Hidrologia

I

LA ATMÓSFERA TERRESTRE: COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA

I.1.- LA ATMÓSFERA. COMPOSICIÓN DEL AIRE. Se denomina atmósfera a la capa gaseosa que, atrapada por la acción del campo gravitatorio, envuelve a un planeta; su espesor es muy pequeño comparado con el diámetro del planeta al que rodea y suele estar formada por una mezcla de gases cuya composición varía de unos planetas a otros. En cualquiercaso, la concentración de los gases que forman esta capa gaseosa disminuye rápidamente con la altura. Por otra parte, no todos los planetas tienen atmósfera; los más pequeños no poseen un campo gravitatorio suficientemente intenso como para poder retener las moléculas de gas y, por eso, estas han ido escapando lentamente hasta desaparecer del planeta. En la Tierra, llamamos aire a la mezclagaseosa que existe en las capas bajas de la atmósfera. No cabe duda de que la atmósfera juega un papel fundamental en el desarrollo y mantenimiento de la vida sobre nuestro planeta. En efecto, el aire proporciona sustancias que son fundamentales para los procesos biológicos, y por tanto para la vida, tales como el dióxido de carbono, CO2, el oxígeno, O2, el nitrógeno, N2, etc. Por otra parte, laatmósfera terrestre actúa como escudo contra las radiaciones peligrosas y partículas energéticas procedentes del espacio exterior, transporta energía (calor) y humedad favoreciendo la mezcla de aire, impulsa las corrientes oceánicas, produce olas, erosiona el suelo, transporta el polen, etc. Finalmente, podemos decir que aromas, sonidos, visibilidad, etc. están afectados por su estado. I.1.1.- COMPOSICIÓNDEL AIRE El aire de las capas bajas de la atmósfera está formado por una mezcla uniforme de diferentes gases que no reaccionan químicamente entre sí. Sus componentes principales son: el nitrógeno, que se encuentra en forma molecular y en una proporción del 78,1 %, el oxígeno, que también se encuentra en forma molecular y en una proporción del 20,9 %, el argón (Ar) en una proporción de 0,9% y eldióxido de carbono (CO2) en una proporción muy pequeña (aproximadamente un 0,03 %). Además de estos, en el aire suelen estar presentes otros gases como: el monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, anhídrido sulfuroso, metano, hidrógeno y otros gases nobles, aunque todos ellos se encuentran en proporciones muy pequeñas. A todos los gases anteriores hay que añadir el vapor de agua (H2O) y el ozono(O3) que se encuentran en proporciones muy variables dependiendo de la situación geográfica, época del año y condiciones meteorológicas. De ahora en adelante, siempre que hablemos de los componentes permanentes del aire nos estaremos refiriendo al nitrógeno, al oxígeno y al argón. Además, al aire formado únicamente por estos componentes se le suele llamar aire puro y seco. Por otra parte, cuandohablemos de componentes variables nos estaremos refiriendo, principalmente, al dióxido de carbono, al vapor de agua y al ozono. Conocidas las proporciones en las que se encuentran los componentes del aire puro y seco, así como sus pesos moleculares [MO = 31,999; MN = 28,013 y MAr = 39,948] se puede obtener fácilmente el peso molecular aparente del aire, cuyo valor resulta ser de 28,92 g/mol, esdecir, aproximadamente, 29 g/mol. Sobre los componentes variables del aire, conviene recordar que el dióxido de carbono se produce sobre todo en los procesos de combustión y respiración y se destruye por absorción en el agua, por fijación química (carbonatos) y por la función clorofílica. Se encuentra en una proporción aproximada de 0.03 % (en volumen) y es el componente más pesado del aire aexcepción del ozono, por lo cual permanece en las capas inferiores de la atmósfera. Además es uno de los gases que más contribuyen al efecto invernadero, fenómeno éste que consiste en impedir que escape al espacio exterior la energía que la superficie de la Tierra emite en forma de radiación infrarroja. De esta manera se consigue que, junto al suelo, la temperatura del aire no experimente grandes...