Composición del aire
Los componentes fundamentales del aire son el nitrógeno N2 (78,1%) y el oxígeno O2 (20,9%), los que en conjunto alcanzan un 99% en volumen de aire seco.
Como componentes secundarios se encuentran presentes el argón Ar, el dióxido de carbono CO2, el neón Ne, el helio He, el kriptón Kr, el hidrógeno H2, el metano CH4 y el xenón Xe. A nivel de trazas (cantidades muy pequeñas) y dependiendo de la ubicación geográfica, se encuentran presentes compuestos como monóxido de nitrógeno NO, ozono O3, dióxido de azufre SO2, dióxido de nitrógeno NO2, amoníaco NH3 y monóxido de carbono CO.
Las proporciones de estos gases se pueden considerar más o menos constantes hasta una altura aproximada de 25 Km, aunque la concentración de cada uno disminuye con la altura, excepto en los casos de componentes minoritarios como el ozono O3 y los compuestos de nitrógeno, cloro y azufre.
Además, existen dos componentes que siempre se encuentran presentes en el aire en cantidades variables: el agua, en sus tres estados (sólido, líquido y gas) y el polvo atmosférico (humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen, microorganismos, etc). La concentración de vapor de agua puede variar desde 0% en zonas desérticas hasta un 5 a 6% en zonas tropicales.
Origen de la atmósfera
La atmósfera tal como la conocemos hoy, se originó hace unos 1000 millones de años. En su forma primitiva debió estar compuesta por una parte de las emanaciones volcánicas. Dichas emanaciones son producto de la erupción del magma o material constituyente del interior de la Tierra. Los componentes gaseosos de estas emanaciones vapor de agua H2O, dióxido de carbono CO2, sulfuro de hidrógeno H2S, cloruro de hidrógeno HCl y nitrógeno, son los que formaron la atmósfera en su inicio.
De la atmósfera primitiva a la actual hay un largo camino matizado por muy variados procesos. Uno de ellos fue la condensación. Al enfriarse la atmósfera, la mayor parte del vapor de agua de origen volcánico se condensó, dando lugar a los antiguos océanos. También se produjeron diversas reacciones químicas. Así, parte del CO2 debió reaccionar con las rocas de la corteza terrestre para formar carbonatos, algunos de los cuales se disolverían en los nuevos océanos. Más tarde, cuando la vida primitiva evolucionó en los océanos y desarrolló la capacidad de realizar fotosíntesis, los organismos fotosintéticos comenzaron a consumir CO2 y a producir oxígeno. Se cree que casi todo el O2, que en la actualidad se encuentra libre en el aire, procede de la combinación fotosintética de CO2 y agua.
Capas atmosféricas
Es difícil indicar el límite preciso de la atmósfera ya que no tiene un límite superior que indique su fin. No obstante, si sabemos que la atmósfera se va haciendo menos densa a medida que aumenta la altitud (altura sobre el nivel del mar).
De acuerdo a la variación de la temperatura, según la altitud, podemos distinguir cinco capas:
Los componentes fundamentales del aire son el nitrógeno N2 (78,1%) y el oxígeno O2 (20,9%), los que en conjunto alcanzan un 99% en volumen de aire seco.
Como componentes secundarios se encuentran presentes el argón Ar, el dióxido de carbono CO2, el neón Ne, el helio He, el kriptón Kr, el hidrógeno H2, el metano CH4 y el xenón Xe. A nivel de trazas (cantidades muy pequeñas) y dependiendo de la ubicación geográfica, se encuentran presentes compuestos como monóxido de nitrógeno NO, ozono O3, dióxido de azufre SO2, dióxido de nitrógeno NO2, amoníaco NH3 y monóxido de carbono CO.
Las proporciones de estos gases se pueden considerar más o menos constantes hasta una altura aproximada de 25 Km, aunque la concentración de cada uno disminuye con la altura, excepto en los casos de componentes minoritarios como el ozono O3 y los compuestos de nitrógeno, cloro y azufre.
