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Atmósfera de la Tierra: Composición, tiempo y clima

La Tierra es el único planeta del Sistema Solar con una atmósfera que puede sostener la vida. La capa de gases no solo contiene el aire que respiramos, sino que también nos protege de las ráfagas de calor y radiación que emana del Sol. Calienta el planeta de día y lo enfría de noche.

Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional tomaron esta imagen que muestra la atmósfera y la luna de la Tierra el 31 de julio de 2011.
(Imagen: © Experimento ISS Crew Observatorio de la Tierra y Laboratorio de Ciencia y Análisis de Imágenes / Johnson Space Center).

La atmósfera de la Tierra tiene un grosor de aproximadamente 480 kilómetros, pero la mayor parte se encuentra a 16 km de la superficie. La presión del aire disminuye con la altitud. Al nivel del mar, la presión del aire es de aproximadamente 1 kilogramo por centímetro cuadrado. A 3 km, la presión del aire es de 0,7 kg por cm cuadrado. También hay menos oxígeno para respirar.

Según la NASA, los gases en la atmósfera de la Tierra incluyen:

Nitrógeno - 78%
Oxígeno - 21%
Argón - 0,93%
Dióxido de carbono - 0,04%


Capas de la atmósfera:

La atmósfera de la Tierra se divide en cinco capas principales; la exosfera, la termosfera, la mesosfera, la estratosfera y la troposfera. La atmósfera se diluye en cada capa superior hasta que los gases se disipan en el espacio. No existe un límite distintivo entre la atmósfera y el espacio, pero una línea imaginaria a unos 100 kilómetros de la superficie, llamada línea de Karman, generalmente es donde decimos que la atmósfera se encuentra con el espacio exterior.

La troposfera es la capa más cercana a la superficie de la Tierra. Tiene un espesor de 7 a 20 km y contiene la mitad de la atmósfera de la Tierra. El aire es más cálido cerca del suelo y se enfría más arriba. Casi todo el vapor de agua y el polvo en la atmósfera están en esta capa y es por eso que las nubes se encuentran ahí.

La estratosfera es la segunda capa. Comienza sobre la troposfera y termina a unos 50 km sobre el suelo. El ozono es abundante aquí y calienta la atmósfera al tiempo que absorbe la radiación nociva del Sol. El aire aquí es muy seco, y es aproximadamente mil veces más delgado aquí que al nivel del mar. Por eso, aquí es donde vuelan los aviones a reacción y los globos meteorológicos.

La mesosfera comienza a 50 km y se extiende a 85 km de altura. La parte superior de la mesosfera, llamada mesopausia, es la parte más fría de la atmósfera de la Tierra, con temperaturas promedio de -90 C. Esta capa es difícil de estudiar. Los jets y los globos no llegan lo suficientemente alto, y los satélites y los transbordadores espaciales orbitan demasiado alto. Pero sabemos que los meteoros se queman en esta capa.

La termosfera se extiende desde aproximadamente 90 km hasta entre 500 y 1000 km. Las temperaturas pueden alcanzar hasta 1500 C a esta altitud. La termosfera se considera parte de la atmósfera de la Tierra, pero la densidad del aire es tan baja que la mayor parte de esta capa es lo que normalmente se considera espacio exterior. De hecho, aquí es donde volaron los transbordadores espaciales y donde la Estación Espacial Internacional orbita la Tierra. Esta es también la capa donde ocurren las auroras. Las partículas cargadas del espacio chocan con átomos y moléculas en la termosfera, excitándolos hacia estados más altos de energía. Los átomos arrojan este exceso de energía emitiendo fotones de luz, que vemos como las coloridas Aurora Boreal y Aurora Austral.

La exosfera, la capa más alta, es extremadamente delgada y es donde la atmósfera se fusiona con el espacio exterior. Se compone de partículas muy dispersas de hidrógeno y helio.

Clima y tiempo:

La Tierra es capaz de soportar una amplia variedad de seres vivos debido a sus diversos climas regionales, que van desde el frío extremo en los polos hasta el calor tropical en el ecuador. El clima regional a menudo se describe como el clima promedio en un lugar durante más de 30 años. El tiempo de una región a menudo se describe, por ejemplo, como soleado, ventoso, seco o húmedo. Estos también pueden describir el clima en un lugar determinado, pero si bien el tiempo puede cambiar en unas pocas horas, el clima cambia durante un período de tiempo más largo.

El clima global de la Tierra es un promedio de climas regionales. El clima global se ha enfriado y calentado a lo largo de la historia. Hoy, estamos viendo un calentamiento inusualmente rápido. El consenso científico es que los gases de efecto invernadero, que están aumentando debido a las actividades humanas, están atrapando el calor en la atmósfera.

Este post pertenece a la serie "El Sistema Solar", puedes ver todos los posts aquí. 


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