LA ATMÓSFERA
Conjunto
de gases
que rodea
la tierra en
contacto
con la
Esta presentación se ha elaborado, en
proporción variable, a partir de
material propio, de mi alumnado,
actual o pasado, y de otras
presentaciones descargadas de la
red. Gracias por su, a veces
desconocida colaboración, pero el uso
de esta información es puramente
educativo
.
Vidal Báñez Muñoz
Composición
Ha variado mucho desde su
formación y últimamente debido a la acción humana
Los componentes atmosféricos
se pueden clasificar también en:
1. Mayoritarios: (los
reseñados en la tabla)
2. Minoritarios: 0,14%. Se
miden en ppm, son sobre todo gases nobles (He, Ne, Kr) no
reactivos como tambien el H2, y
reactivos como el CO, Ozono,
Composición del Aire seco
(Mayoritarios)
Gas
Abundancia
Nitrógeno (N
2)
78,08%
Oxígeno (O
2)
20,95%
Argón (Ar)
0,93%
Dióxido de carbono
3.
Variables
:
Vapor de agua
( quizás el mas
influyente), contaminantes, polen, polvo …
Las proporciones de estos gases se mantienen
casi constantes con la altura y esto se debe a
la permanente mezcla vertical por agitación,
que supera a la separación difusiva que es
comparativamente lenta, de los gases
Elementos variables: El vapor de
agua
El vapor de agua mezclado
en cantidades variables con el aire seco constituye el denominado “aire
húmedo”. Gracias a la turbulencia y a las
corrientes verticales, el vapor de agua asciende a niveles donde se condensa, formando nubes y
precipitaciones,
regresando de esta manera el agua a la superficie terrestre.
El vapor de agua varía
desde un 0% (desiertos) a un 4% en las zonas
Debido a las
propiedades del agua
(calor de fusión y
vaporización) es capaz
de absorber o soltar
enormes cantidades de
energía.
También es responsable
de la formación de
nubes y de distintos
fenómenos
Actualmente un elemento variable: El CO
2El CO
2mantiene constante su valor medio de
concentración, pero oscila mucho entre el día y
la noche (debido a
……….) y también
Actualmente un elemento variable: El CO
2El CO2 mantiene constante su valor medio de
concentración, pero oscila mucho entre el día y la noche (debido a la actividad fotosintética) y también depende de la localización (más alta cerca de zonas industriales, muy pobladas o zonas volcánicas )
Es en parte responsable, junto con el
Estructura de la atmósfera
Se pueden distinguir varias capas según distintos
criterios: Composición y/o Temperatura.
Capas de la atmósfera según la composición
Homosfera: De lo 0 a los 90 km, Gases mezclados de
forma homogénea
Heterosfera: De los 90 a los 1000 km, Distribución de
predominante de los gases según la densidad:
a. Capa de N2
b. Capa de Oxígeno atómico
c. Capa de Helio
d. Capa de Hidrógeno atómico
Exosfera: A partir de los 1000 km, pocas moléculas de
Atención, alturas sin
Capas de la atmósfera según la
temperatura
Troposfera. De los 0 m a los 12
Km de media (máximo en ecuador, 16, mínimo en los
polos,9km. Debido a….) y con variaciones estacionales.
La temperatura va disminuyendo
conforme se va subiendo (GVT,
0,65ºC/100m), hasta llegar a
-70 ºC en su límite superior , la
En ella se producen
importantes movimientos
verticales y horizontales
de las masas de aire
(vientos) y hay relativa abundancia de agua. Por tanto es la zona
de………
Y la capa de más interés
para la ……….
En ella se producen
importantes
movimientos verticales y horizontales de las
masas de aire (vientos) y hay relativa abundancia de agua. Es la zona de las
nubes y los fenómenos
climáticos: lluvias, vientos, cambios de
temperatura. Es la zona más turbulenta de la
atmósfera.
