Concepto de Atmósfera
La atmósfera es la delgada capa de aire o envoltura gaseosa que rodea la Tierra, que tiene su misma forma y participa con ella en todos sus movimientos.
El Estudio de la Atmósfera
La meteorología es la ciencia que estudia los fenómenos físicos que se desarrollan en la atmósfera y que originan el tiempo atmosférico. La meteorología se divide en estática y dinámica, la primera estudia los elementos de la atmósfera y la acción de los agentes naturales; la segunda, los desplazamientos ocurridos en la atmósfera terrestre como los movimientos de masas de aire, frentes, vientos, etc.
Para estudiar la atmósfera se observa y cuantifica los datos o información recibida en los observatorios con relación a la temperatura, viento, presión atmosférica y nubosidad. La atmósfera se conoce gracias a los satélites meteorológicos, que envían imágenes, fotos y mediciones de luz visible. Actualmente, los satélites son usados para conocer el estado del tiempo tanto en la superficie terrestre como en mares y océanos.
Estructura de la Atmósfera
La atmósfera se compone de varias capas y se diferencian en su composición química, densidad y temperatura. Son:
- Troposfera: Se calcula a una altitud de 10 a 19 km. Se caracteriza por estar en constante movimiento. Es la primera capa que está en contacto con la superficie terrestre. Localizada debajo de la estratosfera, se desarrollan los fenómenos atmosféricos de evaporación y condensación, así como vientos, truenos, tormentas. En la parte inferior de la capa se localizan los seres vivos.
- Estratosfera: Es la segunda capa, no existe vapor de agua y no se presentan fenómenos atmosféricos aunque algunas de ellas producen turbulencias o cambio de dirección de vientos. Con una altitud desde 11 a 80 km. Se halla el ozono, que absorbe y evita el paso de las radiaciones nocivas de los rayos ultravioletas del sol. El aire se presenta tranquilo, es usada con frecuencia para la aviación.
- Ionosfera: Su altura es de 80 y 600 km. Contiene moléculas, átomos y cargas de iones. Permite reflejar las ondas sonoras, electrónicas y el uso del radar. Esta capa es muy amplia, el aire se encuentra en proporciones mínimas.
- Exosfera: Es la esfera exterior o superior de la atmósfera, considerada la última, antes de entrar al vacío espacial.
Composición Química de la Atmósfera
El aire que constituye la atmósfera es una mezcla de gases. Su composición química varía según su altitud. Los elementos que componen el aire atmosférico pueden ser constantes o casuales.
Los elementos constantes son:
- Nitrógeno en 78%, se presenta en las capas bajas de la troposfera. Su principal función es diluir el oxígeno para poder respirarlo.
- Oxígeno: Es un 20,9% es indispensable para el desarrollo de la vida, se presenta en capas bajas y empieza a desaparecer en las capas superiores.
- Gases raros: El helio, el neón, el argón, el radón, el xenón y el criptón. Estos representan un 0,002%.
- Gas carbónico en un 0,03%
- Hidrógeno: En un 0,00005%
- Argón en un 0,94%
Dentro de los elementos considerados casuales son:
- Agua: Presente en forma de vapor de agua, es el elemento de mayor importancia. Contribuye a la formación de lluvia, nieve y nubes.
- Partículas de polvo: Su conjunto ayuda a la formación de nubes, nieblas y brumas. La forman partículas de polen, cenizas volcánicas y cristales.
- Impurezas en general: Son el producto de actividades humanas como las industriales, explosiones nucleares, el smog.
Características Físicas
Son:
- Diatermencia: Consiste en no dejar pasar los rayos solares ni absorber su energía calórica. Posee variedad de formas para calentarse como: calor por conducción, el contacto con la superficie terrestre, el calor de los mares y continentes, por la radiación recibida y por la convección.
- La movilidad: El movimiento registrado en las capas bajas de la atmósfera es constante. Esta consiste en el movimiento de los elementos atmosféricos, producto de la presión, el movimiento de rotación y traslación.
- La comprensibilidad y expansión: Es el aumento o disminución del volumen del aire en la atmósfera, producto de la temperatura. Cuando la temperatura aumenta la presión baja y la atmósfera se expande y viceversa.
- Transparencia: La atmósfera es transparente. Por ser incolora. El color azul es uno de los siete colores que componen los rayos solares por el aire y luego difundido por las capas bajas. También es porque los gases no tienen olor.
Funciones de la Atmósfera
- Equilibra la temperatura: Sin la atmósfera tendríamos altísimas temperaturas durante el día y en la noche serían bajísimas. Pondría en peligro el desarrollo de la vida. Los rayos solares calientan también el aire que está por encima de ella. Este intercambio de aire frío por caliente, evita que de día todo el calor quede atrapado en la superficie y que de noche descienda la temperatura.
- Permite la combustión y la respiración: La atmósfera contiene varios gases, el más importante es el oxígeno que permite respirar. Sin la atmósfera no podría encenderse el fuego porque no habría oxígeno.
