Composición y Funciones de la Atmósfera Terrestre

La atmósfera es una capa esencial para la vida en la Tierra, compuesta por una mezcla de gases, principalmente nitrógeno (N2) y oxígeno (O2), junto con dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), vapor de agua y aerosoles. Estos aerosoles incluyen partículas salinas, humo, cenizas, microorganismos y polen. La densidad y la presión atmosférica disminuyen con la altura (760 mm de Hg = 1013 milibares = hectopascales).

Funciones Clave de la Atmósfera

• Filtro Protector: Las capas superiores de la atmósfera actúan como un filtro, protegiendo a los seres vivos de las radiaciones de onda corta y alta energía. En la estratosfera, el ozono absorbe las radiaciones ultravioleta más letales, permitiendo que solo una mínima cantidad llegue a la superficie terrestre.
• Reguladora del Clima: La atmósfera crea condiciones térmicas especiales que hacen posible la vida en nuestro planeta. El aumento del albedo llevaría a un enfriamiento progresivo de la Tierra. El efecto invernadero natural, debido a la presencia de gases que absorben y re-irradian la radiación infrarroja emitida por la Tierra, permite que la temperatura media sea de 15°C. La circulación general de la atmósfera redistribuye la energía solar que llega a la Tierra.

Balance Energético Terrestre

Toda la energía que llega a la Tierra proviene del Sol. Sin embargo, no toda esta energía alcanza la superficie terrestre. Aproximadamente el 30% se refleja de nuevo al espacio: un 6% es reflejado por la atmósfera, un 20% por las nubes y un 4% por la superficie terrestre. Este reflejo se conoce como ALBEDO, que representa el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que recibe.

Presión Atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza o peso que ejerce la masa de aire sobre la superficie terrestre y sobre los cuerpos que se encuentran en ella. Se mide en Pascales (Pa).

Gradientes Térmicos y Humedad

Gradiente Vertical Térmico

Es el descenso de temperatura que experimenta el aire a medida que se aleja de la superficie (0.65°C por cada 100 metros).

Gradiente Adiabático

Es una consecuencia de los movimientos verticales del aire, que se encuentra en zonas de diferente presión, lo que provoca cambios en su temperatura. Se distingue entre:

• Gradiente Adiabático Seco (GAS): Cuando no se producen cambios de estado en el vapor de agua.
• Gradiente Adiabático Húmedo (GAH): Cuando hay cambios de estado en el vapor de agua.

Humedad

• Humedad Absoluta: Cantidad total de agua en forma de vapor que contiene un volumen de aire.
• Humedad de Saturación: Máxima cantidad de vapor de agua que puede ser contenida por una masa de aire (punto de rocío).
• Humedad Relativa: (HA/HS*100).

Estabilidad e Inestabilidad Atmosférica

La estabilidad atmosférica aparece cuando el gradiente adiabático seco es mayor que el gradiente adiabático húmedo (anticiclones).

La inestabilidad atmosférica ocurre cuando el GAS es menor que el gradiente vertical de temperatura. Esto puede generar:

• Borrascas térmicas: Lugares de baja latitud provocadas por movimientos de convección de masas de aire cálido.
• Borrascas dinámicas: Lugares de latitudes altas y medias.

Inversión Térmica

La inversión térmica es un incremento de la temperatura con la altura, que se produce en una capa a cierta altitud. Este fenómeno se presenta en noches despejadas cuando el suelo se enfría rápidamente, enfriando a su vez el aire en contacto con él, provocando la condensación del vapor de agua cerca del suelo y la formación de nubes bajas. Ocurre especialmente en invierno en situaciones anticiclónicas fuertes que impiden el ascenso del aire y concentran la humedad en los valles y cuencas, dando lugar a heladas y nieblas. Termina cuando, a medida que avanza el día, se calienta el aire en contacto con el suelo y se restablece la circulación normal en la troposfera.

Efecto Coriolis

El viento divergente que sale de los anticiclones penetra en las borrascas, asciende, sale por arriba y vuelve a descender en los anticiclones. Sin embargo, la trayectoria no suele ser rectilínea debido a la topografía del terreno y al efecto Coriolis. Esta fuerza es una consecuencia del movimiento de rotación de la Tierra hacia el este, no es constante, sino que es máximo en los polos y mínimo en el ecuador. En el hemisferio norte, el efecto Coriolis se traslada hacia la derecha y en el sur hacia la izquierda.

Movimientos Horizontales de la Atmósfera

En la superficie terrestre existen zonas con diferente presión atmosférica que provocan aire en movimiento horizontal desde los anticiclones (buen tiempo, viento superficial divergente) hasta las borrascas (mal tiempo, vientos superficiales convergentes). El efecto Coriolis es el que provoca los particulares movimientos del aire en los anticiclones (aire gira en sentido de las agujas del reloj) y las borrascas (sentido contrario).

Clima y Tiempo Atmosférico

• Clima: Sucesión habitual de tipos de tiempo sobre un determinado lugar, observado durante un período de 30 años. La ciencia que lo estudia es la climatología.
• Tiempo: Estado de la atmósfera sobre un determinado lugar y en un momento determinado. Lo estudia la meteorología.

Zonas Climáticas

• Zona de convergencia intertropical: Zona ecuatorial donde el aire cálido y húmedo tiende a ascender, enfriándose y formando grandes nubes que descargan lluvia al atardecer. La abundancia de lluvias y elevadas temperaturas favorecen el desarrollo de la vegetación, y es en esta zona donde se desarrollan las selvas. Esta zona sufre desplazamientos de 10° hacia el norte y de 5° hacia el sur.
• Zonas tropicales: Entre los 20° y 40° de latitud, donde predominan los vientos alisios. Se caracterizan por el predominio de las altas presiones y precipitaciones escasas, originando grandes desiertos.
• Zonas templadas: Predominan los vientos del oeste y las borrascas que tienden a desplazarse de oeste a este. Al paso de un frente cálido le suele seguir una mejoría transitoria, seguida de un frente frío. Este clima es propicio para la formación de bosques caducifolios y mediterráneos.
• Zonas polares: Situación anticiclónica donde las masas de aire frío descienden desde las alturas y se desplazan lateralmente. Se caracterizan por desiertos fríos, tundra y taiga.

Efecto Foehn

El efecto Foehn es responsable de las grandes diferencias de pluviosidad entre el sur y el norte de los Pirineos. Las laderas de las montañas que reciben aire del océano son más húmedas. Cuando el aire sobrepasa las montañas y desciende, puede contener más agua en forma de vapor, por lo que las nubes desaparecen y esas laderas reciben mucha menos lluvia.

Mapa Meteorológico

• Isobara: Líneas imaginarias que unen puntos de igual presión a nivel del mar en un momento determinado.
• Anticiclón: Más de 1013 mb.
• Borrasca: Menos de 1013 mb.
• Frente cálido: Altoestratos y nimboestratos.
• Frente frío: Cumulonimbos (condensación del vapor de agua que forma nubes de desarrollo vertical).

Etiquetas: Atmósfera, clima, composición atmosférica, Efecto invernadero, meteorología, presión atmosférica