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Objetivos
Esta quincena contiene información sobre: ● Conocer la existencia de la atmósfera y las propiedades del aire. ● Interpretar cualitativamente fenómenos atmosféricos. ● Valorar la importancia del papel protector de la atmósfera para los seres vivos considerando las repercusiones de la actividad humana sobre la atmósfera. Antes de empezar
- Características y propiedades....... pág. 2 Composición Densidad Color Temperatura
- Capas de la atmósfera...................pág. 8 Troposfera Estratosfera Mesosfera Termosfera o ionosfera Exosfera
- Dinámica atmosférica....................pág. 15 Tiempo y clima Factores del clima Los climas terrestres Los climas de España Elementos meteorológicos Fenómenos atmosférico La presión atmosférica Los mapas del tiempo
- Importancia de atmósfera..............pág. 52 Regulación de la temperatura La atmósfera como escudo La atmósfera y los seres vivos
- Contaminación atmosférica............ pág. 58 ¿Qué es la contaminación? Efectos de la contaminación Ejercicios para practicar .................... pág. 61 Resumen..........................................pág. 80 Para saber más................................ pág. 84 Autoevaluación.................................pág. 85
Contenidos
1. Características y propiedades
Composición
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la Tierra. Está formada por aire y partículas en suspensión. El aire es una mezcla gaseosa en distinta proporción, los más importantes son: nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua y otros gases en menor proporción. En la atmósfera también flotan diversas cantidades de partículas diminutas como polen, arena fina, cenizas volcánicas, bacterias... Todas ellas componen el polvo atmosférico. Los principales gases que componen la atmósfera son:
- Nitrógeno (N 2 ): 78 % total del aire. Es un gas que no reacciona con casi ninguna otra sustancia (inerte) y apenas se disuelve en agua.
- Oxígeno (O 2 ): 21 % del total. Es un gas muy reactivo, se combina con otras sustancias oxidándolas. Permite que los combustibles ardan y se disuelve en agua.
- Dióxido de carbono (CO 2 ): 0,033 % del total. Producido por la combustión de los combustibles fósiles y la respiración de las plantas. Es soluble en agua. Otros gases presentes son:
- Gases nobles Argón (Ar) 0,93 %; Kriptón (Kr) 0,000114 %; Neón (Ne) 0,00182 %; Helio (He) 0,000524 %.
- Hidrógeno y metano. Fuente imagen: Autor El vapor de agua (H 2 O) se encuentra hasta un 4 %. Su proporción depende de la zona de la superficie terrestre y de la temperatura de la atmósfera.
Contenidos
El mal de altura
La principal causa de mal de altura es la hipoxia (falta de oxígeno en el organismo). La concentración de oxígeno en la atmósfera disminuye con la altura, lo que afecta a la respiración de los seres humanos. La gravedad de este trastorno está relacionada directamente con la velocidad de ascenso y la altitud alcanzada. Sin embargo, el cuerpo humano posee adaptaciones a corto y largo plazo que le permiten compensar, en forma parcial, la falta de oxígeno. Los atletas utilizan estas adaptaciones para mejorar su rendimiento. Estos síntomas normalmente desaparecen al descender a cotas más bajas. Ocurre a partir de los 2 100 metros de altitud, hasta los 8 000 metros de altitud donde ningún cuerpo humano puede aclimatarse. Fuente imagen: Wikipedia contenido libre
Contenidos
1. Características y propiedades
Características: el color
Durante el día y desde la superficie terrestre, el color de la atmósfera se ve azul. Esto se debe a que la luz del Sol, que se compone de varios colores, es dispersada por las moléculas de aire, de manera que a nuestros ojos llega principalmente el azul. Al atardecer o en el amanecer los rayos inciden de forma oblicua en la Tierra, realizan un mayor recorrido hasta alcanzar la superficie terrestre. Durante este camino se absorben todos los colores y sólo llegan los rojizos. Amanecer (orto) Fuente: Banco imágenes ITE Luz día Fuente: Banco imágenes ITE Atardecer (ocaso) Autora fotografía: Ana Isabel Fernández Rodríguez. Banco imágenes ITE. El color de la atmósfera se debe a que las moléculas del aire dispersa la luz blanca que procede del Sol. A pleno día, los rayos son casi perpendiculares y el color es azul. La razón es que de todos los colores de la luz blanca o visible, la dispersión es mayor para los rayos violetas y azules mientras que los rayos amarillos y rojos apenas son desviados. Los rayos violetas y azules, una vez desviados, chocan con otras partículas del aire y nuevamente varían su trayectoria, y así sucesivamente. Cuando los rayos llegan a nuestros ojos, parecen no venir directamente del Sol sino de todas las regiones del cielo. De ahí que el cielo nos parezca azul, mientras el Sol aparece de color amarillo, pues los rayos amarillos y rojos son poco desviados.
