14 Jul
Introducción
La atmósfera y la hidrosfera son dos subsistemas terrestres formados por fluidos, aire y agua. Son los más relevantes para el funcionamiento del sistema climático. Ambas constituyen la máquina climática, sistema dinámico que funciona con energía solar y determina el clima en gran medida. El ciclo del agua es la interacción más importante dentro de la máquina climática: el agua se vaporiza y va de la hidrosfera a la atmósfera, se condensa y forma nubes. Con la precipitación, el agua vuelve a la hidrosfera donde puede seguir varios caminos: escorrentía superficial, retención (dependiendo de las características terrestres y los seres vivos), infiltración (atraviesa capas permeables y se incorpora a las aguas freáticas), y escorrentía subterránea (circula hacia el mar). El agua incorporada a la biosfera vuelve a la atmósfera por evapotranspiración.
Gradiente
Se llama gradiente a la diferencia existente entre dos puntos en alguno de los parámetros atmosféricos. La existencia de gradiente en el interior de la atmósfera o hidrosfera genera un movimiento de circulación con el que se tiende a amortiguar. Cuanto mayor es el gradiente, más vigorosa es la circulación. El flujo cesa cuando los parámetros se igualan. Por ejemplo, un gradiente térmico determinado por una diferencia de temperatura entre dos puntos, se producirá un movimiento mediante el cual se transporta calor de un extremo a otro como el contraste térmico y el transporte oceánico y atmosférico, este es un bucle de realimentación negativa.
Diferencias entre atmósfera e hidrosfera
El comportamiento de la atmósfera y de la hidrosfera es distinto debido a sus diferencias en cuanto a la densidad, capacidad para almacenar calor y conducir el calor.
La atmósfera: composición, estructura y función
Composición
La atmósfera primitiva se formó por las desgasificaciones de la tierra y durante el enfriamiento. Además de gas y polvo procedente de los volcanes, el O2 y N2 procedente de los seres vivos, la disminución de CO2 gracias a los seres vivos y el vapor de agua, sal marina y compuestos de azufre procedentes de la hidrosfera. La humanidad altera su composición con acciones como la deforestación. Los componentes se clasifican en tres grupos: mayoritarios (N2 con 78%, O2 con 20,9%, Ar con 0,93% y CO2 con 0,03%), minoritarios (se miden en partes por millón y se clasifican en reactivos como el CO, CH4, NO, y no reactivos como el H2, He, Ne, Xe), y variables (vapor de agua y contaminantes).
Funciones
Actúa como filtro protector y tiene una función reguladora en la cantidad de radiación incidente sobre la tierra.
Estructura
Las capas de la atmósfera son:
- Troposfera: capa inferior de la atmósfera.
- Estratosfera: se extiende desde la tropopausa hasta la estratopausa.
La capa de ozono
El ozono es una molécula triatómica (O3) que cumple la importante misión de filtrar los rayos UV. Se encuentra concentrado en la estratosfera.
Dinámica atmosférica vertical
Los movimientos verticales en la troposfera se deben a variaciones de temperatura, humedad o presión atmosférica.
Convección térmica
Movimientos originados por el contraste de temperatura del aire en la parte inferior en contacto con el suelo y el aire superior.
Convección por humedad
Se origina por la presencia de vapor de agua en el aire, que lo hace menos denso que el aire seco. Se puede medir mediante la humedad absoluta y la humedad relativa.
Gradientes adiabáticos
El gradiente adiabático seco y el gradiente adiabático saturado afectan a una masa de aire que asciende o desciende en la troposfera manteniendo su temperatura interior independiente del aire circundante.
Condiciones atmosféricas
Las condiciones atmosféricas como las borrascas y anticiclones están asociadas a la presión atmosférica y a la estabilidad o inestabilidad del aire.
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