04 Jun

Capas fluidas

Llamamos capas fluidas a la atmósfera y a la hidrosfera porque ambas están constituidas por fluidos, aire y agua, respectivamente. La máquina climática, sistema que funciona con energía solar y determina el clima en gran medida. Gradiente es la diferencia existente entre dos puntos en alguno de los parámetros atmosféricos (temperatura, humedad o presión). Gradiente térmico, determinado por una diferencia de temperatura entre dos puntos, se produce un movimiento mediante el cual se transporta calor de un extremo a otro.

Movimientos verticales:

Son ascendentes y descendentes de ambos fluidos dependen de la temperatura a la que se encuentren, además de generar un gradiente térmico vertical, afecta también a su densidad, ya que tanto el agua como el aire son más densos cuanto menor sea la temperatura a la que se encuentren.

Movimientos horizontales:

El desplazamiento de los vientos, o de las corrientes oceánicas impulsadas por ellos, entre dos zonas geográficas determinadas se debe al contraste térmico horizontal generado por la desigual insolación de la superficie terrestre, que es llevado a cabo por los vientos o por las corrientes oceánicas.

CAPAS DE LA ATMÓSFERA. Troposfera:

Es la capa inferior de la atmósfera y termina en la tropopausa. Su altitud varía con la latitud y con las estaciones. En ella se concentra el 80% de los gases atmosféricos que posibilitan la vida (N2, O2 y CO2). La presión atmosférica desciende bruscamente en esta capa, también disminuye la temperatura. Aquí tiene lugar el efecto invernadero, originado por la presencia de ciertos gases. También ocurren la mayoría de los cambios meteorológicos por lo que se denomina capa del clima: se forman las nubes.

Estratosfera:

Desde la tropopausa hasta la estratopausa, situada a los 50-60 km de latitud. No existen nubes salvo en su parte inferior. Entre los 15-30 km de altura se encuentra la capa de ozono. La temperatura aumenta hasta alcanzar su valor máximo en la estratopausa.

Mesosfera:

Se extiende hasta la mesopausa situada hacia el km 80. La densidad del aire es muy reducida, suficiente para que el roce de las partículas provoque la inflamación de los meteoritos procedentes del espacio, dando lugar a la formación de estrellas fugaces. La temperatura disminuye de nuevo hasta los -80°C.

Ionosfera:

Se prolonga hasta el km 600. Aquí la temperatura aumenta hasta unos 1000°C, debido a la absorción de las radiaciones solares de onda más corta (rayos X y gamma) llevada a cabo por las moléculas de N y O presentes, que debido a ello, se transforman en iones de carga positiva, liberándose electrones. Esto da lugar a un campo electromagnético terrestre, el condensador terrestre se descargaría en pocos minutos, pero las tormentas desempeñan un importante papel para la recarga del mismo. En esta capa rebotan algunas ondas de radio emitidas desde la tierra, haciendo posible las comunicaciones. En determinadas ocasiones sobre las zonas polares esta capa produce espectaculares manifestaciones de luz y color: son las auroras boreales y las auroras australes.

Exosfera:

Se extiende hasta el km 800. Es la última capa y su límite viene marcado por una bajísima densidad atmosférica, similar a la del espacio exterior.

LA CAPA DE OZONO:

Ozono: es una molécula triatómica (O3), gaseosa y de olor picante que existe en toda la atmósfera, incluida la troposfera, en la que constituye un contaminante. La mayor parte del ozono atmosférico se encuentra concentrado en la estratosfera.

Contaminación atmosférica

El aire, conjunto de gases que forman la atmósfera, es indispensable para el desarrollo de la vida en nuestro planeta, ya que es el recurso natural que mayor intercambio tiene con la biosfera, y los seres vivos aerobios somos más dependientes de él. No es un recurso ilimitado, sino un bien limitado que debemos utilizar evitando alteraciones en su calidad que pongan en peligro el equilibrio biológico del sistema tierra al interferir en el ritmo normal de los ciclos biogeoquímicos y en sus mecanismos de autorregulación.

Fuentes de contaminación.

Naturales:

  • Las erupciones volcánicas, una de las principales causas de contaminación, aportan a la atmósfera compuestos de azufre (SO2, H2S).
  • Los incendios forestales, que se producen de forma natural y que emiten altas concentraciones de CO2, óxidos de nitrógeno, humo, polvo y cenizas.
  • Actividades de los seres vivos, como los procesos de respiración que incrementan la cantidad de CO2.
  • Las descargas eléctricas, generadas durante las tormentas.
  • El mar, que emite partículas salinas al aire.
  • Los vientos fuertes o vendavales, que transfieren a otras zonas partículas de las regiones áridas.

Artificiales o antropogénicas:

  • En el hogar, el uso de calefacciones y otros aparatos domésticos que emplean combustibles de origen fósil.
  • En el transporte, el automóvil y el avión ocasionan un mayor grado de contaminación.
  • En la industria, el aporte de contaminación al aire depende del tipo de actividad.
  • En la agricultura y la ganadería, el uso intensivo de fertilizantes.
  • En la eliminación de residuos sólidos, mediante los procesos de incineración.

Tipos de contaminantes.

Contaminantes del aire: A las sustancias químicas y formas de energía que en concentraciones determinadas pueden causar molestias, daños o riesgos a personas y al resto de seres vivos, o bien ser origen de alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas, en los bienes materiales y en el clima. Tiempo de residencia o vida media: de un contaminante al periodo de tiempo que puede permanecer en la atmósfera como tal o participando en variadas y a veces complejas reacciones químicas. El tiempo de residencia varía dependiendo de la naturaleza de cada contaminante.

Sustancias químicas. 1. Contaminantes primarios:

  • Las partículas, como los iones aerosoles y humos.
  • Los compuestos de azufre, como (SO2, SO3, H2S).
  • Óxidos de nitrógeno, como (N2O, NO, NO2).
  • Óxidos de carbono, como (CO, CO2).
  • Compuestos orgánicos, como los hidrocarburos y las dioxinas y furanos.
  • Los compuestos halogenados, como (HCl, HF, CFC).
  • Los metales pesados, como el plomo, el mercurio y el cadmio.
  • Los olores.

2. Contaminantes secundarios: Los más importantes son el SO3, NH2, SO4, HNO3, O3 y los PAN.

Formas de energía. 1. Radiaciones ionizantes. Radiaciones que tienen gran incidencia en la atmósfera y en el ser humano, y por lo tanto son contaminantes. Las radiaciones alfa y beta, son partículas cargadas eléctricamente y se diferencian entre sí por su poder de penetración en la materia. Los rayos X y las radiaciones gamma, al ser ondas electromagnéticas, poseen un alto poder de penetración, por tanto sus efectos sobre los seres vivos son mayores. 2. Radiaciones no ionizantes. Son ondas electromagnéticas que no modifican la estructura de la materia al no provocar ionización en los átomos. Tienen su origen natural en el sol y en la superficie de la tierra y su origen antropogénico en los cables de fluido eléctrico y aparatos eléctricos. Son las radiaciones ultravioleta, infrarrojas, radiofrecuencias y microondas. 3. Ruido. Se considera en la actualidad un tipo especial de contaminación atmosférica con una gran incidencia sobre las poblaciones.

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