2. La atmósfera

Figura 1. Vista general de la atmósfera

La ATMÓSFERA es la capa de aire que rodea las superficies sólidas (continental) y líquida (oceánica) de la Tierra, constituyendo su parte más externa. Forma parte, por consiguiente, de la Tierra. La atmósfera está unida al resto del planeta por la atracción gravitatoria, mostrando un equilibrio entre la fuerza de la gravedad y la natural expansión de los gases. La Luna, por ejemplo, no posee atmósfera por su menor gravedad. La máxima densidad atmosférica se verifica al nivel del mar, disminuyendo ésta (aunque no de forma lineal) con la altura, hasta unos 10.000 Km. de altura, en la que la densidad es menor de 1 átomo por cm³. 

En cuanto a su composición, podemos distinguir dos capas:

• 

  a) HOMOSFERA, con una composición uniforme, se extiende desde el nivel del mar hasta unos 100 Kms. de altitud. Está compuesta principalmente por Nitrógeno (74%) oxígeno (20%), argón (0'93%), CO2 (0'03%), vapor de agua (4%) y cantidades muy pequeñas de otros elementos.

• b) HETEROSFERA, con composición no uniforme, se distinguen diferentes capas o niveles caracterizados por el predominio de un determinado gas. Así se distinguen, de abajo a arriba:

• • Capa de nitrógeno molecular: entre 100 y 200 km.

  • Capa de oxígeno atómico: entre 200 y 1000 km.

  • Capa de Helio: entre 1000 y 3500 km de altura.

  • Capa de hidrógeno molecular: a partir de 3500 km.

En estas capas de la Heterosfera, la densidad es muy pequeña y existen, además, zonas de transición.

La atmósfera no posee un comportamiento térmico homogéneo: existen capas en las que la temperatura desciende con la altura y otras en la que aumenta, debido a la absorción de la radiación solar que efectúan algunos gases (como el O3, ozono) de gran importancia climática y biológica. 

Desde el punto de vista físico, en la estructura de la atmósfera se distinguirían una serie de capas: 

1. TROPOSFERA, localiza en la Homosfera, (desde el nivel del mar hasta los 12 Km aproximadamente de altura) en la que tienen lugar todos los fenómenos climáticos que estudiaremos después. Se caracteriza por:

• • poseer el 80% de la masa atmosférica.

  • contener casi el 100% de las partículas sólidas y del agua.

  • estar agitada por movimientos turbulentos verticales y horizontales.

  • su composición química es constante.

  • su temperatura decrece con la altura a razón de 6'5º por Km.

2. La ESTRATOSFERA se extiende desde los 10-12 km (tropopausa) hasta los 50 km. En esta capa la temperatura aumenta con la altitud con un gradiente muy pequeño. Esta inversión térmica se debe a que la concentración de ozono, que absorbe la radiación ultravioleta procedente del Sol. La masa de aire contenida en esta capa constituye el 19,9 % del total. Se observa una disminución de los gases traza (todos los gases menos el nitrógeno y el oxígeno) y del vapor de agua por lo que prácticamente no hay nubosidad.

3. La MESOSFERA se extiende desde la estrapausa (50 km) hasta los 85 km (mesopausa). En esta capa se recupera el gradiente térmico, es decir, la temperatura baja conforme aumenta la altitud.

4. La TERMOSFERA es la última capa de la atmósfera y en ella el aire es casi nulo. Aquí se produce otra inversión térmica debido a la energía liberada en la disociación de átomos y moléculas por los rayos cósmicos y por fotones de alta energía procedentes del Sol. De esta forma, se llegan a alcanzar los 1000 ºC.

Como hemos indicado, la atmósfera está compuesta de aire, que viene a ser una mezcla de gases y partículas sólidas y líquidas en suspensión (partículas de polvo, humo, cenizas, microorganismos, partículas acuosas constituyentes de las nubes, etc.). El aire atmosférico se caracteriza por:

• Movilidad: el aire se mueve libremente, mucho más fácilmente que la materia líquida o los sólidos. El aire en movimiento se denomina Viento.

• Presión: el aire pesa, mucho más conforme nos acercamos a la superficie. Ese peso ejerce una presión que no es homogénea en toda la superficie, sino que depende de la altitud y la latitud. Esa falta de homogeneidad se debe a factores térmicos: cuando más cerca del Ecuador menor presión. 

• Temperatura: el aire no tiene siempre la misma temperatura, depende de diversos factores como la altitud, la latitud o su cercanía al mar.

• Humedad: es la cantidad de vapor de agua que contiene. 

• Densidad: se refiere a la concentración de masa que contiene (vapor de agua, materia sólida, gases, etc.)