La atmósfera terrestre

Exploración, concepto y composición

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En el siglo XVII Blaise Pascal observó los diferentes cambios de presión en el aire e inició de esta manera los estudios atmosféricos. Confirmó que a medida que aumentaba la altitud cambiaba la presión tal y como comprobó en el Mont Ventoux (a 1900 metros sobre el nivel del mar) al sur de Francia. Dos siglos más tarde Julius von Hann continuaría su labor y comprobaría la existencia de inversiones termométricas dentro de los anti-ciclones. Mientras que Benjamin Franklin, por otro lado, ya había constatado que los rayos eran electricidad mediante su famoso experimento de la cometa. Diversos instrumentos como las nombradas cometas, los globos aerostáticos y, a partir del siglo XX, el radar y los aviones, han permitido analizar y medir las temperaturas, composición y la dirección de los vientos de la atmósfera. En las últimas décadas los satélites y la percepción remota se han convertido en la base fundamental del conocimiento atmosférico.

Actualmente se define a la atmósfera como un aerosol, un sistema coloidal de partículas sólidas y líquidas suspendidas en un gas. Es la capa gaseosa que envuelve el planeta Tierra y contiene partículas que flotan en ella, tanto liquidas como sólidas, incluyendo las nubes, un conglomerado de vapor y gotas de agua, cristales de hielo alrededor de polvo, esporas y polen. La composición química hasta 80 Km de altura del aire es de un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno, casi un 1% de argón y trazas de neón, helio, criptón, xenón y radón. Estos elementos varían en proporción según la capa de la atmósfera y a mayor altura respecto a la superficie las moléculas de nitrógeno y oxigeno se desintegran, eliminándose a los 1000 Km, mientras aumentan el helio y el hidrógeno.

Pero existen además una serie de compuestos químicos de carácter variable y de origen natural o humano que tienen una serie de efectos en el medio ambiente y en la calidad de vida de la humanidad. Los gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, los óxidos nítricos, el metano, los clorofluorocarbonos, el agua y el ozono provocan el aumento de la temperatura terrestre y tienen su origen en los volcanes, los combustibles usados por los humanos, los gasoductos, los pantanos, la ganadería, los cultivos y los frigoríficos. Los clorofluorocarbonos a su vez también destruyen el ozono estratosférico que evita la entrada de la perniciosa radiación ultravioleta. Además de los óxidos nítricos los combustibles emiten también dióxido de azufre, ambos tóxicos y catalizadores de la lluvia ácida, sobre todo en zonas industriales. Las partículas en suspensión generadas en las ciudades y en los cultivos (polvo, humo, ceniza, sal, esporas y gotas) pueden provocar enfermedades cardíacas y respiratorias, alergias y asma. Para nuestra tranquilidad la presencia de la mayoría de esas substancias en el aire es rara, aunque en mayor proporción en las ciudades.

Finalmente comentar que la propia atmósfera se subdivide en diversas capas hasta el límite de 130 000 Km (magnetosfera, el campo magnético terrestre) donde la densidad de partículas y átomos es extremadamente baja; aunque el límite más adecuado de la atmósfera es la exosfera a 15 000 Km de altura. Aun así la densidad a esas alturas es ya muy baja, teniendo en cuenta que el 80% de la masa de la atmósfera se concentra en los primeros 1’5 Km de altura, en la troposfera, donde la temperatura media es de 15ºC gracias al calentamiento provocado por el agua y el dióxido de carbono principalmente.