estación del año; por lo tanto, adquiere una forma elíptica, en lugar de redonda. La ubicación de la tropopausa es importante debido a que se asocia comúnmente con la ubicación de la corriente en chorro y posibles turbulencias de aire claro.
Sobre la tropopausa hay tres niveles atmosféricos más.
El primero es la estratósfera, que se extiende desde la tropopausa a una altura de unos 160.000 pies (50 km).
Pocos cambios meteorológicos existen en esta capa y el aire se mantiene estable a pesar de que ciertos tipos de nubes en ocasiones se extienden en la misma.
Por encima de la estratósfera están la mesósfera y la termósfera, que tienen poca influencia sobre el clima.
Circulación Atmosférica
Como se ha señalado antes, la atmósfera está en constante movimiento. Ciertos factores se combinan para poner a la atmósfera en movimiento, pero un factor importante es el calentamiento desigual de la superficie de la Tierra. Este calentamiento altera el equilibrio de la atmósfera, creando cambios en el movimiento del aire y la presión atmosférica. El movimiento del aire alrededor de la superficie de la Tierra se llama circulación atmosférica.
El calentamiento de la superficie terrestre se realiza mediante varios procesos, pero en el simple modelo utilizado para esta discusión de sólo convección, la Tierra se calienta por la energía radiante del sol. El proceso causa un movimiento circular que resulta cuando el aire caliente asciende y es reemplazado por aire más frío.
El aire caliente se eleva porque el calor hace que las moléculas de aire se separen. A medida que el aire se expande, se hace menos denso y más ligero que el aire circundante. Cuando el aire se enfría, las moléculas se juntos más, haciéndose cada vez más denso y pesado que el aire caliente.
Como resultado, el aire frío y pesado tiende a bajar y reemplazar al aire ascendente más caliente.
Debido a que la Tierra tiene una superficie curva que gira sobre un eje inclinado mientras orbita el sol, las regiones ecuatoriales de la Tierra reciben una mayor cantidad de calor del sol que las regiones polares. La cantidad de sol que calienta la Tierra depende de la época del año y la latitud de la región específica. Todos estos factores afectan la cantidad de tiempo y el ángulo en el que la luz solar incide sobre la superficie.
El calentamiento solar produce temperaturas más altas en las zonas ecuatoriales, lo que hace que el aire sea menos denso y ascienda. A medida que el aire caliente fluye hacia los polos, se enfría, haciéndose más denso, y desciende de nuevo hacia la superficie.
Para saber mas:
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration