Capas de la atmósfera terrestre

Las capas de la atmósfera son las 5 regiones en que se divide la zona de gases que envuelve a la Tierra, la más externa y menos densa.

Capas de la atmósfera

La masa de aire que rodea a la Tierra no es homogenea, sino que, a medida que se asciende, va cambiando de composición, densidad, temperatura... Para estudiarla se establecen cinco capas: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.

Estas capas se agrupan en dos regiones que se diferencian por su composición:

•» La más baja es la homósfera, que llega hasta los 80 km de altura y abarca las tres primeras capas: troposfera, estratosfera y mesosfera. La composición del aire en esta región es más o menos constante, aunque no la densidad, que va disminuyendo tal como aumenta la altura.

•» Por encima de los 80 km se situa la región llamada atmósfera superior o heterosfera, que abarca las dos capas superiores: termosfera y exosfera. Está estratificada en cuanto a composición. Hasta los 400 km abunda el nitrógeno molecular; por encima, hasta los 1.100 km, se compone de oxígeno atómico; desde ahí hasta los 3.500 km hay una capa de helio y por encima solo queda hidrógeno.

Veamos ahora las cinco capas de la atmósfera terrestre. Las analizamos de abajo a arriba, pero cuidado: la ilustración lateral está, naturalmente, al revés. Todas las medidas son aproximadas.

Troposfera

La troposfera es la capa de la atmósfera más baja. Empieza a ras de suelo y llega hasta un límite superior, llamado tropopausa, situado a unos 7 Km de altura en los polos y a 18 km en el ecuador. En ella se producen importantes movimientos verticales y horizontales de las masas de aire, los vientos, y hay relativa abundancia de agua.

La troposfera

Es la zona de las nubes y los fenómenos climáticos: lluvias, borrascas, anticiclones, frentes... y también es la capa más interesante para la ecología: junto con las aguas marinas y la capa superficial de la corteza terrestre forma lo que llamamos el medio ambiente donde se desarrolla la vida.

La temperatura va disminuyendo, con variaciones, conforme se asciende, y llega hasta unos -55 ºC (55 bajo cero) en su límite superior. La siguiente tabla muestra datos más detallados:

Altura (m)Presión (mb)DensidadTemperatura (ºC)
010131,22615
1.000898,61,1128,5
2.000794,81,0072
3.000700,90,910-4,5
4.000616,20,820-11
5.0005400,736-17,5
10.000264,10,413-50
15.000120,30,194-56,5

Estratosfera

La estratosfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite superior, llamado estratopausa, situado a unos 50 km de altitud. La temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0 ºC en la estratopausa.

Las capas de la atmósfera: estratosfera

En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 kilómetros, se encuentra la famosa capa de ozono, la ozonosfera, importante porque absorbe las radiaciones solares dañinas para los seres vivos. Los rayos ultravioleta transforman al oxígeno en ozono, y por eso aumenta la temperatura.

Aquí casi no hay movimiento del aire en dirección vertical, pero los vientos horizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 km/h, lo que facilita la rápida dispersión de cualquier sustancia que llegue a la estratosfera por todo el globo, como ocurre con los gases que destruyen el ozono.

Mesosfera

La mesosfera es la tercera en altura entre las capas de la atmósfera terrestre. Se extiende entre los 50 y 80 km de altura y acaba en la mesopausa. Contiene sólo cerca del 0,1% de la masa total del aire. Es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella.

Las capas de la atmósfera: mesosfera

En esta capa atmosférica la temperatura baja hasta los -80 ºC. Combinado con la baja densidad del aire, determina la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a escalas espaciales y temporales muy grandes.

La mesosfera es la capa donde las naves espaciales que vuelven a la Tierra empiezan a notar la estructura de los vientos de fondo, y no sólo el freno aerodinámico. Cuando los meteoroides entran en la atmosfera suelen desintegrarse, provocando los destellos que llamamos estrellas fugaces. Esto empieza a ocurrir en la ionosfera y sigue en la mesosfera.

Termosfera o Ionosfera

La termosfera o ionosfera se extiende desde una altura de casi 80 km sobre la superficie terrestre hasta la termopausa, a 700 km o más. A estas alturas queda poquísimo aire. Cuando las partículas de la atmósfera se ionizan por la radiación ultravioleta, tienden a permanecer ionizadas debido a las mínimas colisiones que se producen entre los iones.

Auroras y Estación Espacial Internacional en la termosfera

Se llama termosfera porque los gases ionizados pueden elevar la temperatura hasta los 1.500 ºC, aunque con una densidad tan baja este calor no se transmite, por ejemplo, a la Estación Espacial Internacional o el Telescopio espacial Hubble, que tiene sus órbitas estables en esta capa. También aquí se forman las auroras cuando el viento solar incide sobre los iones en las regiones polares.

La ionosfera tiene una gran influencia sobre la propagación de las señales de radio. Una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo hacia la superficie de la Tierra. Este último efecto permite la recepción de señales de radio a distancias mucho mayores de lo que sería posible usando las ondas que viajan a la altura de la superficie terrestre.

Exosfera

La más alta de las capas atmosféricas, por encima de la ionosfera, recibe el nombre de exosfera (o exósfera) y se extiende hasta los 10.000 km, lo que constituye el límite superior de la atmósfera.

Las capas altas de la atmósfera terrestre: exosfera

Los gases se van dispersando gradualmente en la exosfera hasta tener la misma composición y densidad del espacio exterior, hacia donde pueden escapar facilmente, ya que apenas actua la gravedad terrestre. En esta zona abundan los satélites meteorológicos de órbita polar y los GPS.

La zona superior forma parte de la magnetosfera, un espacio situado alrededor de la Tierra en el cual el campo magnético del planeta domina sobre el campo magnético del medio interplanetario.


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