Contenidos La atmósfera parece una capa uniforme, pero su temperatura varia de forma irregular con la altitud. Estas variaciones sirven para diferenciar distintas zonas de la atmósfera. La atmósfera parece una capa uniforme, pero su temperatura varia de forma irregular con la altitud. Se llaman pausas a las zonas en que se producen inversiones en la temperatura de la atmósfera. En el apartado siguiente estudiaremos las distintas capas de la atmósfera. Autor ilustración: José Alberto Bermúdez. Banco Imágenes ITE
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2. Capas de la atmósfera
La atmósfera es la capa de gases que rodea la geosfera del planeta. La geosfera es la parte estructural de la Tierra que se extiende desde la superficie hasta el interior del planeta (unos 6 740 km). Esta capa se caracteriza por tener una estructura rocosa que sirve de soporte al resto de los otros sistemas terrestres, como la biosfera y la atmósfera, situados estos sobre la parte más superficial. Como hemos visto en el apartado anterior, la atmósfera es rica en gases pero estos no se distribuyen de forma homogénea sino que se distribuyen en capas. La atmósfera terrestre se divide en las siguientes capas:
- Troposfera
- Estratosfera
- Mesosfera
- Termosfera o ionosfera
- Exosfera Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente tropopausa, estratopausa, mesopausa y termopausa. La atmósfera es la responsable de la formación de los fenómenos atmosféricos , f iltra las radiaciones solares e impide la pérdida excesiva de calor. NASA
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Mesosfera
En la mesosfera la temperatura disminuye a medida que se aumenta la altura, hasta llegar a unos -80 ºC e incluso -90 °C, es la zona más fría de la atmósfera. La baja densidad del aire en la mesosfera determina la formación de turbulencias. En esta región las naves espaciales que vuelven a la Tierra empiezan a notar los vientos y el rozamiento con la atmósfera. En esta capa se observan las estrellas fugaces que son meteoroides que se han desintegrado en la termosfera. Fuente imagen: Wikipedia
Termosfera o ionosfera
Dentro de esta capa, la radiación ultravioleta, pero sobre todo los rayos gamma y los rayos X provenientes del Sol, provocan la ionización de átomos y moléculas. En dicho proceso los gases que la componen elevan su temperatura varios cientos de grados. Además, en esta capa se desintegran la mayoría de los meteoritos debido al rozamiento con el aire. En las regiones polares las partículas cargadas portadas por el viento solar son atrapadas por el campo magnético terrestre dando lugar a la formación de auroras. Fuente imagen: Wikipedia
Contenidos Entre las propiedades de la ionosfera, encontramos que esta capa contribuye esencialmente a la reflexión de las ondas de radio emitidas desde la superficie terrestre, lo que posibilita que éstas puedan viajar grandes distancias sobre la Tierra. Autor ilustración: Phirosiberia.Wikipedia
Exosfera
La exosfera es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio. En esta capa de la atmósfera los gases van perdiendo sus propiedades físico-químicas y poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio. En esta región se encuentran los satélites artificiales y hay un alto contenido de polvo cósmico. Fuente imagen: Wikipedia
