La atmósfera terrestre está formada por varias capas de gases que rodean la Tierra debido a los efectos del campo gravitacional.
Cada capa tiene una composición específica de gases que se organizan según sus densidades. Los gases más densos se acercan a la superficie de la Tierra mientras que los demás permanecen más alejados del planeta.
Debido a los diferentes atributos que tienen los gases, las capas de la atmósfera tienen características propias y juegan roles específicos en su relación con la Tierra.
A cinco capas que componen la atmósfera terrestre son: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.
Troposfera
La troposfera es la capa más densa de la atmósfera y, por tanto, la más cercana a la superficie de la Tierra. Se estima que la masa atmosférica total es de 5x1018 kg, y que el 75% de esta cantidad se encuentra en la troposfera.
El espesor de la troposfera varía de 8 a 14 km, dependiendo de la región de la Tierra. Los puntos más delgados (donde el espesor alcanza los 8 km) se encuentran en los polos norte y sur.
Como la capa más baja de la atmósfera, la troposfera es responsable de albergar la vida en el planeta, y también es donde ocurren casi todos los fenómenos meteorológicos. El término troposfera se deriva del griego tropos (cambio) para reflejar la naturaleza dinámica del cambio climático y el comportamiento de esta capa de la atmósfera.
La región de la troposfera que delimita su final y el comienzo de la estratosfera se llama tropopausa. La tropopausa es fácilmente identificable a través de los diferentes patrones de presión y temperatura de cada capa.
composición de la troposfera
En términos de volumen, la troposfera está compuesta por 78,08% de nitrógeno, 20,95% de oxígeno, 0,93% de argón y 0,04% de dióxido de carbono. El aire también está compuesto por un porcentaje variable de vapor de agua que ingresa a la troposfera a través del fenómeno de la evaporación.
Temperatura de la troposfera
Al igual que la presión, la temperatura en la troposfera también disminuye a medida que aumenta la altitud. Esto se debe a que el suelo absorbe la mayor parte de la energía solar y calienta los niveles inferiores de la troposfera. Así, considerando que la evaporación es mayor en zonas más cálidas, los vapores de agua están más presentes a nivel del mar y más raros a mayores altitudes.
¿Qué se puede encontrar en la troposfera?
Algunos ejemplos de lo que se puede encontrar en la troposfera son:
- Clima
- Precipitaciones como lluvia, nieve y granizo;
- Gases como nitrógeno, oxígeno, argón y dióxido de carbono
- Nubes
- aves
Estratosfera
La estratosfera es la segunda capa más grande de la atmósfera y también la segunda más cercana a la superficie de la Tierra. Se estima que contiene alrededor del 15% de la masa total de la atmósfera terrestre.
El espesor de la estratosfera está a 35 km de la tropopausa, lo que significa que se encuentra entre la troposfera y la mesosfera. El término estratosfera se deriva del griego estrato (capa), para designar el hecho de que la estratosfera misma se subdivide en otras capas más pequeñas.
Las capas de la estratosfera se forman debido a la ausencia de fenómenos climáticos que mezclan el aire. Por lo tanto, existe una clara división entre el aire frío y pesado, que se encuentra debajo, y el aire cálido y ligero, que se encuentra arriba. Por lo tanto, en términos de temperatura, la estratosfera funciona exactamente de manera opuesta a la troposfera.
Como es una región muy estable (porque no hay intercambio de aire), los pilotos de aviones tienden a permanecer al comienzo de la estratosfera para evitar turbulencias. Es a esta altitud donde los aviones y globos alcanzan su máxima eficiencia.
Algunos aviones, especialmente los aviones a reacción, suben a la estratosfera para evitar la fricción y los intercambios de aire.
La estratosfera también contiene el conocido capa de ozono, responsable de absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta que emite el sol. Sin la capa de ozono, la vida en la Tierra tal como la conocemos no sería posible.
Al igual que la troposfera, la estratosfera también tiene una región que delimita su final y marca el comienzo de la mesosfera, llamada estratopausa.
Composición de la estratosfera
La mayoría de los elementos que se encuentran en la superficie de la Tierra y en la troposfera no llegan a la estratosfera. En cambio, es común que:
- descomponerse en la troposfera
- son eliminados por la luz solar
- son devueltos a la superficie de la Tierra por la lluvia u otras precipitaciones
Debido a la inversión en la dinámica de la temperatura entre la troposfera y la estratosfera, casi no hay intercambio de aire entre las dos capas, lo que hace que los vapores de agua existan solo en cantidades minúsculas en el estratosfera. Por esta razón, la formación de nubes en esta capa es extremadamente difícil.
Con respecto a los gases, la estratosfera está formada predominantemente por ozono presente en la capa de ozono. Se cree que el 90% de todo el ozono de la atmósfera se encuentra en esta región. Además, la estratosfera contiene elementos transportados a través de erupciones volcánicas como óxidos de nitrógeno, ácido nítrico, halógenos, etc.
temperatura en la estratosfera
La temperatura en la estratosfera aumenta a medida que aumenta la altitud, oscilando entre -51 ° C en el punto más bajo (tropopausa) y -3 ° C en el punto más alto (estratopausa).
¿Qué se puede encontrar en la estratosfera?
Algunos ejemplos de lo que se puede encontrar en la estratosfera son:
- Capa de ozono
- Aviones y globos meteorológicos
- algunos pajaros
mesosfera
La mesosfera es la última capa atmosférica en la que los gases todavía están mezclados en el aire y no organizados por su masa. La ciencia lo considera la capa más difícil de estudiar, por lo que hay poca información confirmada al respecto.
