La Atmósfera - Características y Capas | CurioSfera-Ciencia.com (2022)

Desde el espacio, la atmósfera se distingue como un fino halo azul claro en el perfil de la Tierra. Un débil resplandor, de apariencia insignificante, pero que es la clave de muchos fenómenos que suceden en nuestro planeta. En CurioSfera-Ciencia.com, te explicamos qué es la atmósfera, sus características y capas.

No te pierdas la estructura de la Tierra

Qué vas a encontrar aquí

  • 1 Qué es la atmósfera
  • 2 Características de la atmósfera
    • 2.1 Las capas de la atmósfera
    • 2.2 La presión atmosférica
    • 2.3 La circulación atmosférica
  • 3 Qué función tiene la atmósfera
  • 4 El origen de la atmósfera
  • 5 La atmósfera y la vida
    • 5.1 Radiaciones solares
    • 5.2 El gran invernadero
    • 5.3 El efecto protector de la capa de ozono

Qué es la atmósfera

La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a nuestro planeta. Tiene un grosor de unos 500 km, aunque la mayor parte de los gases se encuentran en la franja entre 0 y 16 km por encima de la superficie terrestre.

La Tierra no es el único planeta que tiene una atmósfera. Muchos planetas del Sistema Solar poseen atmósfera, peno la de la atmósfera de la Tierra presenta unas características especiales.

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La atmósfera es un gran almacén de agua y participa activamente en el ciclo de esta sustancia.

Estas características de composición química hacen única la atmósfera de nuestro planeta comparada con las de los otros planetas del Sistema Solar. La alta concentración de nitrógeno y oxígeno y la presencia de agua en estado líquido y gaseoso son propiedades exclusivas de la atmósfera terrestre.

En cambio, en otros planetas el oxígeno es muy escaso, y las atmósferas están formadas fundamentalmente por hidrógeno o por dióxido de carbono.

Características de la atmósfera

La atmósfera terrestre es rica en un gas muy importante, el oxígeno. Este gas está presente en un 21 % en el aire, aunque en esta mezcla de gases tan importante para la vida el gas mayoritario es el nitrógeno (78 %).

Nuestra atmósfera también es muy rica en agua. En ella, el agua se encuentra sobre todo en forma de vapor, pero asimismo hay gotas de agua y trocitos de hielo en las nubes. La atmósfera de la Tierra está dividida en diferentes capas:

Las capas de la atmósfera

La atmósfera tiene cinco capas cuyas características son muy diferentes. Debido a la gravedad, la mayor parte de los gases y otros componentes de la atmósfera se acumulan en las capas más bajas.

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La exosfera

Laexosferaes la capa externa de la atmósfera terrestre.Esta capa separa el resto de la atmósfera del espacio exterior. Su grosor es de unos 10.000 kilómetros.

La exosfera contiene gases como el helio y el hidrógeno, pero están muy dispersos. Existe mucho espacio vacío entre estos gases. No existe aire para respirar, y la temperatura es extremadamente fría.

La termosfera o ionosfera

La capa superior, y la más gruesa, es la ionosfera o termosfera. Su grosor es de entre 500 y 1.000 km. Es la capa en la que se reflejan las ondas de radio, se producen las auroras, fenómenos que solo se pueden observar desde zonas cercanas a los polos.

La mesosfera

La mesosfera es una capa de unos 40 km de espesor. No contiene ozono ni vapor de agua, pero sí cúmulos de hielo y polvo.En esta zona de la atmósfera, los meteoritos que llegan a la Tierra se vuelven incandescentes, formando lo que se conoce como estrellas fugaces.

Estratosfera

La estratosfera tiene unos 30 km de espesor. En ella se localiza la llamada capa de ozono. Se trata de una zona de la atmósfera en la que se acumula este gas, de fórmula O3.

Esta capa tiene la importante misión de filtrar las radiaciones ultravioleta procedentes del Sol, que son muy perjudiciales para los seres vivos. Debido a esta absorción, la temperatura aumenta en la parte superior de la estratosfera. La existencia de esta capa es una de las claves de la vida en la Tierra.

Troposfera

La troposfera es la capa que contacta con la superficie del planeta. Es la más fina, ya que tiene un espesor de solo 14 km, pero condene un 80% del total de los gases atmosféricos y casi todo el vapor de agua.