Además, existen dos componentes que siempre se encuentran presentes en el aire en cantidades variables: el agua, en sus tres estados (sólido, líquido y gas) y el polvo atmosférico (humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen, microorganismos, etc). La concentración de vapor de agua puede variar desde 0% en zonas desérticas hasta un 5 a 6% en zonas tropicales.
Origen de la atmósfera
La atmósfera tal como la conocemos hoy, se originó hace unos 1000 millones de años. En su forma primitiva debió estar compuesta por una parte de las emanaciones volcánicas. Dichas emanaciones son producto de la erupción del magma o material constituyente del interior de la Tierra. Los componentes gaseosos de estas emanaciones vapor de agua H2O, dióxido de carbono CO2, sulfuro de hidrógeno H2S, cloruro de hidrógeno HCl y nitrógeno, son los que formaron la atmósfera en su inicio.
De la atmósfera primitiva a la actual hay un largo camino matizado por muy variados procesos. Uno de ellos fue la condensación. Al enfriarse la atmósfera, la mayor parte del vapor de agua de origen volcánico se condensó, dando lugar a los antiguos océanos. También se produjeron diversas reacciones químicas. Así, parte del CO2 debió reaccionar con las rocas de la corteza terrestre para formar carbonatos, algunos de los cuales se disolverían en los nuevos océanos. Más tarde, cuando la vida primitiva evolucionó en los océanos y desarrolló la capacidad de realizar fotosíntesis, los organismos fotosintéticos comenzaron a consumir CO2 y a producir oxígeno. Se cree que casi todo el O2, que en la actualidad se encuentra libre en el aire, procede de la combinación fotosintética de CO2 y agua.
Capas atmosféricas
Es difícil indicar el límite preciso de la atmósfera ya que no tiene un límite superior que indique su fin. No obstante, si sabemos que la atmósfera se va haciendo menos densa a medida que aumenta la altitud (altura sobre el nivel del mar).
De acuerdo a la variación de la temperatura, según la altitud, podemos distinguir cinco capas:
- Troposfera: Es la capa inferior de la atmósfera, la más próxima a la superficie de la Tierra y contiene el 90% de los gases atmosféricos. En ella la temperatura disminuye con la altitud y en general, la temperatura disminuye en 5,5ºC por cada 100 m de altura sobre el nivel del mar. En esta región se desarrollan corrientes verticales de aire que dan origen a las nubes y a los fenómenos metereológicos (lluvia, viento, etc), también ocurren en ella la mayor parte de los fenómenos biológicos (dispersión de semillas y de polen, vuelos de pájaros e insectos, etc). Su espesor varía con la latitud, siendo su máximo en el Ecuador y su mínimo en los Polos.
- Estratosfera: Se encuentra sobre la troposfera. Aquí se ubica la capa de ozono que absorbe la mayor cantidad de calor liberado por la Tierra. Actúa también como un filtro protector para todos los seres vivos que habitan en la superficie terrestre. Debido a estos fenómenos, la temperatura en la estratosfera es mayor que la troposfera. Se utiliza para el tránsito aéreo.
- Mesosfera: Se ubica sobre la estratosfera. La temperatura disminuye drásticamente con la altura. Es una capa de aire poco denso y frío, en la que predominan gases ligeros.
- Termosfera o ionosfera: Se ubica sobre la estratosfera. A partir de los 80 Km de altura aumenta gradualmente la temperatura hasta alcanzar valores de cientos de grados (1200º C). Las radiaciones solares y la lluvia de electrones procedentes del sol, ionizan los gases atmosféricos, es decir, hacen que sus átomos o moléculas queden cargados eléctricamente.
- Exosfera: Es la región atmosférica más distante de la superficie de la Tierra, su límite superior alcanza alrededor de 900 Km de altitud. Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.
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