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La definición de atmósfera
En la Tierra, la atmósfera define la vida, haciendo posible que nosotros y otros organismos que respiran sobrevivamos. Es el aire que respiramos y que envuelve nuestro planeta. Al mirar al cielo, es difícil decir dónde empieza y dónde acaba la atmósfera. Entonces, ¿cuál es exactamente la definición de atmósfera?
La atmósfera es la capa de gases que rodea la Tierra.
Todos los planetas de nuestro Sistema Solar (y el propio Sol) tienen atmósfera. Pero hoy vamos a centrarnos en la atmósfera de la Tierra.
La atmósfera terrestrese extiende desde la superficie de la Tierra hasta 10.000 kilómetros por encima del planeta.
Las capas de la atmósfera
La atmósfera de la Tierra sedivide en cinco capas principales en función desu temperatura. Desde la superficie hacia arriba, son
La troposfera
La estratosfera
La mesosfera
La termosfera
La exosfera
Cada una de las capas está delimitada por una "pausa". Aquí es donde se producen los cambios más significativos de calor, composición y densidad.
Veamos las cinco capas en detalle, empezando por la más baja hasta nosotros y ascendiendo hasta el espacio.
La Troposfera
Lacapa más cercana a la superficie de la Tierra se llama troposfera. Se extiende desde la superficie hasta 15 kilómetros por encima de ella:las temperaturas de la troposfera disminuyen con la altitud.
La mayor parte de la masa de la atmósfera-hasta un 80%- está contenida en la troposfera. La troposfera es más densa en el ecuador y más fina en los polos de la Tierra. La mayor parte del vapor de agua de la atmósfera se encuentra aquí, de ahí que la mayoría de las nubes se encuentren en esta capa y que los fenómenos meteorológicos tiendan a producirse también aquí.
¿Has volado alguna vez por encima de las nubes en avión? La mayoría de los aviones comerciales vuelan por encima de la troposfera para minimizar las turbulencias.
Las nubes están formadas por vapor de agua y gases. Entonces, ¿cómo se forman exactamente las nubes? Sencillamente, el aire sube y se enfría; el aire frío no puede contener tanto vapor de agua como el caliente. El vapor de agua se vuelve líquido (como la condensación en tu ventana) y se adhiere al polvo del aire, lo que forma las nubes que podemos ver.
El límite entre la troposfera y la estratosfera se conoce como tropopausa.
La Estratosfera
Por encima de la troposfera está la estratosfera. Alcanza desde 15 kilómetros hasta 50 kilómetros por encima de la superficie. Las temperaturas en la estr atosferaaumentan con la altitud.
Aunque es mucho más delgada que la troposfera, sigue habiendo gases presentes en ella. Una característica gaseosa importante de la estratosfera es lacapa de ozono . El ozono (O3) es un gas tóxico a nivel del mar. Pero kilómetros más arriba en la atmósfera, desempeña un papel esencial para mantener a salvo nuestro planeta. Las moléculas de oz onoabsorben parte de la radiación solar entrante, protegiendo la vida en la Tierra de la dañina radiación ultravioleta (UV).
Las sustancias químicas denominadas clorofluorocarbonos (abreviado CFC) afectan a la capa de ozono. Los átomos de cloro (Cl) y flúor (F ) reaccionan con las moléculas de ozono (O3 ), convirtiéndolas en moléculas normales de oxígeno (O2). Eluso generalizado de CFC provocó una importante reducción de la capa de ozono.
Sin la capa protectora de ozono, la vida en la Tierra se vería gravemente afectada. Las plantas morirían y los seres humanos sufrirían cáncer y daños en el ADN.
Afortunadamente, el Protocolo de Montreal, ratificado en 1987, puso fin a la producción y uso de CFC. Desde entonces, la capa de ozono ha empezado a recuperarse.
Entre la estratosfera y la mesosfera se encuentra la estratopausa.
La Mesosfera
La mesosfera, capa intermedia de la atmósfera, se extiende entre 50 y 85 kilómetros por encima de la superficie. Las temperaturas en la mesosfera disminuyen con la altitud. ¡Pueden alcanzar unos fríos -90ºC!
Es la última capa con cantidades relativamente grandes de aire.
¿Has visto alguna vez estrellas fugaces? Están causadas por meteoritos que se queman mientras viajan hacia la Tierra.
Un meteoro es un trozo de desecho rocoso procedente del espacio que entra en la atmósfera terrestre.
Los meteoros pueden atravesar fácilmente la exosfera y la termosfera, ya que contienen muy poco aire. En cambio, la mesosfera contiene una cantidad relativamente grande de gas, lo que hace que los meteoritos se vaporicen.
Otro fenómeno exclusivo de la mes osfera sonlas nubes noctilucentes. En una noche clara de verano, es posible que hayas visto estas nubes de color plateado o azulado. Las nubes noctilucentes son las más altas de la atmósfera terrestre.
Figura 2: Nubes noctilucentes, en lo alto de la mesosfera. Fuente: unsplash.com
La mesopausa separa la mesosfera de la termosfera.
La Termosfera
Por encima de lamesosfera, latermosfera se extiendede 85 a 600 kilómetros sobre la superficie. Poco se sabe de esta capa extremadamente fina de la atmósfera, salvo que las temperaturas aumentan con la altitud. Duranteel día, la radiación solar hace que las regiones superiores de la termosfera se calienten hasta 2000ºC.
La termopausa separa la termosfera de la exosfera.
La exosfera
La capa más externa y delgada de la atmósfera, la exosfera, se extiende desde 600 kilómetros hasta unos 10.000 kilómetros por encima de la superficie. Su límite superior no está claramente definido. A medida que la gravedad de la Tierra se debilita, las moléculas de gas escapan al espacio.
