15 Mar
1.1.Concepto, composición y estructura:
La atmósfera es la envoltura que rodea a la Tierra. Se origino cuando esta sufría el bombardeo meteoritito hace unos 4500 m.A
El componente mayoritario de la atmósfera es el nitrógeno. El segundo es el oxigeno. El oxigeno se mantiene constante ya que es continuamente producido por los vegetales. El siguiente gas es el argón procedente del potasio.
En los orígenes de la Tierra el vapor del agua tuvo que ser muy abundante, pero la bajada de temperatura provocó la condensación del vapor de agua, la formación de nubes y las primeras lluvias. Las continuas lluvias dieron lugar a los mares.
La atmósfera se divide en 4 capas: Troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera
Troposfera: Primera capa, se disminuye la temp. De 15ºC a -70ºC, esta capa origina los fenómenos meteorológicos
Estratosfera: La temp. Aumenta hasta los 10ºC, el o3 es abundante en esta capa
Mesosfera: La temp. Disminuye hasta los -80ºC
Termosfera: La temp. Aumenta hasta los 1000ºC
2.Función protectora y reguladora de la atmósfera:
Las radiaciones que la Tierra recibe del sol se dividen en 3 grupos: Las radiaciones de onda corta que son perjudiciales para la salud // Las radiaciones de onda media, se corresponden fundamentalmente con la luz visible // Las radiaciones de onda larga, incluyen las radiaciones infrarrojas, las microondas, los CFC que intervienen en las reacciones de formación de ozono y los rayos X.
La atmósfera retiene la reducción de los rayos ultravioletas y la ionosfera retiene los rayos gamma y x
También tiene mayor cantidad de ozono en la estratosfera, porque esta capa utiliza la radiación de los rayos ultravioletas que da lugar a moléculas de o3.
Se denomina albedo al reflejo de luz sobre toda la superficie nevada y las zonas continentales. La radiación terrestre se puede perder al espacio exterior pero hay una parte de la radiación infrarroja que queda atrapada entre la superficie terrestre y las capas bajas de la atmósfera.
Los principales gases de son el vapor de agua y el co2 y su influencia es muy positiva porque mantienen la temperatura de la atmósfera, la contaminación atmosférica puede conducir a un cambio climático.
2.2Dinamica General Atmosférica:
2.2.1 Factores que determinan el movimiento de las masas de aire:
La causa de los movimientos de las mases de aire son las existencias de regiones con diferentes carácterísticas térmicas, humedad y presión atmosférica.
Diferencia de temperatura:
El aire caliente tiende a desplazarse hacia arriba, el aire frio hacia abajo, “convencíón termina”.
Diferencias de humedad: Humedad absoluta es la cantidad de agua expresada en g/m3
El punto de roció representa la temperatura a la cual el vapor de agua se vuelve líquido. Se pueden representar gráficamente. Cuando una masa de aire húmedo asciendo ocupa regiones cada vez mas frías por lo que se alcanza el punto de roció.
Diferencias de presión:
las masas de aire de baja presión, denominadas borrascas, tienden a ascender y las masas de aire de alta presión o anticiclones tienden a moverse hacia abajo.
Por encima de 1015 mb se considera anticiclón; por debajo de 1015 mb borrasca
Gradiente vertical de temperatura (GVT):
tiene un valor de 0.65ºC/100m según la masa de aire que contenga el vapor de agua pueden ser:
Gradiente adiabático (GAS): determina como disminuye la temperatura, lo hace a razón de 1ºC cada 100m
Gradiente adiabático húmedo (GAH): Se refiere al cambio de temperatura de una masa que asciende 0.3 y 0.7ºC/100m
Los movimientos horizontales se deben a la existencia de masas de aire diferentes pero que se encuentran a una altitud parecida. Las brisas marinas que tiene su origen en el desigual calentamiento continente-océano.
La dirección del viento no suele ser rectilínea porque sufre una desviación debida a la rotación terrestre, afecta a los vientos convergente de una borrasca. Los vientos divergentes del anticiclón son desviados de igual manera.
Los movimientos horizontales se deben a la existencia de masas de aire diferentes pero que se encuentran a una altitud parecida. Las brisas marinas que tiene su origen en el desigual calentamiento continente-océano.
La dirección del viento no suele ser rectilínea porque sufre una desviación debida a la rotación terrestre, afecta a los vientos convergente de una borrasca. Los vientos divergentes del anticiclón son desviados de igual manera.