Y la capa de más interés
para la ecología.
En la troposfera se hace posible la …………,
ya que se concentran la mayoría de los
………proporcionando las condiciones necesarias para que pueda desarrollarse la
………...
En la troposfera se hace posible la vida, ya que se
concentran la mayoría de los gases de la
atmósfera (80%) proporcionando las condiciones necesarias para que pueda desarrollarse la vida.
Acumula la mayor
parte de los
contaminantes en
la llamada
“capa
sucia”
(primeros
500 metros) que
se detecta por la
coloración rojiza
del cielo al
Dependiendo de
la inclinación y
de la longitud de
onda de los
La estratosfera
Comprende la zona entre la
tropopausa y la estratopausa (situada
a 50-60 km de altitud)
La temperatura cambia su tendencia
Casi no hay movimiento en dirección vertical del
aire, el aire se dispone en capas verticales, pero los vientos horizontales llegan a alcanzar
frecuentemente los 200 km/h, lo que facilita el que cualquier sustancia que llega a la
La capa de ozono
La capa de ozono se sitúa entre los
15-35 Km. en concentraciones de
12ppm, máxima a los 25 Km.
El espesor es variable: Mínimo en los
Los procesos de
formación y
destrucción (procesos naturales) de ozono están en equilibrio y retienen el 90% de los rayos U.V. y liberan
calor (la temperatura sube en la
estratosfera, desde los -70º C en la
tropopausa hasta los 4ºC en la
Formación del ozono
O2 + Uv -> O + O (1)
O + O2 -> O3 + calor (2) Reacción mas lenta con la altura
O3 + Uv -> O2 + O (3) Reacción mas rápida con la altura
O + O2 -> O3 + calor (2)
También hay un
importante proceso de destrucción del ozono debido a
causas humanas,
fundamentalmente la
emisión de CFC’s
• El movimiento horizontal y la velocidad de los vientos de la
estratosfera influyen en la difusión de los CFC que destruyen el
En esta parte de
la atmósfera, se
encuentra el
90% del ozono
atmosférico, el
10% restante
está en la
Agosto de 2009, un
joven alemán, Gerrit
Blank, fue golpeado en una mano por un
meteorito del tamaño
de un guisante,
dejándole incluso una cicatriz. “Cuando me golpeó me tumbó y pasó a suficiente velocidad para
En
junio de
1994
, José
Martín paseaba
con su esposa en
su automóvil
cerca de Madrid,
cuando un
meteorito de 1,4
Kg atravesó el
parabrisas, dobló
el volante y
terminó en el
asiento trasero
(algunos piensan que lo
• Las estrellas fugaces se originan por el
roce de meteoritos con las partículas de
Mas noticias sobre meteoritos
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El meteorito que iluminó Galicia el Día das
Letras de 2016 está localizado
Un trabajo científico lo sitúa entre los
municipios de Pontevedra, en la frontera
con Portugal
Cae un meteorito en Córdoba tras generar
una gran bola de fuego
El aerolito pesaba 400 kilos y ha caído a
Mesosfera
Se extiende desde la estratopausa
(4ºC ) hasta la mesopausa (80-90
km y entre -80ºC y -90ºC)
• Contiene sólo cerca del 0,1% de la
masa total del aire.
• Es importante por la
La termosfera o ionosfera
Se extiende desde la
mesopausa hasta la termopausa (600 km y 1000ºC)
Por efecto de las
radiaciones de λ corta (rayos gamma y rayos X) se ionizan
moléculas de
En la ionosfera rebotan las ondas de radio, lo que
La tierra se va
descargando
por el flujo de
cargas, pero se
recarga gracias
a las tormentas
El aumento de
temperatura en
esta capa se
debe a la
absorción de
En esta capa se
pueden observar las auroras boreales o australes.