La composición de la atmósfera
El oxígeno es necesario para la vida en la Tierra, pero en realidad la mayor parte de la atmósfera está formada por nitrógeno. En la tabla siguiente encontrarás un resumen de la composición de la atmósfera.
| Gas | Composición |
| Nitrógeno (N2) | 78% |
| Oxígeno (incluye O2 y O3) | 21% |
| Argón (Ar) | 0.9% |
| Otros gases (incluyeCO2 y H2O) | 0.1% |
El ozono es una molécula rara dentro de la atmósfera. Incluso dentro de la capa de ozono, su concentración alcanza un máximo de 15 partes por millón (equivalente al 0,0015%).
La importancia de la atmósfera
Sin la atmósfera, no habría vida en la Tierra. La importancia de la atmósfera reside en su capacidad para ayudar a mantener la vida mediante el suministro de diversos gases y el mantenimiento del agua líquida.
Recursos gaseosos
La masa de la Tierra y su fuerza de gravedad retienen la atmósfera sobre la superficie. Nuestra atmósfera proporciona recursos gaseosos. Esta tabla resume cinco grandes recursos gaseosos y sus usos.
| Gas | Símbolo | Usos |
| Dióxido de carbono | CO2 | Necesario para la fotosíntesis |
| Oxígeno | O2 | Necesario para la respiración |
| Metano | CH4 | Se quema como combustible para obtener energía |
| Nitrógeno | N2 | Utilizado en la industria, la producción de alimentos y el almacenamiento de productos perecederos |
| Argón | Ar | Utilizado como gas de protección inerte en la soldadura |
Figura 3: Las plantas realizan la fotosíntesis, absorbiendo dióxido de carbono y liberando oxígeno. Otros organismos utilizan el oxígeno para respirar. Fuente: unsplash.com
Agua líquida
La atmósfera de la Tierra ayuda a mantener agua líqu ida en la superficie. La vida apareció por primera vez en los océanos, y sin agua líquida los organismos no podrían sobrevivir.
El efecto invernadero natural
Todos hemos oído que la quema de combustibles fósiles potencia el efecto invernadero, atrapando calor en la atmósfera y contribuyendo al calentamiento global. Pero la Tierra tiene un efecto invernaderonatural. Gases como el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y el ozono (O3) absorben la radiación infrarroja procedente del Sol. Ésta queda atrapada en la atmósfera en forma de calor y se transporta alrededor de la Tierra para calentar el planeta todo lo posible.
Sin el efecto invernadero natural, la temperatura media de la Tierra descendería a -18ºC. Ya no habría agua líquida, ¡sólo hielo!
Presión atmosférica
La presión de un gas sobre un líquido afecta a su punto de ebullición. Esto se llama presión atmosférica .
Cuanto mayor es la presión atmosférica, más energía necesitan los líquidos para hervir y, por tanto, mayor es el punto de ebullición.
Sin la presión de la atmósfera terrestre, el punto de ebullición del agua sería mucho más bajo. Ya no habría agua líquida, ¡sólo vapor!
Medición de la Atmósfera
La medición de la atmósfera terrestre se realiza mediante un barómetro.
Un barómetro es un instrumento científico utilizado para medir la presión atmosférica.
Los barómetros miden la presión atmosférica en unidades de medida denominadas atmósferas (atm).
Una atmósfera equivale a la presión media del aire a una altitud de 0° (nivel del mar) y una temperatura de 15ºC.
Laaltitud es inversamente proporcional a la presión atmosférica.
A medida que aumenta la altitud, la presión atmosférica disminuye porque la densidad del aire disminuye y ejerce menos presión.
A medida que disminuye la altitud, la presión atmosférica aumenta porque la densidad del aire aumenta y ejerce más presión.
Figura 4: Un barómetro exterior en una mañana helada. Fuente: pixabay.com
Lapresión atmosférica indica cambios en el tiempo. Los meteorólogos utilizan los barómetros para predecir los cambios meteorológicos a corto plazo. Un descenso rápido de la presión atmosférica sugiere la llegada de un sistema de baja presión. Baja presión significa que no hay fuerza suficiente para empujar las nubes, por lo que estos sistemas se asocian con tiempo nublado, húmedo y ventoso.
Por el contrario, un rápido aumento de la presión atmosférica indica que está llegando un sistema de alta presión con fuerza suficiente para alejar las nubes. Estos sistemas se asocian a condiciones soleadas y secas.
Recuerda que la atmósfera tiene cinco capas distintas y desempeña un papel importante en el sustento de la vida en la Tierra. La atmósfera proporciona recursos gaseosos y mantiene el agua líquida, que es esencial para la vida.
La Atmósfera - Puntos clave
- Una atmósfera es la capa de gases que rodea un planeta. La atmósfera de la Tierra se extiende desde la superficie del planeta hasta 10.000 kilómetros por encima.
- La atmósfera terrestre tiene cinco capas: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera y la exosfera.
- La composición atmosférica es de 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0,9% de argón y 0,1% de otros gases.
- La atmósfera terrestre desempeña un papel fundamental en el sustento de la vida en la Tierra. Proporciona recursos gaseosos para la fotosíntesis y la respiración. Además, el efecto invernadero natural y la presión atmosférica mantienen el agua líquida en la superficie.
- La presión atmosférica se mide con un instrumento científico llamado barómetro. Las unidades de medida de la presión atmosférica son las atmósferas. La altitud es inversamente proporcional a la presión atmosférica.
1. NASA Ozone Watch, ¿Qué es el ozono?, 2018
2. National Geographic Society, Atmósfera, 2022
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