Contaminacion Del Aire UdeC

Contaminación del Aire

Jorge Jiménez del Rio, Ph.D.
(jorgejimenez@udec.cl)
Facultad de Ingeniería
Universidad de Concepción

Introducción a la Atmósfera
Definiciones:
La atmósfera (del griego “atmos”, vapor, aire, y “esfera”) es la capa de gas que puede
rodear un cuerpo celeste con la suficiente masa como para atraerlos.
La atmósfera terrestre es la parte gaseosa de la Tierra, siendo por esto lacapa más
externa y menos densa del planeta. Está constituida por varios gases que varían en
cantidad según la presión a diversas alturas. Esta mezcla de gases que forma la
atmósfera recibe genéricamente el nombre de aire.

Introducción a la Atmósfera

“La atmósfera es el aire que respiramos, la brisa que mueve la hojas de
los árboles, las nubes que flotan en el cielo y los rayos que caen a latierra. La atmósfera nos rodea en todo momento, nos mantiene vivos y
cálidos. Es parte de sistema terrestre, todos la conocemos y a veces no
le damos importancia, pero sin la atmósfera nosotros dejaríamos de
existir en cuestión de minutos”.

La Atmósfera Actual

Composición de la Atmósfera

Componente

% volumen aire seco ppm (vol)
78.1
20.9
0.9

Nitrógeno (N2)
Oxígeno (O2)
Argon (Ar)
variablesVapor de agua (H2O)
Dióxido de carbono (CO2) ↑
Monóxido de carbono (CO)
Dióxido de azufre
Nióxido de nitrógeno (NO2)
Ozono (O3)

0-5
0.039

393
≤ 100
0-1
0-0.2
0-10

Atmósfera actual

Capas de la atmósfera

Troposfera
• (0-10 km) Concentra 3/4 partes de la masa de la atmósfera.
• Capa más agitada (turbulencia), aquí ocurren los fenómenos
meteorológicos y determina el clima en la Tierra.
• En ella seconcentran los componentes hídricos:
– Nubes
– Humedad
– Precipitaciones

• La contaminación del aire
se concentra en esta capa.
• El límite superior es la tropopausa,
zona de transición entre la
troposfera y estratosfera

Estratosfera
• Contiene la capa de ozono, la cual nos protege de los
dañinos rayos U.
• En la parte inferior, la temperatura es casi constante con la
altura, o crecelentamente.
• Se incrementa fuertemente en la parte superior hasta
alcanzar un máximo en la estratopausa
• La temperatura incrementa debido a las absorción de la
radiación UV por las moléculas de ozono.
• No hay movimientos verticales por lo que la contaminación
que se inyecta nos se dispersa y puede permanecer por un
tiempo prolongado.

Mecanismo de formación y destrucción de ozono
en la estratosferaReacciones de Chapman (~1930)
Producción
O2 + hV

O+O

O + O2 + M

O3 + M

Destrucción
O3 + hV

O2 + O

O + O3

2O2

Ozono en la estratosfera: filtro contra la radiación UV

UV-a : 320 a 400 nm, menor frecuencia y energía.
UV-b : 320 a 290 nm, energía media, son peligrosos para la salud.
UV-c : 290 a 200 nm, mayor energía son los más peligrosos para la salud.

Mesosfera
• La temperatura disminuye conla
altura hasta alcanzar un mínimo
en la mesopausa.

Termosfera
• La temperatura crece con la
altura.
• Absorción de radiación UV

Ionosfera
La ionosfera es aquella región de la atmósfera donde la
ionización tiene lugar, de modo que permanecen en
libertad los electrones producidos
• La temperatura aumenta debido a la fotoionización.
• Aquí esta la F1, F2, E (importante para reflejar las
ondas deradio)

BALANCE TÉRMICO EN LA
ATMÓSFERA

Absorción de radiación en la atmósfera

•

La energía contenida en la atmósfera proviene del sol mediante
ondas electromagnéticas o fotones.

•

Las capas superiores de la atmósfera reciben la radiación UV dando
origen a reacciones en las cuales participa el O3, absorbiendo una
gran fracción de los rayos UV.

Efecto Invernadero

Comparación de laradiación solar y terrestre

Efecto Invernadero
•

La radiación térmica emitida por la superficie terrestre es absorbida
por algunos gases atmosféricos (CO2, CH4, N2O, H2O, O3) y re-emitida
hacia la superficie, produciendo el denominado efecto invernadero.

•

Estos gases invernadero son los que mantienen la Tierra a los niveles
de temperatura que conocemos (de otra forma tendríamos temperaturas
del...