El espesor de la mesosfera también es de 35 km, contados desde la estratopausa, lo que significa que se encuentra entre la estratosfera y la termosfera. El término mesosfera proviene del griego meses (centro), ya que es la tercera entre las cinco capas de la atmósfera de la Tierra
Los globos meteorológicos y los aviones no son capaces de llegar tan alto como para llegar a la mesosfera. Al mismo tiempo, los satélites solo pueden orbitar por encima de ella, por lo que no pueden medir correctamente las características de la capa. La única forma de estudiar la mesosfera, actualmente, es mediante el uso de cohetes sónicos que recopilan poca información por misión.
Es en la mesosfera donde se produce la combustión de los cuerpos celestes que ingresan a la atmósfera terrestre, dando lugar a fenómenos como las lluvias de meteoritos.
Una lluvia de meteoritos ocurre cuando un cuerpo celeste ingresa a la atmósfera de la Tierra. Debido a la temperatura muy alta, el cuerpo celeste se quema y generalmente se disuelve en varios pedazos más pequeños.
composición de la mesosfera
El porcentaje de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono en la mesosfera es esencialmente el mismo que en las capas inferiores. Los vapores de agua son aún más raros que en la estratosfera, que a su vez transfiere una porción de ozono a la mesosfera.
La mesosfera también contiene material de meteoros que se vaporiza al entrar en la atmósfera. Por lo tanto, la mesosfera también está compuesta por una proporción relativamente alta de hierro y otros metales.
temperatura en la mesosfera
La temperatura en la mesosfera disminuye a medida que aumenta la altitud, oscilando entre -3 ° C en el punto más bajo. (estratopausa) y -143ºC en el punto más alto, la mesopausia, la región más fría de toda la atmósfera terrestre.
¿Qué se puede encontrar en la estratosfera?
Algunos ejemplos de lo que se puede encontrar en la estratosfera son:
- Meteoritos en combustión
- Nubes noctilucentes (un tipo especial de nubes que brillan por la noche)
termosfera
La termosfera se encuentra por encima de la mesosfera y por debajo de la exosfera. Su espesor es de aproximadamente 513 km, que es mucho mayor que todas las capas inferiores combinadas.
Aunque la termosfera se considera parte de la atmósfera de la Tierra, la densidad del aire es tan baja que la mayor parte de la capa se considera erróneamente como espacio exterior. Esta idea se ve reforzada por el hecho de que la capa no tiene suficientes moléculas para que viajen las ondas sonoras.
En la termosfera, la radiación ultravioleta provoca el fenómeno de fotoionización de moléculas, es decir, la creación de iones por contacto entre un fotón y un átomo. Este fenómeno es responsable de la creación de la ionosfera, ubicada dentro de la termosfera. La ionosfera juega un papel importante en la propagación de ondas de radio a regiones distantes de la Tierra.
Es en la termosfera donde orbitan los satélites y la Estación Espacial Internacional (ISS). Además, es en la termosfera donde se produce la aurora boreal.
La aurora boreal ocurre con la colisión de partículas solares con la densidad atmosférica de la Tierra.
La palabra termosfera proviene del griego termo (calor), lo que refleja el hecho de que las temperaturas son extremadamente altas en esta capa.
El límite entre la termosfera y la exosfera se llama termopausa.
Composición de la termosfera
A diferencia de las capas de abajo, en las que se mezclan los gases, las partículas de la termosfera rara vez chocan, lo que resulta en una división uniforme de los elementos. Además, la mayoría de las moléculas presentes en la termosfera son degradadas por la luz solar.
Las partes superiores de la termosfera están compuestas de oxígeno atómico, nitrógeno atómico y helio.
Temperatura de la termosfera
La temperatura en la termosfera puede oscilar entre 500 ° C y 2000 ° C. Esto se debe a que gran parte de la luz solar es absurda en esta capa.
¿Qué se puede encontrar en la termosfera?
Algunos ejemplos de lo que se puede encontrar en la termosfera son:
- Satélites
- Anteriormente, el transbordador espacial
- ISS
- Aurora boreal
- Ionosfera
exosfera
La exosfera es la capa más grande y más externa de la atmósfera de la Tierra. Se extiende por 600 km hasta que se adelgaza y se mezcla con el espacio interplanetario. Esto hace que su espesor sea de 10000 km. El borde más externo de la exosfera llega hasta la mitad de la luna.
El término exosfera proviene del griego exo (exterior), marcando el hecho de que esta es la última capa atmosférica antes del vacío del espacio.
composición de la exosfera
Las partículas en la exosfera están muy separadas y, por lo tanto, no se clasifican como gases porque la densidad es demasiado baja. Es posible que una partícula viaje cientos de kilómetros antes de chocar con otra. Tampoco se consideran plasma ya que no están cargados eléctricamente.
En las regiones inferiores de la exosfera, es posible encontrar hidrógeno, helio, dióxido de carbono y oxígeno atómico, permaneciendo mínimamente unidos a la Tierra por el campo gravitacional.
temperatura en la exosfera
Debido a que la exosfera está casi al vacío (debido a la ausencia de interacción entre las moléculas) la temperatura en la capa es constante y fría.
¿Qué se puede encontrar en la exosfera?
Algunos ejemplos de lo que se puede encontrar en la exosfera son:
- telescopio espacial Hubble
- Satélites
Vea también:
- Atmósfera
- Troposfera
- Estratosfera
- Satélite
- Aspiradora
