SISTEMA ATMOSFÉRICO

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La circulación general puede interpretarse como el sistema mundial de vientos mediante el cual se lleva a cabo el transporte de calor desde las latitudes tropicales hasta las polares, necesario para mantener las temperaturas globales. Si el calor y la humedad no fueran distribuidas entre el Ecuador y los polos, grandes áreas de la Tierra serían inhabitables. Como los vientos pueden variar ampliamente respecto del promedio en cualquier tiempo y lugar, el estudio de los patrones de flujo promedio del viento puede servir para identificar los patrones predominantes de circulación en ciertas latitudes y entender sus causas.

La fuerza que impulsa la circulación general es el calentamiento irregular de la superficie terrestre. Las regiones ecuatoriales reciben mucha más energía del sol que las polares. Las variaciones horizontales de la temperatura atmosférica, causadas por el calentamiento irregular, determinan diferencias de presión que dirigen la circulación atmosférica. El resultado de la acción conjunta de estos factores es la existencia de centros de altas presiones (anticiclones) y de bajas presiones (ciclones o depresiones), cuya localización fluctúa en un área geográfica determinada. Los desplazamientos de éstas corrientes se realizan a través de planos horizontales y verticales. La atmósfera es muy variable, pues en todo momento aparecen masas de aire en movimiento que interactúan unas con otras y se acaban. El dinamismo de la atmósfera puede ser comprobado cuando verificamos el cambio brusco de tiempo en poco tiempo como, por ejemplo, cuando amanece lloviendo, por la tarde hace sol, y por la noche lluvia y frío de nuevo.

- Elementos del sistema atmosférico

- Atmósfera

La atmósfera es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste. Los gases resultan atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en ella si la gravedad es suficiente y la temperatura de la atmósfera es baja. Algunos planetas están formados principalmente por gases, por lo que tienen atmósferas muy profundas.

- Atmósfera Terrestre

La altura de la atmósfera de la Tierra alcanza los 10.000km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros kilómetros y el 75 % en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. Al formarse una capa de ozono se reguló la entrada de RUV, permitiendo que se desarrollaran otros organismos y que la vida ocupara el medio terrestre. La mayor cobertura de biomasa fotosintética hizo que el oxígeno aumentara y el CO2 disminuyera, quedando proporciones óptimas para que diferentes formas de vida evolucionaran. La masa de la atmósfera es de 5,1x1018 kg. La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta producida y de esa forma reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos.

- Formación de la atmósfera

La mezcla de gases que forma el aire actual se ha desarrollado a lo largo de 4.500 millones de años. La atmósfera primigenia debió estar compuesta únicamente de emanaciones volcánicas, es decir, vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre y nitrógeno, sin rastro apenas de oxígeno. Para lograr la transformación han tenido que desarrollarse una serie de procesos. Uno de ellos fue la condensación. Al enfriarse, la mayor parte del vapor de agua de origen volcánico se condensó, dando lugar a los antiguos océanos. También se produjeron reacciones químicas. Parte del dióxido de carbono 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 evolucionó la vida primitiva capaz de realizar la fotosíntesis, empezó a producir oxígeno. Hace unos 570 millones de años, el contenido en oxígeno de la atmósfera y los océanos aumentó lo bastante como para permitir la existencia de la vida marina. Más tarde, hace unos 400 millones de años, la atmósfera contenía el oxígeno suficiente para permitir la evolución de animales terrestres capaces de respirar aire.

- La composición de la atmósfera

Casi la totalidad del aire (un 95 %) se encuentra a menos de 30 km de altura, encontrándose más del 75 % en la tropósfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homogénea, hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto por un solo gas.

- Nitrógeno: constituye el 78 % del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias.

- Oxígeno: representa el 21 % del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para vivir.

- Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón (Ar), que contribuye en 0,9 % al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia.

- Dióxido de carbono: está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Representa el 0,03 % del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida.

- Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol.

- Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero.

- Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión, como por ejemplo, el polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribución muy variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes.