Transferencia de energia y flujo de materia en el cuerpo solido de la tierra

 La energía, en su proceso de transformación y transferencia, va manifestándose de una forma a otra, originando así lo que hoy en día constituye nuestro desarrollo científico y tecnológico, comprendiéndose que ella desempeña un papel primordial en la vida del hombre
Como vimos en las lecciones anteriores, la tierra recibe energía del sol principalmente en la forma de radiación visible. Desde unaperspectiva global, parte de esta energía se refleja al espacio como luz visible y el resto es procesada en varias formas por el sistema tierra/atmósfera/océano/y reradiada al espacio como radiación infrarroja (IR). La ruta detallada de la transformación de esta energía determina las condiciones del clima de nuestro planeta. La composición de la atmósfera del planeta y las características de lasuperficie del planeta controlan la distribución de temperatura en la superficie del planeta y de esta forma los movimientos y procesos de su atmósfera.
Una vez la energía solar visible es absorvida por el sistema terrestre - nubes, la atmósfera libre o la superficie - se transforma de energía electromagnética en energía calórica. Esta energía absorvida eleva la temperatura de la superficie oevapora el agua de la superficie para crear el vapor de agua de la atmósfera de la tierra. Si un objeto tiene una temperatura mayor que sus alrededores, disipara la energía a sus alrededores en forma de radiación infrarroja. La radiación infrarroja no es detectable por el ojo humano pero puede der detectado por la absorción de la piel de los humanos. Si elelemento calefactor de un horno eléctrico estaal rojo vivo radiara tanto radiación infrarroja como visible. Si el elementos se apaga, gradualmente perderá su color (su radiación visible) pero continuara emitiendo radiación infrarroja, la cual puede sentirse acercando una mano al elemento calefactor.
La tierra comparada con el espacio exterior es muy caliente y en consecuencia radia energía al espacio exterior a una tasa que es proporcionala la temperatura a la cuarta potencia. Parte de esta energía radiada de la superficie de la tierra se pierde directamente al espacio exterior, mientras que otra parte es absorvida por los gases y las nubes de la atmósfera. Esta absorción de radiación infrarroja por la atmósfera de lo tierra ser denomina "efecto invernadero". El nitrógeno, el gas dominante en la atmósfera, no absorve radiacióninfrarroja, pero el oxigeno, el segundo gas mas abundante,lo absorve en ciertas longitudes de onda.
El vapor de agua (distinto del de las nubes, las cuales se tratan separadamente) es un fuerte absorbente de la radiación infrarroja. Si ud ha estado en climas secos y húmedos y ha experimentado los cambios de temperatura entre el día y la noche habrá observado que en los climas secos la temperaturadisminuye rápidamente cerca a la puesta del sol, mientras queen los climas húmedos la caída de la temperatura es menos pronunciada. La diferencia obedece a la radiación de la superficie de la tierra que es obsorvida por el vapor de agua de la atmósfera húmeda y reradiada a la superficie de la tierra. En los climas secos esta radiación saliente penetra la atmósfera y escapade la tierra al espacioexterior. Así ,en efecto, el vapor de agua es el mayor absorvedor de radiación infrarroja de la tierra y es el gas de efecto invernadero mas importante.
Las nubes también son un fuerte absorbente de radiación infrarroja. En efecto un factor que los meteorólogos deben considerar para realizar el pronostico de temperatura nocturna de una localización dada es si las nubes estarán o no presentes. Laradiación infrarroja emitida por la tierra es absorvida por la nubes y reradiada a la superficie terrestre, evitando que la temperatura disminuya mucho en las noches. En cielos despejados y con baja humedad muy poca radiación infrarroja regresa a la tierra de tal forma que la temperatura en las noches cae significativamente.
Otros gases traza en la atmósfera terrestre también absorven energía...