Una aurora polar
se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la
magnetosfera terrestre,
produciendo una luz difusa pero
predominante
La Exosfera
(no es la magnetosfera) Su límite inferior se localiza a una altitud de 600,
aproximadamente. Su límite con el espacio llega en promedio a los 10.000 km por lo que la exosfera está contenida en la magnetosfera (500-60.000 km), que representa el campo magnético de la Tierra.
. Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el
FUNCIONES
Protectora
Filtro de
radiaciones
EMISIONES
Radiaciones de onda corta
: rayos X, rayos
Gamma y rayos UV onda corta…… filtrados
por ……
Radiaciones UV de onda mas larga
… filtrados
por …
Radiaciones del espectro visible
, ondas
intermedias, llegan hasta la superficie
terrestre.
Radiaciones infrarrojas, absorbidas por …
……, que hacen lo mismo con las emitidas
por la superficie terrestre. Sucede
REGULACION
NUBES
La atmósfera permite el paso de parte de la radiación de onda corta, que calienta los materiales
terrestres. Estos, posteriormente
emiten este calor en forma de radiación de onda larga (IR). La energía retenida en la tierra permite que la temperatura media de la tierra permanezca en
torno a los 14ºC. A este fenómeno se le
denomina efecto
Los gases de efecto invernadero absorben la radiación
infrarroja emitida por la superficie de la Tierra, por la propia atmósfera debido a la presencia de esos gases, y por las nubes. La atmósfera emite radiaciones en
todas la direcciones, incluso hacia la superficie de la Tierra. De esta forma los gases de efecto invernadero retienen el calor dentro del sistema
Los gases existentes en la atmósfera, principalmente el
dióxido de carbono y el vapor de agua, son la causa del efecto invernadero . Otros gases, como el metano, los óxidos de nitrógeno, el ozono y los hidrocarburos,
No confundir
efecto invernadero natural
con
¿en 50 años más, 2º C de incremento de
Diferencias presión y temperatura
Movimientos verticales y horizontales de
DINÁMICA ATMOSFÉRICA
El principal motor es la diferencia
de radiación incidente en 2 puntos de la superficie terrestre
Esto genera lo que se denomina
gradientes
• Gradiente de Temperatura
Dinámica vertical
Movimientos verticales,
Dependen de la temperatura
Gradiente térmico Incremento
de densidad
El aire es un mal conductor
Se calienta por el calor irradiado por la tierra, no por radiación directa.
El aire caliente (menos denso) sube y se va enfriando
El aire frío (más denso) baja y se va calentando
En estas circunstancias, se favorecen los movimientos
Gradiantes verticales de Tª
Hay varios tipos:
(no entran en selectividad)
Gradiente
NO LOS VAMOS A
DESARROLLAR demasiado.
Todos consisten en una
variación vertical de Tª dependiendo si es en
condiciones estáticas o de reposo, el GVT, con un valor muy variable (depende de la latitud, la altura, la estación del año, aprox 0,65º
C/100m).
Si es una porción de aire
seco que se eleva en la
atmósfera se enfría según el
GAS, de 1 °C /100 m. Es fijo,
totalmente independiente de la temperatura del aire
ambiental
Al elevarse, una porción de
aire que contiene vapor de
agua se enfría (según el GAS) hasta que alcance su
temperatura de condensación o punto de rocío.
En este punto una parte del
vapor de agua se comienza a condensar. Se forman nubes. La condensación libera calor latente y el aire se calienta. Así, la disminución térmica es menor que en los casos
En ocasiones,
la temperatura
puede
aumentar con
la altura,
(GVT<0). Este
fenómeno se
llama
La presión en un punto depende de la humedad y
la temperatura y puede ir variando en un mismo punto geográfico. Los puntos que tienen la
misma presión se unen mediante una líneas
Zonas de alta
presión.
El viento sale
hacia fuera,
desviado en el
sentido de giro
horario
El tiempo es
seco y estable
Condiciones de estabilidad atmosférica
La masa de aire se ve empujada hacia abajo, se seca por
calentamiento y se aplasta contra el suelo creando una situación anticiclónica.
El viento sale hacia afuera, impidiendo la entrada de
precipitaciones. No hay nubes.
En las situaciones de estabilidad
anticiclónica puede darse el
fenómeno de la inversión
térmica
Las inversiones térmicas
dificultan o incluso impiden los movimientos verticales del aire. que atrapa la contaminación por subsidencia o aplastamiento
contra el suelo
En estos casos, el GVT es negativo, es
En invierno, estas situaciones de inversión térmica, son más frecuentes porque la
atmósfera está muy fría en las capas más cercanas al suelo, al perder este por
radiación, el calor que tenia.
Es una situación
frecuente por la noche y al amanecer.
El aire de las capas inferiores, más frío
que el de capas superiores no puede contener tanto vapor
de agua, se satura y se forman nieblas y
nubes bajas
A lo largo del día, cuando el sol calienta
el suelo, la capa de inversión desaparece
y levanta la niebla.
Borrascas
Zonas de baja
presión.
El viento entra desde
el exterior. Esta
desviado sentido
antihorario
Trae nubes,
Se producen cuando una masa de aire asciende pues
su temperatura es algo superior (varía según el GAS) que el aire
estático que le rodea (cuya temperaturavaría en función del GVT. GVT>GAS aire exterior más frío),
el aire asciende y si contiene humedad formará nubes y
Humedad atmosférica
La cantidad de vapor de agua en el
aire se mide en:
Humedad absoluta:
• Cantidad de vapor en un volumen
determinado de aire (se mide en
g/m3). Depende de la temperatura.
• Cuando el aire no puede contener
más humedad se satura: Punto de rocío.
Humedad relativa:
Es el % de vapor de agua que hay
en un metro cúbico de aire a una determinada temperatura en
relación a la cantidad máxima de
Dinámica atmosférica
Convección por humedad
El aire húmedo es menos denso que el
seco porque el agua desplaza a otros
componentes de mayor peso molecular
(nitrógeno, oxígeno, dióxido de
carbono...)
La dinámica de las masas de aire
generalmente depende de los 2
Cuando se calienta, el aire sube. A medida que asciende, va enfriándose y el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas o cristales de hielo.
En las zonas ecuatoriales (máxima insolación) el aire se calienta y
Fuerza de Coriolis
Es una fuerza que surge como consecuencia de
Tiene un valor
máximo en los polos y mínima en el ecuador. Esta fuerza
afecta a la
dirección de los vientos, aguas y en general a cualquier móvil que se mueva sobre la
superficie terrestre,
desviando su trayectoria
El VIENTO es el desplazamiento del aire desde
La
fuerza de
Coriolis
va a
provocar un desvío
de las corrientes
de aire,
provocando que el
transporte se lleve
a cabo mediante
tres células
Célula de Hadley
Muy energética por los rayos solares, En el ecuador, el aire cálido
se eleva y se condensa en grandes nubes y tormentas que liberan calor y conduce el aire hacia partes más altas de la atmósfera. Allí, el aire se traslada hacia los polos y se enfría a medida que se
El aire converge a una altura aproximada de 30°de latitud. La
convergencia del aire hace que este se hunda o asiente en esta latitud. Es la zona de los Anticiclones Subtropicales. La divergencia del aire en la superficie terrestre, genera un cielo despejado y vientos superficiales
suaves y variables. Las latitudes de 30°se conocen como zonas de
(consulta tu libro o lee este “ladrillo”)
De las zonas de calmas subtropicales, una
parte del aire superficial regresa al Ecuador.
Debido al efecto de Coriolis, los vientos
soplan desde el NE en el hemisferio N y
desde el SE en el hemisferio S. Son los
alisios
,
que convergen alrededor del
ecuador en una región denominada la
zona
intertropical de convergencia (ZITC
)
.
Este aire ecuatorial convergente se calienta
En las áreas que se encuentran entre las
latitudes de 60
°
y los polos, dominan los
vientos polares del este
. Son producidos
por el aire frío de los polos, que genera
anticiclones permanentes polares
que
desplazan masas de aire frío superficial.
Irán bajando de latitud hasta que se
encuentren con los vientos del oeste,
más cálidos y originaran los centros de
baja presión o
ciclones subpolares
.
(consulta tu libro o lee este “ladrillo”)
En las latitudes de 30ºC, una parte del aire superficial va
Como consecuencia de la inclinación del eje de rotación de La
Tierra, a lo largo de las estaciones, las células convectivas se
desplazan en dirección N-S produciendo las estaciones lluviosas en las zonas subtropicales, la llegada de aire polar en las zonas
FRENTE Y
CHORRO POLAR La zona de contacto entre los vientos polares del este y
los del oeste es el frente polar, que se traslada a
El frente polar
El frente polar ayuda al aire frío a desplazarse hacia el sur y al
aire húmedo y cálido, hacia el norte (hemisferio norte) y, de ese modo, transporta energía calorífica a las regiones polares.
A medida que el aire húmedo y cálido, característico de los vientos
¿puedes observar el anticiclón polar y el cinturón de borrascas
Predicción
(de la AEMT)para 16/11/2017.
Mapa anterior
Poco nuboso o despejado en todo el país, con intervalos de nubes altas en el tercio norte de la Península, algún intervalo nuboso en el Estrecho, y algunos intervalos nubosos en Canarias.
Temperaturas en ascenso en el Cantábrico, interior de la Península y Baleares, y sin cambios en Canarias. Heladas localmente moderadas en Pirineos, y débiles en áreas de la Meseta y del Sistema Ibérico.
En verano, en la zona ZICT, los anticiclones tropicales se encuentran más cerca del polo N que en el invierno. Los vientos westerlies, del oeste, soplan más hacia el N.
Sevilla, España ¿Qué célula nos afecta?
En España el clima depende de la posición del anticiclón de las Azores (subtropical).
Durante el verano está más cerca del polo N bloqueando la
entrada de las borrascas subpolares que son desviadas.
Puede haber calimas, vientos cálidos, secos y cargados
de polvo procedentes del anticiclón tropical situado en el desierto del Sáhara. En otras ocasiones se forman lluvias tormentosas debido a nubes de desarrollo vertical
En invierno, el anticiclón de las Azores se desplaza al S,
pero la península, y resto Europa, actua como continente y debido al intenso frío, puede formarse un anticiclón de bloqueo originando una intensa sequía, nieblas, heladas, incluso olas de frio y desviando las lluvias hacia la cornisa cantábrica o al N de Europa.
En primavera y otoño, al hacer más calor, desaparece el
PRECIPITACIONES
NUBES DE CONVECCION TÉRMICA
Nubes de conveccion en un frente
Un frente es la
frontera que separa dos
masas de aire con un gran contraste de temperatura y humedad. Las distintas
densidades
obligan a que el aire caliente
Frente frio
Una masa de aire frío se mueve y alcanza a una masa
de aire cálido o choca contra ella.
El aire cálido de ve obligado a ascender formando una
borrasca con nubes de desarrollo vertical
Frente calido
El aire cálido seFrente ocluido
Se superponen
dos frentes, el
frío va mas
rápido, atrapa al
frente cálido y el
frente cálido
pierde contacto
con el suelo,
.
Todo este sistema de frentes es típico del latitudes
medias, la nuestra, resultado del encuentro entre
¿conoces alguna zona donde ocurra
El clima
•Un climograma
es la
representación
gráfica de la
evolución de las
temperaturas
medias
mensuales (ºC)
y de las
precipitaciones
(en mm.o l/m2)
en un lugar
tomando los
TIPOS DE CLIMA: ZONA TEMPLADA.
En la zona templada,
predomina la circulación del oeste, por lo cual las
fachadas
MEDITERRÁNEO
• Estación seca en verano.
• Verano cálido e invierno suave.
OCEÁNICO
Sin estación seca.
Húmedo todo el año.
Verano fresco e invierno
suave o poco frío
.
Mediterráneo
DE MONTAÑA
Descríbelo….
SUBTROPICAL SECO. • Sólo un mes húmedo.
Gota fría
Fenómeno típico de final de Verano: en el levante español, el mediterráneo proporciona aire caliente y húmedo.
Ocurre por la entrada de una burbuja de aire frío situado a cierta altura, que procede de la tropopausa polar. Debido a su baja temperatura desciende en espiral hasta la superficie, esto originará un ascenso convectivo de aire cálido formando una nube de desarrollo vertical, (Se forma una borrasca) que descargará fuertes aguaceros en breve periodo de tiempo
Tornados: son columnas giratorias de viento y polvo de unos 50 m de anchura. Se deben a un remolino que resulta de un calentamiento excesivo de la superficie terrestre, asociado a un frente.
La velocidad del viento es de 500 km/h, con lluvias torrenciales y granizadas. Es típico del S y E de la
Este no. El bueno
este
Estados Unidos es el país del mundo donde
se producen más tornados
¿Por qué se producen tantos tornados en
Estados Unidos?
Dentro de este país hay una zona que es conocida como el
Corredor de los Tornados que incluye estados como Texas, Oklahoma, Kansas y Nebraska (centro de los Estados Unidos). Los tornados pueden producirse en cualquier momento aunque la primavera y el otoño son las estaciones donde más se producen.
Las tierras al centro de los Estados Unidos son las que
Huracán Patricia, el huracán más poderoso registrado en toda la historia del mundo visto desde la Estación Espacial Internacional el 22 de octubre de 2015. El ciclón desarrolló ráfagas de 400 km/h, azotando
Los huracanes son las tormentas más grandes y violentas de la Tierra. La gente
llama a estas tormentas con distintos nombres como tifones o ciclones según el lugar donde se producen. El término científico para todas estas tormentas es ciclón tropical. Sólo los ciclones tropicales que se forman sobre el Océano Atlántico y el Océano Pacífico oriental, como el Patricia, se llaman huracanes
El aire cálido y húmedo sobre los océanos se eleva desde cerca de la superficie. Como el aire
se mueve hacia arriba y se aleja de la superficie, queda menos aire cerca de la superficie. Dicho de otra forma más científica: el aire cálido se eleva causando un área de menor presión de aire cerca del océano.
El aire con mayor presión que está en las áreas circundantes llena el área de baja presión.
Luego, este "nuevo" aire se torna cálido y también se eleva. En la medida en que el aire cálido continúa subiendo, el aire circundante gira para ocupar su lugar. Cuando el aire cálido y húmedo se eleva y se enfría, el agua que va subiendo en forma de vapor forma nubes. Todo el sistema de nubes y aire gira y crece, alimentado por el calor del océano y el agua que se evapora de la superficie.
ojo del huracán se localiza en el centro de la espiral, donde el tiempo está en calma y el cielo despejado los muros de nubes se nutren del vapor de agua del mar, ya que el huracán se forma sobre la superficie el aire frío exterior desciende por el
ojo del huracán y reemplaza al aire caliente
el aire caliente se mueve en espiral alrededor del ojo del huracán
el aire fluye desde el centro de la tormenta hacia fuera en el sentido de las agujas del reloj.
Su altura oscila entre 8 000 y 15 000 m
cola
zona peligrosa bajo el huracán, las bandas
giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojo del huracán y aumentan según se aproximan al núcleo central
los vientos más fuertes se dan en el nivel más bajo, pero la zona más destructiva es la que aparece sombreada, pues la actividad del huracán es muy intensa aquí
trayectoria
Aire seco y frío Aire cálido