En esta capa se producen los fenómenos meteorológicos. La temperatura desciende con la altitud, del orden de 0,65 °C por cada 100 m de altura.

Esta es la capa en la que se produce toda la actividad humana. Solo las naves espaciales y algunos aviones son capaces de abandonarla temporalmente.

La presión atmosférica

Aunque no sea fácil de percibir si no se estudia con los instrumentos adecuados (como el barómetro) o con sencillos experimentos (como el del vaso con agua y el papel), la atmósfera ejerce una considerable fuerza sobre la superficie del planeta.

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El científico italiano E. Torricelli (1608- 1647) comprobó este hecho poniendo un largo tubo de cristal, lleno de mercurio, boca abajo sobre una cubeta. Parte del mercurio salió del tubo y se depositó en la cubeta, pero una gran parte quedó en el tubo.

Esto sucedía porque el aire de la atmósfera hacía fuerza sobre la superficie del mercurio de la cubeta, impidiendo que en esta subiera el nivel de mercurio y, por tanto, que bajase en el tubo.

Torricelli midió la altura de la columna de mercurio que quedaba en el tubo y comprobó que, a nivel del mar, era siempre de 760 mm.

La fuerza que ejerce el aire por unidad de superficie es la presión atmosférica, que, en honor a Torricelli, se mide en milímetros de mercurio (abreviado, mm Hg). A nivel del mar, la presión atmosférica es de 760 mm Hg.

La presión atmosférica se mide con un barómetro. Hay muchos tipos de barómetros, pero la mayoría se basan en el experimento de Torricelli.

Midiendo la presión con un barómetro en diferentes puntos de la Tierra, se comprueba que disminuye con la altitud. Es decir, la presión a nivel del mar es mayor que en las montañas más altas.

La presión atmosférica también varía con la temperatura: si hace calor, los gases de la atmósfera se dilatan y ocupan más espacio. Lo contrario sucede cuando la temperatura es menor el aire se contrae y el mismo espacio es ocupado por una mayor masa de gases. A mayor temperatura, menor presión.

Puesto que la temperatura varía en el planeta con la latitud y la altitud, las diferencias en estos dos parámetros también se traducen en variaciones en la presión atmosférica.

La circulación atmosférica

La rotación del planeta, las diferencias insignificantes entre la distancia de la Tierra al Sol en verano e invierno, y los cambios en la inclinación de los rayos solares a lo largo del año pueden justificar pequeñas variaciones climáticas o la sucesión de las estaciones.

Pero en la Tierra se da un bandeado climático importante, en el cual interviene, en buena medida, la atmósfera.

La Tierra presenta una serie de bandas climáticas bien diferenciadas: una banda polar, rodeando cada polo; dos templadas, en contacto con las anteriores; dos tropicales, en torno a los trópicos; y una banda ecuatorial que, como una franja, envuelve el ecuador terrestre.

Las diferencias climáticas entre las bandas son muy importantes. Esto se justifica por la existencia de unas células de circulación atmosférica a escala planetaria, que hacen que en determinadas latitudes predominen las borrascas y se produzcan notables precipitaciones a lo largo de todo al año y que, en cambio, en otras zonas los anticiclones sean casi permanentes, y se produzca el efecto contrario: la sequía.

Las zonas en las que las precipitaciones son abundantes se encuentran, por ejemplo, en torno al ecuador, y son aquellas regiones en las que se instalan las selvas más frondosas del globo (allí la abundante precipitación se une a una temperatura agradable todo el año).

Por el contrario, las zonas con sequía prácticamente continua son aquellas en las que se instalan desiertos, como el del Sahara. Estas zonas ocupan una franja en torno a cada uno de los trópicos.

Qué función tiene la atmósfera

La atmósfera tiene varias funciones muy importantes para la vida en nuestro planeta:

  1. Gracias a ella se mantiene el calor procedente del Sol y las temperaturas no varían bruscamente, como sucede en otros planetas del Sistema Solar.
  2. Filtra muchos rayos solares que son perjudiciales para la vida.
  3. Contiene los gases necesarios para la respiración de los seres vivos y para la fotosíntesis de las plantas y las algas.
  4. La atmósfera nos protege del impacto de la mayoría de los meteoritos.

Es tan cierto que la vida se adapta a la atmósfera como que la atmósfera debe buena parte de su composición a la actividad de los seres vivos del planeta.

