8/7/2019 Caracteristicas de La Atmosfera

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CARACTERISTICAS DE LA ATMOSFERA

Llamamos atmsfera a la masa de aire que rodea a nuestro planeta en forma envolvente, cubriendotanto mar como tierra. De cierto modo, la atmsfera tiene las mismas caractersticas que unocano. A pesar de que no la podemos ver es tan real, tan material, como el agua de los ocanosque cubren las tres cuartas partes de la superficie del globo. Tiene sus corrientes, las quereciben el nombre de vientos. Algunos de ellos soplan con la regularidad de las grandes corrientesde los mares, otros en cambio son tan variables como el vuelo de una mariposa. Cerca de la

superficie terrestre estas corrientes se ven retardadas o desviadas por las irregularidades delterreno. Podemos en contar que existen cadas de aire que surgen de las cumbres acantiladas ode los extremos de edificios en la misma forma que las cascadas de agua caen hacia losprecipicios. Tambin podemos encontrar el fenmeno contrario, aire que choque con algnobstculo puede ser desviado hacia arriba alcanzando hasta alturas considerables.

Es importante, tanto para el transporte areo como tambin para la prediccin del tiempo radiocomunicaciones, la compresin de diversos fenmenos de la vida diaria y tener un conocimiento delas caractersticas atmosfricas. Comprendiendo esta importancia, todas las ramas de las cienciasfsicas estn efectuando una investigacin coordinada a fin de explorar los alrededores de la tierra.A pesar de que existen muchos problemas sin resolver, los avances que se han efectuado en este

terreno en los ltimos diez aos han sido sobresalientes.

Aire, es la materia de la cual est formada la atmsfera, es una mezcla mecnica de diversosgases. Se comporta de acuerdo con la ley general de los gases, como si fuera compuesto por unosolo. Es altamente comprimible y perfectamente elstico. a pesar de ser muy liviano tiene un pesodefinido, el que a presin y temperatura normal es alrededor de 1/770 del peso del agua, o sea 1235gramos por m3.

Debido a su peso el aire ejerce una cierta presin sobre todo lo que est en contacto con l.Al nivel del mar la presin media es de 1,033 Kg/cm2 . Esta presin es uniformemente ejercida entodas direcciones. a pesar de que al nivel del mar la presin total que ejerce sobre el cuerpo

humano alcanza aproximadamente a las 30 toneladas, no la notamos porque est balanceada poruna presin igual desde el interior de nuestro cuerpo. Sin embargo es igual a la ejercida por unacolumna de agua de 10,3 metros de altura o por una columna de mercurio de 760 milmetros.

Tal como la presin, en cualquier punto de la columna de aire o mercurio, depende del pesode la columna que hay sobre el punto considerado, as tambin la presin del aire depende del pesode la columna de aire que hay sobre ese punto. La presin atmosfrica disminuye con la altura ,aproximndose lentamente a cero (no existe un lmite definido entre la atmsfera y el vaco, lo queen realidad se produce es una fusin gradual). Con una distribucin normal de temperaturas lapresin en la cumbre de una montaa es menor que la existente en el fondo de un valle adyacente.

Como el aire del valle est a mayor presin es ms denso que el de la cumbre de la montaa.Un metro cbico de aire al nivel del mar peso ms de un metro cbico de aire a cualquier alturamayor. Ms an, debido a que es fcil de comprimir, un Kg. de aire al nivel del mar pasa ms que unmetro pblico de aire a cualquier altura mayor. Ms an, debido a que es fcil de comprimir, un Kg.de aire al nivel del mar ocupa mucho menos espacio que un kilo de aire a cualquier altura superior.

Bajo condiciones normales de temperatura y presin, un Kg. de aire ocupa 0,7 mts3.

COMPOSICION DE LA ATMOSFERA

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Como se estableci anteriormente, el aire es una mezcla mecnica de gases. Al nivel del mar,el aire puro y seco contiene aproximadamente 21% de oxgeno y 78% de hidrgeno. Tambin seencuentran pequeas cantidades de otros gases tales como bixido de carbono, hidrgeno, helio,argn, criptn y nen. Ninguno de estos ltimos tiene alguna relacin prctica con el estudio deltiempo.

Existe sin embargo una componente del aire que a pesar de que se encuentra en cantidadespequeas y variables, tiene gran importancia en meteorologa; esta componente es el vapor de

agua.

ESTRUCTURA DE LA ATMOSFERA

La atmsfera terrestre consiste de cuatro capas gaseosas concntricas: troposfera,estratosfera, ionosfera y exosfera. Estas capas permiten la transicin gradual de lascaractersticas atmosfricas tal como las conocemos al nivel del mar, hasta llegar a la exosfera,ltima capa atmosfrica que gradualmente se confunde con el espacio interplanetario. El peso dela atmsfera es aproximadamente un millonsimo del peso de la tierra y una columna de un piecuadrado que se extienda a travs de toda ella, pesa aproximadamente una tonelada. De este pesoatmosfrico, cerca de las partes estn concentradas en la troposfera, algo menos de en la

estratosfera, 1/3000 en la ionosfera y 1/100.000.000 en al exosfera.

Las caractersticas atmosfricas varan con la hora, latitud y estacin del ao. Debido a esto,en la figura 2-3 slo se pueden representar valore medios.

LA TROPOSFERA

Cerca de la mitad de la atmsfera se encuentra bajo una altura de 5.500 metros, la mayoradel resto est concentrada bajo los 6 8 millas de distancia de la tierra. Prcticamente todos losfenmenos meteorolgicos se producen dentro de esta zona. Hay gran movimiento de vientos ycorrientes conectivas, las que a veces acarrean calor y vapor de agua a alturas considerables. La

mezcla de aire as efectuada trata de producir un descenso relativamente rpido de la temperaturacon la altura. Esta disminucin de temperatura con la altura es lo que se conoce con el nombre degradiente. La gradiente es positiva cuando la temperatura disminuye al aumentar la altura, esnegativa cuando la temperatura disminuye al aumentar la altura, es negativa cuando (bajo ciertascircunstancias) la temperatura aumenta con un aumento de la altura, fenmeno que se llamaInversin Trmica.

Se llama troposfera a esta parte de nuestra atmsfera. La tropopausa es su lmite superior,lugar donde cesan las corrientes convectivas.

LA ESTRATOSFERA

La estratosfera se encuentra sobre la tropopausa. Se caracteriza por la ausencia decorrientes verticales. El movimiento es principalmente horizontal y de flujo estratificado como sunombre lo insina.

La base de la estratosfera (tropopausa) no permanece fija. Vara en altura con la latitud, laestacin del ao y las condiciones locales de tiempo que existe bajo ella. Se encuentra ms bajasobre los polos que sobre el ecuador, en invierno que en verano y sobre reas de alta presin. Lafigura 2-2 nos seala que la altura media de la base de la estratosfera es de unos 8.500 metrossobre los polos para ir aumentando regularmente con la latitud hasta llegar a unos 16.500 metrossobre el ecuador.

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El hecho de que en la estratosfera no hayan nubes es una gran ventaja para losdesplazamientos de aire, ya que encuentran su ruta libre de las tormentas troposfricas de alturasmenores. En la porcin superior de la troposfera existe una regin de alta temperatura (llamada aveces ozonsfera) y producida por la concentracin de ozono, gas que absorbe la radiacinultravioleta solar. En su composicin la estratosfera es similar a la troposfera.

LA IONOSFERA.

Se considera que el lmite superior de la estratosfera se encuentra a una distancia de unas 60 a 70millas sobre la superficie terrestre. Conocemos con el nombre de ionosfera a la zona de unas 500millas que se extiende a partir de este punto. la ionosfera se caracteriza por sus cargas elctricaslibres. Algunas de las partculas gaseosas de esta capa son desintegradas en iones y electroneslibres por la absorcin de la radiacin ultravioleta proveniente del sol, radiacin que tambinproduce la disociacin de las molculas de oxigeno y nitrgeno en su formas atmicas, produciendotemperaturas muy altas.

MESSFERA: Esta capa se extiende desde aproximadamente 50 a 80 km. La temperatura disminuye con la

altura y alcanza entre 190-180 K a los 80 km. En esta regin, las concentraciones del vapor de agua y ozono

son insignificantes. De aqu en adelante la temperatura es menor que en la troposfera y Estratosfera. La

composicin del aire en esta zona se hace dependiente de la altura y se enriquece en gases livianos y a alturas

mayores los gases residuales comienzan a estratificarse segn su masa molecular, a causa de la gravedad.

LA EXOSFERA

Es la capa exterior de la atmsfera la que conocemos con el nombre de exosfera.

Esta regin ocupada por partculas gaseosas cuyo movimiento est relativamente libre decolisiones entre s. Se considera por lo general que el lmite inferior de la exosfera se encuentraaproximadamente desde esta distancia, hasta los lmites exteriores de la atmsfera terrestre.

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La hidrosfera

La Tierra es el nico planeta en nuestro sistema solarque tiene una superficie lquida.nota 1 El agua cubre un 71% de la

superficie de la Tierra (97% de ella es agua de mary 3% agua dulce), formando cinco ocanos y seis continentes.

La Tierra est realmente a la distancia del Sol adecuada para tener agua lquida en su superficie. No obstante, sin

el efecto invernadero, el agua en la Tierra se congelara. Al inicio de la existencia del Sistema Solarel Sol emita menos

radiacin que en la actualidad, pero los ocanos no se congelaron porque la atmsfera de primera generacin de la

Tierra posea mucho ms CO2, y por tanto el efecto invernadero era mayor.

En otros planetas, como Venus, el agua desapareci debido a que la radiacin solarultravioleta rompe la molcula de

agua y el ionhidrgeno, que es ligero, escapa de la atmsfera. Este efecto es lento, pero inexorable. sta es unahiptesis que explica por qu Venus no tiene agua. [cita requerida] En la atmsfera de la Tierra, una tenue capa de ozono en la

estratosfera absorbe la mayora de esta radiacin ultravioleta, reduciendo el efecto. El ozono protege a la biosfera del

pernicioso efecto de la radiacin ultravioleta. La magnetosfera tambin acta como un escudo que protege al planeta

del viento solar.

La masa total de la hidrosfera es aproximadamente 1,4 1021 kg.

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Litosfera. Es la parte ms superficial que se comporta de manera elstica. Tiene un espesor de 250 km y abarca la

corteza y la porcin superior del manto.

Segn este modelo la Tierra est subdividida en las siguientes capas:

Corteza. Es la capa ms superficial y tiene un espesor que vara entre los 12 km, en los ocanos, hasta los

80 km en cratones (porciones ms antiguas de los ncleos continentales). La corteza est compuesta porbasalto en

las cuencas ocenicas y porgranito en los continentes.

Manto. Es una capa intermedia entre la corteza y el ncleo que llega hasta una profundidad de 2.900 km. El manto

est compuesto porperidotita. El cambio de la corteza al manto est determinado por la discontinuidad

de Mohorovicic. El manto se divide a su vez en manto superior y manto inferior. Entre ellos existe una separacin

determinada por las ondas ssmicas, llamada discontinuidad de Repetti (700 km).

Ncleo. Es la capa ms profunda del planeta; tiene un espesor de 3.475 km y alcanza temperaturas de hasta

6.700 C.5 El cambio del manto al ncleo est determinado por la discontinuidad de Gutenberg (2.900 km). El ncleo

est compuesto de una aleacin de hierro y nquel. A su vez est subdivido en el ncleo interno, slido, y el ncleo

externo, es lquido, donde se genera el campo magntico terrestre. Esta divisin se produce en la discontinuidad de

Wiechert-Lehmann-Jeffreys (5.150 km).