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- Auroras La aurora es un fenómeno, propio de la ionosfera, en forma de brillo o luminiscencia que aparece en el cielo nocturno, usualmente en zonas polares, aunque puede aparecer en otras partes del mundo por cortos periodos de tiempo. En el hemisferio norte se conoce como "aurora boreal" y en el hemisferio sur como "aurora austral". Su nombre proviene de Aurora, la diosa romana del amanecer, y de la palabra griega Boreas, que significa norte. La aurora boreal es visible de octubre a marzo, aunque en ciertas ocasiones hace su aparición durante el transcurso de otros meses, siempre y cuando la temperatura atmosférica sea lo suficientemente baja. Los mejores meses para verla son enero y febrero, ya que es en estos meses donde las temperaturas son más bajas. Su equivalente en latitud sur, la aurora austral, será visible de junio a septiembre (invierno austral). La aurora polar se produce cuando las partículas de una masa gaseosa expulsada por el Sol choca con los polos norte o sur de la magnetosfera terrestre. Estas partículas, al chocar, aumenta la energía de los átomos o moléculas de oxígeno y nitrógeno. Estos átomos o moléculas devuelven esta energía produciendo una luz difusa de varios colores en la ionosfera terrestre. Aurora boreal en Alaska Aurora austral en Nueva Zelanda Contenido libre de Wikipedia
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- Satélites artificiales En la exosfera, orbitan los satélites artificiales. Un satélite meteorológico es un tipo de satélite artificial que se utiliza principalmente para supervisar el tiempo atmosférico y el clima de la Tierra. Los satélites meteorológicos sirven además para controlar los incendios forestales, la contaminación atmosférica, las corrientes del océano, las tormentas de arena y polvo, el agujero de ozono y otras informaciones de interés para el medio ambiente. De forma agrupada, los satélites meteorológicos de China, Estados Unidos, Europa, India, Japón y Rusia proporcionan una observación casi continua del estado global de la atmósfera. Imagen contenido libre de Wikipedia.
Contenidos Para determinar el clima de una zona debemos recoger de forma sistemática toda la información meteorológica posible durante 30 años o más. Los datos sobre el tiempo atmosférico se recogen en unos gráficos llamados climogramas que informan de las precipitaciones y las temperaturas de un lugar determinado en un periodo tiempo (habitualmente un año y por periodos mensuales). Para conseguir que describan bien el clima de una región, hay que obtener los datos promedios de varios años. Autor ilustración: José Alberto Bermúdez. Banco Imágenes ITE.
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3. Dinámica atmosférica
Factores del clima
En la distribución de las zonas climáticas de la Tierra intervienen lo que se ha denominado factores climáticos, tales como la latitud , altitud y localización de un lugar y dependiendo de ellos variarán los elementos del clima.
Latitud
La latitud determina las grandes franjas climáticas, en ello interviene la forma de la Tierra, ya que su mayor extensión en el Ecuador permite un mayor calentamiento de las masas de aire en estas zonas disminuyendo progresivamente desde los trópicos hacia los polos, que quedan sometidos a las variaciones estacionales según la posición de la Tierra en su movimiento de traslación alrededor del Sol.
Altitud
La altitud respecto al nivel del mar influye en el mayor o menor calentamiento de las masas de aire.
Es más cálido el que está más próximo a la superficie terrestre.
La temperatura disminuye con la altitud a razón de aproximadamente 6,5 ºC por kilómetro de altura.
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Las estaciones
Dependiendo de la estación en que nos encontremos, estaremos más cerca o lejos del Sol y esto influye en el clima. Autor ilustración: José Alberto Bermúdez. Banco Imágenes ITE.
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3. Dinámica atmosférica
Los climas terrestres
En el mundo los tipos de clima se clasifican en tres grupos.
- Climas cálidos
- Climas templados
- Climas fríos Autor ilustración: José Alberto Bermúdez. Banco Imágenes ITE.
