viernes, 15 de octubre de 2010

(♥)composionatmosferica(♥)

La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra que constituye la capa más externa y menos densa del planeta. Está constituida por varios gases que varían en cantidad según la presión a diversas alturas. Esta mezcla de gases que forma la atmósfera recibe genéricamente el nombre de aire. El 75% de la atmósfera se encuentra en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. Los principales elementos que la componen son el oxígeno (21%) y el nitrógeno (78%).
La atmósfera y la hidrosfera, constituyen el sistema de capas fluidas superficiales del planeta, cuyos movimientos están estrechamente relacionados. Las corrientes del aire reducen drásticamente las diferencias de temperatura entre el día y la noche, distribuyendo el calor por toda la atmósfera.
Esta capa de gases protege la vida de la Tierra, absorbiendo gran parte de la radiación solar ultravioleta en la capa de ozono. Además, actúa como escudo protector contra los meteoritos, los cuales se trituran en polvo a causa de la fricción que sufren al hacer contacto con el aire.
Durante millones de años, la vida ha transformado una y otra vez la composición de la atmósfera. Por ejemplo; su considerable cantidad de oxígeno es posible gracias a las formas de vida -como son las plantas- que convierten el dióxido de carbono en oxígeno, el cual es respirable -a su vez- por las demás formas de vida, tales como los seres humanos y los animales en general.

Homosfera

La homosfera ocupa los 100 km inferiores y tiene una composición constante y uniforme.

[editar] Heterosfera

La heterosfera se extiende desde los 100 km hasta el límite superior de la atmósfera (unos 10.000 km); está estratificada, es decir, formada por diversas capas con composición diferente.

[editar] Variación de la presión con la altura

Artículo principal: Atmósfera
La variación con la altura de la presión atmosférica con el conocimiento que se tiene del magnetismo o de la densidad atmosférica es lo que se conoce como Ley barométrica.
La diferencia de presión entre dos capas separadas por un Δh es:
\Delta P=- \rho \cdot g \cdot \Delta h
pues se supone la densidad constante.
La ley de la densidad suponiendo el aire como un gas ideal
\rho=\frac{P}{R \cdot T}
aplicada a la superficie de la Tierra resulta una densidad del aire \rho_0=1,225 \cdot \frac {g}{dm^3}.
  • Pretendemos subir una montaña no excesivamente alta (para que la densidad sea constante) y queremos saber como disminuirá la presión a medida que ascendemos
Como la densidad del mercurio es: \rho_{Hg}=13,6 \frac {g}{cm^3} \, es 11.100 veces mayor que la densidad del aire resulta que la presión disminuye 1 mm de Hg cuando nos elevamos 11100 mm es decir 11,1 m. Ahora bien como 4 hPa son 3 mm de Hg la presión disminuye 4 hPa cada 33,3 m es decir 1 hPa cada 8 m de ascenso.
En una atmósfera isoterma la presión varía con la altura siguiendo la ley:
P=P_0 \cdot e^{\frac{-M \cdot g \cdot (h-h_0)}{R \cdot T}}
donde M es la masa molecular, g la aceleración de la gravedad, h-h0 es la diferencia de alturas entre los niveles con presiones P y P0 y T es la temperatura absoluta media entre los dos niveles, y R la constante de los gases perfectos. El hecho de que la temperatura varíe sí limita la validez de la fórmula. Por el contrario, la variación de la aceleración de la gravedad es tan suave que no afecta.

[editar] Escala de altura

La escala de altura es la altura a la que hay que elevarse en una atmósfera para que la presión atmosférica disminuya en un factor e=2,718182. Es decir la disminución de presión es 1-\frac {1}{e}=0,632= 63,2% Para calcularla basta con poner en la Ley barométrica P=P_0/e \, resulta:
H=\frac{R \cdot T}{M \cdot g} \,
Para la atmósfera de la Tierra la escala de alturas H es de 8,42 km.
En función de la escala de alturas H la presión puede expresarse:
P=P_0 \cdot e^{-\frac {(h-h_0)}{H}} \,
y análogamente para la densidad:
\rho=\rho_0 \cdot e^{-\frac {(h-h_0)}{H}} \,

[editar] Capas de la atmósfera terrestre y la temperatura

Capas de la atmósfera y las zonas intermedias entre las mismas.
Capas de la Atmósfera.
La temperatura de la atmósfera terrestre varía con la altitud. La relación entre la altitud y la temperatura es distinta dependiendo de la capa atmosférica considerada: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.
Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente tropopausa, estratopausa, mesopausa y termopausa.