2.2.2 Estabilidad e inestabilidad atmosférica, Anticiclones y Borrascas:
La presión ejercida por una columna de aire sobre la superficie terrestre es de 1 atmósfera, la presión varía en función de la humedad y la temperatura del aire; altas presiones las que superan los 1.015 mb y bajas por debajo de este valor. Hay un anticiclón cuando nos encontramos una zona de alta presión “A”, hay una borrasca cuando nos encontramos con una zona de baja presión “B”.
Una borrasca se produce cuando existe una masa de aire poco denso en contacto con la superficie terrestre que comienza a elevarse. Estas condiciones atmosféricas también se denominan tiempo inestable que no equivale a lluvia.
Un anticiclón e forma cuando una masa de aire fio que se halla situada a cierta altura desciende hasta contactar con el suelo.
Precipitaciones orográficas:
Producen por el choque de una masa de aire húmedo contra una montaña y originan una precipitación por contacto de tipo horizontal.
Frentes cálidos:
Se forman cuando es la masas de aire cálido la que se desplaza hasta encontrarse con otra de aire mas frio, proporcionan lluvias débiles y persistentes.
2.2.4 Circulación general atmosférica y zonas climáticas:
Zona de anticiclones polares:
Los polos reciben menos radiación solar y el aire origina una situación anticiclónica.
Zona de vientos del este:
Comprendida entre el polo norte y el paralelo 60º. El aire polar se desplaza de norte a sur pero el efecto Coriolis lo desvía.
Zona de vientos alisios: Comprendida entre los 30º de latitud y el ecuador. Los vientos son desviados y tienen una trayectoria del nordeste al suroeste.
Zona de borrascas ecuatoriales:
Las regiones ecuatoriales les llegan los vientos procedentes de ambos trópicos por lo que se le denomina zona de convergencia intertropical.
El clima de la Península Ibérica:
Durante el verano del hemisferio norte la banda de los anticiclones subtropicales se desplaza hacia el norte, por eso la península no registra lluvias durante el verano. Durante el invierno del hemisferio norte las bandas climáticas se desplazan hacia el sur y la Península deja de estar bajo la influencia de los anticiclones subtropicales y traen temperaturas bajas y abundantes precipitaciones.
2.2.6 Cambio Climático:
Nuestro planeta ha sufrido numerosos cambios climáticos y hemos pasado la mayor parte de nuestra historia en una “edad del hielo”. La tierra primitiva estaba mucho más caliente debido a la elevada concentración de Co2. La aparición de la vida supuso un cambio mediante la fotosíntesis las algas tomaban el Co2, muchos organismos empezaron a utilizar el carbono para fabricar partes duras de carbonato cálcico: fue un empobrecimiento de la atmósfera en Co2 y un descenso de las temperaturas.
Desde entonces las temperaturas se mantienes dentro de unos márgenes aceptables para la vida pero no son constantes. El efecto albedo fue especialmente importante durante la glaciación cenozoica.
Dentro de la glaciación cenozoica, se han producido oscilaciones de menor magnitud, con una periodicidad entre diez mil y cien mil años. Estas oscilaciones se deben a movimientos sutiles de la Tierra provocando ciclos térmicos. Hay 3 tipos principales de movimientos:
La excentricidad de la órbita terrestre, la inclinación del eje y la posición en el perihelio que es el punto de la órbita terrestre más cercano al Sol y varia a lo largo de 23.000 años.
También se han producidos cambios, el más famoso tuvo lugar al final de la Era Mesozoica y provoco la extinción de numerosas especies.
Es posible que un gigantesco meteorito impactara sobre la superficie de la Tierra provocando, que la atmósfera se volviera opaca a los rayos del sol. Durante la mayor parte de la historia de la humanidad el hombre no ha influido sobre el clima pero su influencia actual no puede ser menospreciada.
3. Contaminación Atmosférica
3.1 Los contaminantes más frecuentes y sus efectos
Se consideran contaminantes atmosféricos a las sustancias y formas de energía que en concentraciones determinadas pueden causar molestias, daños o riesgos a seres vivos.