- Permite la transmisión del sonido: Sin la atmósfera no tendríamos sonidos. Ayuda al cultivo de los suelos, permite el vuelo de los pájaros y aviones.
Concepto de Tiempo y Clima
- Tiempo: Es el estado de la atmósfera en un lugar y tiempo determinado de la superficie terrestre. Es un estado momentáneo de la atmósfera que puede cambiar varias veces al día y es observado inmediatamente.
- Clima: Es el estado promedio de los fenómenos meteorológicos, determinado por los factores y elementos climáticos e influjos cósmicos. Es la característica general del tiempo de una región. Es más permanente ya que son condiciones atmosféricas que se repiten de manera cíclica.
Elementos del Tiempo y Clima
: 1) La temp: es la mayor o menor cantidad de calor que existe en la atmos. Se calienta por irradiacion, es decir que las capas bajs de la atm no reciben el calor directo del sol sino en forma indirecta. La temp varia y depende de la insolacion o energia solar que llega a la tierra, de la altitug, vegetacion, movimiento de traslacion y distancia del mar. Se mide con termometro. 2) Presion atmosferica: es la presion o fuerza que ejeerce el peso de las masas de aire en todas direccions. puede cambiar o variar bajo influencia de la temp, humedad y la altitud. cuando el aire se calienta es mas liviano y se eleva y disminuye la presion y cuando se enfria se hace mas denso y pesado. Se mide con el Barometro. cuando la presion es alta es indicio de buen tiempo, el aire esta tranquilo y seco; y en la areas bajas es indicio de frecuentes lluvias. 3) La humedad atmosferica: es la cantidad de vapor de agua q cntienen el aire n la atm. se presenta en capas bajas y puede variar segun su lugar. La humedad puede ser absoluta o relativa (absoluta es la cntidad de vapor d agua en un momento y lugar determinado; y relativa es relacion entre la humedad absoluta y la maxima cant d vapor de agua en la atm. ambas se miden en %) cuando s mucha afecta a los humanos porq hace calor y transpiramos mucho. Para medir la humedad atm. se usa el Higrometro, sincrometro y el evaporimetro. 4) La precipitacion: es la caida de agua sobre la superficie. ocurre cuando las particulas de vapor estan condensadas en forma de nube. si las gotas no alcanzan 0.5 mm se denomina llovizna y se consideran lluvias si es mas de 0.5mm. Se mide en Milimetro por un aparato llamado Pulvorimetro. 5) Los vientos: son aire en movimiento. se origina por diferencia de presion y temp del aire sobre la tierra. Ayudan a distribuir la temp y la humedad. Se clasifican en CALMADOS, FUERTES Y HURACANOSO. Por su caracteristica se clasifican en VIENTOS PLANETARIOS (soplan todo el año en todo el planeta), VIENTOS CONTINENTALES (de acuerdo a ala estacion q sten presentes), VIENTOS CICLONICOS (soplan circularmente) VIENTOS LOCALES (se presneta en algunos lugares). Se puede observar la intencidad por medio de una Veleta o anescopio. El q mide la velocidad es es anemometro.
Aparatos Usados: 1) El termometro: mide la temp. Galileo galilei XVI. Tiene varias escalas: Celsius o centrigrada (°C) es la mas usada, se divide en 100grados. Fahrenheit (°F) de 32° congelacion a 212° ebullicion. Kelvin (°k) es usada en investigaciones cientificas. 2) El barometro: Medir las oscilaciones de la presion atm. Cuando la presion es alta el tiemp es seco y si es baja indica mal tiempo. El barometro de mercurio construido por Torricelli en 1643, El barometro aneroide fue construido por Vidie en 1848. 3) El Anemometro: mide la velocidad y fuerza de los vientos. 4) Pulvorimetro: registra la cant d lluvia en cada cierto tiempo y lugar. se mide en Litro o milimetro por metro cuadrado. 4) El evaporimetro: medir la evaporacion 5) Otros aparatos: El barografo: cambios en la presion atm. Todo estos aparatos ayudan a confeccionar los mapas meteorologicos y mpas del tiempo.
Factores del Clima: Factor Cosmico y Geografico. Cosmico: a) La radiacion solar: es la cant d calor solar q llega hasta la superficie del planeta. Geografico: a) La latitud: es el angulo medido en grados entre vertical trazadas en un punto de la superficie y el ecuador, influye en el clima determinar temp y precipitaciones. B) La altitud o altura: es la distancia vertical de un punto de la superfie terreste a la altura 0 del nivel del mar. modifica la temp del mar. C) distancia respecto al mar: modifica favorablemnte su clima, sirve de regulador de la temp. el mar se calienta y enfria de igual forma. D) Corrientes marinas: se transladn lentamente por l fondo de los oceanos en corrientes de aguas frias y calientes. suelen afectar la temp, el viento y las precipitaciones. E) El suelo y vegetacion: el clima es el factor mas influyente de la vegetacion. y tmbien influye en el clima.