La atmosfera

Índice
1. La Tierra
2. La atmósfera terrestre:
a) origen
b) composición
c) estructura vertical
3. Radiación solar en la atmósfera:
a) refracción y difusión
b) absorción
c) balance energético
4. Problemas clave:
a) contaminación
b) ozono
c) cambio climático


1. La Tierra
Vista desde el exterior, la Tierra aparece como una esfera multicolor, frente al fondo negro delespacio, en la que predomina el azul de los océanos, y en la que se aprecian las extensiones blancas brillantes de las zonas nevadas, y el color marrón de los continentes. Las nubes se destacan formando grandes remolinos blancos, que constituyen de hecho la única contribución visible a la atmósfera. Sin embargo, como es sabido, la atmósfera recubre toda la esfera terrestre en una extensión de varioscientos de kilómetros, y participa de manera fundamental en la conservación del equilibrio energético que es la clave de la vida en nuestro planeta. Las superficies nevadas y las nubes reflejan al espacio una parte importante de la radiación solar, evitando un calentamiento excesivo de la superficie, pero la atmósfera también absorbe y re-emite radiación procedente del sol y de la superficieterrestre. Los gases que constituyen la atmósfera participan en un complejo entramado de procesos físicos y químicos, tales como absorción de radiación, transporte de partículas, fotosíntesis, respiración, oxidación de carbono orgánico, y muchos otros más, que permiten asimismo mantener el delicado balance necesario para la subsistencia de la vida.
La atmósfera tiene, por otra parte, una influenciafundamental en el clima terrestre. Mientras que los polos reciben una pequeña cantidad de radiación solar durante el invierno, el ecuador absorbe la mayoría de la energía procedente del sol. Gradualmente, la energía liberada en las zonas cálidas del ecuador se distribuye a regiones más frías por medio de vientos atmosféricos y corrientes marinas. En la superficie marina, el aire evapora moléculasde agua en zonas templadas y las transporta a lugares más fríos, donde precipitan en forma de lluvia o nieve. Estos procesos contribuyen a la caracterización del clima de cada zona.
La acción del hombre está haciendo variar, con mayor intensidad en los últimos tiempos, la composición global de la atmósfera terrestre, especialmente en lo que concierne a los constituyentes llamados gases-traza, quecomprenden menos del 1% de la misma, pero cuyo efecto es crucial tanto en el balance energético como en las propiedades químicas de la atmósfera. De entre ellos destacan el anhídrido carbónico y el ozono, cuya relevancia es bien conocida tanto en el ámbito puramente científico como en la sociedad en general.
En el resto de este capítulo se describe la estructura de la atmósfera, algunos de losprocesos físicos que tienen lugar en ella, y se plantean los problemas más acuciantes a los que debemos enfrentarnos para seguir manteniendo las condiciones ambientales que hacen de este planeta azul el único lugar, conocido por el momento, en el que pueda subsistir la vida tal como la conocemos.
2. La atmósfera terrestre.
a) Origen
El origen de la atmósfera terrestre es necesariamente un temaespeculativo, incluso dentro de la incertidumbre que rodea a todos los procesos estelares. El sistema solar se condensó a partir de una nube de gas y polvo interestelar hace 4.600 millones de años. La atmósfera original formada en dicho proceso fue barrida al exterior por los fuertes vientos solares. Al enfriarse la corteza primitiva, se llevó a cabo una etapa de emisión y liberación de gases queestaban disueltos en las rocas fundidas, en un proceso similar a las erupciones volcánicas. Esta nueva atmósfera estaría formada fundamentalmente por anhídrido carbónico, nitrógeno y vapor de agua, con una composición similar en las atmósferas de los llamados planetas ‘terrestres’, Venus y Marte. Al continuar el enfriamiento de la tierra, se formaron grandes nubes que dieron lugar a las primeras...