Sustancias químicas:
Se pueden separar en contaminantes primarios, los emitidos por alguna actividad humana y los contaminantes secundarios, resultantes de reacciones químicas espontaneas que tienen lugar en la atmósfera, los contaminantes primeros mas importantes son:
Partículas:
Algunas actividades humanas también liberan muchas partículas, especialmente la minería, las cementeras y las combustibles industriales y domesticas. Los efectos que destacan son los problemas respiratorios, la suciedad que cubre edificios etc..
Son partículas muy toxicas el plomo, el cadmio, el Mercurio…
Compuestos de azufre:
El dióxido de azufre procede de la quema de combustibles fósiles, hace que irrite a las mucosas y a los ojos, las plantas pueden perder las hojas. El SO2 provoca “smog” y lluvia acida.
Compuesto orgánicos:
Son gaseosos y se cuentas entre los contaminantes frecuentes en ciudades y zonas industriales. El metano y los hidrocarburos.
Oxido de nitrógeno:
El oxido nítrico es un gas toxico, el dióxido de nitrógeno asfixiante y el oxido nitroso problemas respiratorios e irritaciones oculares..
Óxidos de carbono:
El monóxido de carbono su inhalación puede provocar la muerte, el oxido de carbono es el principal gas de invernadero.
Compuesto halógenos:
Son sustancias que contienen cloro o flúor, provocan irritación de las mucosas. Los CFC cuando alcanza las capas altas de la atmósfera destruye las moléculas de ozono, los CFC son causantes del agujero en la capa de ozono.
El ozono troposférico y los PAN (nitratos de peroxiacilo) Formas de energía o radiaciones:
Las radiaciones se pueden clasificar en:
Ionizantes:
ionizar átomos o moléculas por lo que alteran la materia sobre la que inciden. Las radiaciones alfa, beta y electromagnéticas son radiaciones muy perjudiciales ya que modifican la materia viva.
No ionizantes:
Son menos peligrosas, pueden ser las radiaciones visibles, las ultravioletas etc.. Pueden ser perjudiciales según la intensidad de la radiación y el tiempo de emisión.
3.2 Factores que intensifican la contaminación local: Dispersión de contaminantes
La lluvia y los vientos contribuyen a limpiar la atmósfera. La insolación suele tener un efecto perjudicial ya que favorece a la aparición de contaminantes de origen secundario.
Algunas ciudades tropicales tienen graves problemas de contaminación porque padecen una inversión térmica provocada por masas de aire caliente procedentes del Ecuador.
Los bosques disminuyen la cantidad de contaminación en el aire al frenar la velocidad del viento
La presencia de núcleos urbanos dificulta la dispersión de contaminantes, se da el efecto denominado “isla de calor” hace que la temperatura en el interior de la ciudad sea más alta que en su periferia.
3.3.1Efectos Invernadero:
Es el calentamiento de las capas bajas de la atmósfera. El fenómeno se debe a los gases invernadero: que tienen la capacidad de absorber la radiación infrarroja. De no existir este fenómeno la temperatura media del planeta seria de -18ºC. El aumento del efecto invernadero supone un problema ambiental del incremento de las emisiones de Co2.
La expansión térmica provocaría el deshielo de las zonas heladas con lo que subiría el nivel del mar
3.3.2Agujero en la capa de ozono:
El ozono es un gas formado por tres átomos de oxigeno, en la troposfera es un contaminante muy activo y peligroso, en la estratosfera resulta ser imprescindible para la existencia de la vida en la Tierra.
3.3.3Lluvia Acida:
La lluvia acida se forma cuando las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno reaccionan en la atmósfera con el agua, el oxigeno y los oxidantes. El impacto más grave de lluvia acida es sobre los ecosistemas: Sobre la vegetación, sobre el suelo y sobre los ríos y lagos.
3.3.4 Smog (nieblas contaminantes):
Fenómeno de contaminación atmosférica típico de las áreas urbanas y zonas industrializadas. Hay dos tipos de smog:
El smog sulfuroso:
Formado por una nube de gases debido a las emisiones de humos y óxidos de azufre. Se produce en ciudades frías y húmedas.
El smog fotoquímico:
Formado por una nube de gases contaminantes secundarios, requiere la luz solar. Los reactivos de la reacción son los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos.
3.4Correcion de la contaminación atmosférica:
Potenciar el transporte público, favorecer la investigación y el uso de tecnologías de baja o nula emisión de contaminantes, establecer un control y vigilancia de los focos emisores, fomentar un control y vigilancia de los focos emisores.
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