El oxígeno, por ejemplo, se acumula en la atmósfera como consecuencia de la actividad fotosintética de las cianobacterias, las algas y las plantas.

En la atmósfera se dan también una serie de procesos que condicionan a casi todos los seres vivos, son los fenómenos meteorológicos.

Por otra parte, la distribución de la energía en la atmósfera no es homogénea en todo el planeta, lo que ocasiona diferencias en cuanto al clima, que también condicionan la existencia de una gran diversidad de biomas, adecuados a las condiciones climáticas de cada zona de la Tierra.

El origen de la atmósfera

La atmósfera se formó en los primeros momentos de la existencia del planeta, hace 4.500 millones de años. Los gases procedían del interior de la Tierra, y estaban a muy alta temperatura.

Esa atmósfera primitiva tenía una composición diferente a la actual. Estaba constituida por dióxido de carbono, nitrógeno, vapor de agua, metano y amoniaco. No había oxígeno.

Después de su formación, la Tierra se enfrío progresivamente. Parte del vapor de agua se fue condensando, originándose un largo período de lluvias a nivel planetario, que formó los mares y océanos.

El oxígeno apareció más tarde, cuando surgieron los primeros seres (bacterias y algas muy primitivas) que realizaban la fotosíntesis y liberaban este gas. Este hecho cambió radicalmente la atmósfera y la hizo semejante a la actual.

La atmósfera y la vida

¿Qué sería de la Tierra sin su atmósfera? En primer lugar, la temperatura media sería mucho menor. Y la diferencia de temperatura entre el día y la noche, mucho más grande. Además, la superficie recibiría radiaciones nocivas procedentes del Sol.

Radiaciones solares

Además de la luz visible, el Sol emite otras radiaciones del espectro electromagnético. Para la Tierra, las más importantes son la radiación ultravioleta y la infrarroja.

La radiación ultravioleta es muy energética. Tanto, que si llegara a la superficie de la Tierra, podría causar daño a los seres vivos. Se considera que este tipo de radiación es cancerígena.

La radiación infrarroja, en cambio, es la responsable del calentamiento del planeta. Se trata de un calentamiento natural que se produce por el efecto invernadero de la atmósfera.

El gran invernadero

La Tierra es como un gran invernadero en el que la cubierta es la atmósfera. Un invernadero no es más que una superficie acristalada o cubierta con un plástico. La radiación solar calienta el aire que hay en el interior.

Este calor, gracias a la cubierta del invernadero, no se puede escapar (al menos, no inmediatamente). Así, dentro de la instalación es posible mantener una temperatura ideal para el cultivo de flores o de hortalizas.

Determinados gases atmosféricos, como el dióxido de carbono, son los responsables de que la atmósfera actúe dejando pasar la radiación infrarroja del Sol, que calienta la superficie, e impidiendo que abandone inmediatamente la atmósfera.

Así, la presencia de la atmósfera suaviza la temperatura del planeta (la media es de unos 15 °C) y favorece el mantenimiento de la vida.

El efecto invernadero de la atmósfera es un fenómeno natural, y una de las claves de que el planeta sea apto para albergar la vida.

No así el incremento de este efecto, grave problema medioambiental que se debe al aumento de la concentración de los «gases de invernadero» en la atmósfera.

Esta concentración anormal de estos gases hace que el efecto invernadero se intensifique, lo cual puede conducir, en muy poco tiempo, a un calentamiento global.

Este calentamiento sería peligroso para la vida en el planeta y podría tener importantes consecuencias para la población humana.

El efecto protector de la capa de ozono

La capa de ozono estratosférica ejerce la importante función de repeler la radiación ultravioleta. Esta radiación es incompatible con la vida; si pudiera llegar libremente a la Tierra, probablemente la vida no se hubiera formado tal y como la conocemos, o hubiera sido difícil que evolucionase y se extendiese.

En la actualidad, y debido al debilitamiento de la capa de ozono en las zonas polares, se detecta un aumento de esta radiación en la superficie terrestre en dichos lugares.

Los famosos «agujeros» de la capa de ozono dejan entrar más radiación ultravioleta de lo normal. Algunos científicos han informado ya que el incremento de la radiación está causando los primeros daños en los animales de estas regiones.

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Author: Gregorio Kreiger

Last Updated: 08/01/2022

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