[editar] Troposfera

Artículo principal: Troposfera
Sus principales características son:
  • Su espesor alcanza desde la superficie terrestre (tanto terrestre como acuática o marina) hasta una altitud variable entre los 6 km en las zonas polares y los 18 o 20 km en la zona intertropical, por las razones indicadas más adelante.
  • Su temperatura disminuye con la altitud. La troposfera es la capa inferior (más próxima a la superficie terrestre) de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, disminuye la temperatura en la troposfera, salvo algunos casos de inversión térmica que siempre se deben a causas local o regionalmente determinadas.
  • La latitud del lugar determina el mayor o menor espesor de la troposfera, siendo mucho mayor en la zona intertropical por la fuerza centrífuga del movimiento de rotación terrestre y mucho menor en las zonas polares por la misma razón (achatamiento polar).
  • En la troposfera suceden los fenómenos que componen lo que llamamos tiempo meteorológico.
  • La capa inferior de la troposfera se denomina la capa geográfica, que es donde se producen la mayor proporción de fenómenos geográficos, tanto en el campo de la geografía física como en el campo de la geografía humana.

[editar] Estratosfera

Artículo principal: Estratosfera
Su nombre obedece a que está dispuesta en capas más o menos horizontales (o estratos) 9/18 - 50 km, la temperatura permanece constante para después aumentar con la altitud. La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, la temperatura en la estratosfera aumenta. Este aumento de la temperatura se debe a que los rayos ultravioleta transforman al oxígeno en ozono, proceso que involucra calor: al ionizarse el aire, se convierte en un buen conductor de la electricidad y, por ende, del calor. Es por ello que a cierta altura existe una relativa abundancia de ozono (ozonosfera) lo que implica también que la temperatura se eleve a unos 80° C o más. Sin embargo, esa temperatura no tiene prácticamente ningún significado, ya que se trata de una atmósfera muy enrarecida, muy tenue.

[editar] Mesosfera

Artículo principal: Mesosfera
Es la tercera capa de la atmósfera de la Tierra. Es la zona más fría de la atmósfera.

[editar] Ionosfera

Artículo principal: Ionosfera
La termosfera o ionosfera: 69/90 - 600/800 km, la temperatura aumenta con la altitud. La termosfera es la cuarta capa de la atmósfera de la Tierra. Se encuentra arriba de la mesosfera. A esta altura, el aire es muy tenue y la temperatura cambia con la actividad solar. Si el sol está activo, las temperaturas en la termosfera pueden llegar a 1.500° C e incluso más altas. La termosfera de la Tierra también incluye la región llamada ionosfera.

[editar] Exosfera

Artículo principal: Exosfera
La última capa de la atmósfera de la Tierra es la exosfera (600/800 - 2.000/10.000 km). Esta es el área donde los átomos se escapan hacia el espacio.

[editar] Regiones atmosféricas

  • Ozonosfera: región de la atmósfera donde se concentra la mayor parte del ozono. Se encuentra en la baja estratosfera, entre los 15 y 32 km, aproximadamente. Esta capa nos protege de la radiación ultravioleta del Sol.
  • Ionosfera: región ionizada por el bombardeo producido por la radiación solar. Se corresponde aproximadamente con toda la termosfera.
  • Magnetosfera: Región exterior a la Tierra donde el campo magnético, generado por el núcleo terrestre, actúa como protector de los vientos solares.
  • Capas de airglow: Son capas situadas cerca de la mesopausa, que se caracterizan por la luminiscencia (incluso nocturna) causada por la reestructuración de átomos en forma de moléculas que habían sido ionizadas por la luz solar durante el día, o por rayos cósmicos. Las principales capas son la del OH, a unos 85 km, y la de O2, situada a unos 95 km de altura, ambas con un grosor aproximado de unos 10 km.

[editar] Funciones de la atmósfera

 
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