Atmósfera terrestre: componentes y estructura

Atmósfera terrestre

La atmósfera terrestre es la mezcla de gases que rodea al planeta. La atmósfera de la tierra contiene muchas capas. La parte de la atmósfera que contiene todas las nubes, el clima, las aves y los aviones es en realidad solo una capa delgada en comparación con el tamaño completo de la Tierra. El radio de la Tierra se acerca a las 4.000 millas, pero incluso nuestros mejores aviones solo pueden llegar a las 10 millas. Parece un largo camino cuando miras hacia abajo, pero en comparación con toda la tierra, no es nada. Incluso la Estación Espacial Internacional solo orbita entre 200 y 255 millas sobre la superficie de la tierra.

Hoy vamos a pelar la atmósfera terrestre como una naranja, pasando por cada capa una por una. Luego veremos de qué está hecha la atmósfera en su conjunto.

Capas de la atmósfera

Cuando sales de la superficie de la tierra y avanzas hacia arriba, la presión del aire disminuye gradualmente. No es algo repentino; no hay ningún punto donde el espacio comience oficialmente. Entonces, si es gradual, ¿cómo puede la atmósfera terrestre tener capas?

Cuando subes a una montaña, hace más frío. Cuanto más alto esté sobre la superficie de la tierra, más frío estará. Pero esto no es cierto para toda la atmósfera terrestre. Hay partes donde la temperatura se mantiene constante y otras partes donde incluso aumenta a medida que sube. Estos cambios en lo que sucede con la temperatura son una gran parte de cómo distinguimos entre las capas de la atmósfera terrestre.

La atmósfera de la tierra tiene cinco capas principales. Enumerados de abajo hacia arriba, son: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera y la exosfera.

La troposfera es el área que va desde la superficie de la tierra hasta una altura de 7.5 millas. Contiene la mayoría de las nubes, el clima, los aviones y las corrientes de aire de la atmósfera terrestre. La altura exacta de la troposfera depende de dónde se encuentre en la tierra y de las condiciones climáticas exactas en ese momento. Contiene alrededor del 80% de la masa de la atmósfera.

La estratosfera está justo encima de la troposfera. Va desde 7.5 millas hasta alrededor de 31-34 millas sobre la superficie de la tierra. Aquí encontrará algunas nubes inusualmente altas llamadas nubes nacaradas, la capa de ozono e incluso algunos aviones. El avión comercial que vuela más alto que tenemos, como el Concorde, puede volar en las partes más bajas de la estratosfera, tan alto como 11,4 millas (60.000 pies). El récord para cualquier avión a reacción es de 23,4 millas (123.520 pies) y fue establecido en 1977 por un piloto soviético. La temperatura en la estratosfera se vuelve más cálida a medida que aumenta debido a la absorción de radiación ultravioleta en la capa de ozono.

La mesosfera está por encima de la estratosfera y se extiende desde aproximadamente 31 a 34 millas sobre el suelo hasta 50-53 millas. Las temperaturas comienzan a bajar de nuevo y rápidamente se vuelve tan frío que las pequeñas cantidades de vapor de agua que se encuentran allí pueden sublimarse directamente en nubes. No se pueden formar nubes en ningún lugar por encima de la mesosfera.

La termosfera es la siguiente, y va desde 50-53 millas hasta 310-620 millas. El tamaño de la termosfera depende de la actividad del sol en un momento dado. La temperatura aquí aumenta una vez más, pero no es una forma muy confiable de medir nada; hay tan pocas moléculas aquí que el hecho de que se muevan más rápido no te dice mucho. Todavía hay muy poco contenido de calor. No hay nubes en esta capa, pero aquí es donde se encuentran las auroras que la gente ve desde la Tierra cerca de los polos norte y sur. La Estación Espacial Internacional también orbita en esta capa.

La exosfera es la capa superior de la atmósfera. Va de 440 millas a 6,200 millas sobre la tierra. Aquí es donde la mayoría de los satélites orbitan la Tierra, aunque solo en las partes inferiores. Se podría argumentar que esta parte de la atmósfera terrestre difícilmente es atmósfera. Aquí hay muy pocas moléculas y solo están unidas débilmente a la tierra.

Componentes

La atmósfera de la tierra es principalmente nitrógeno en volumen; 78% para ser exactos. Otro 21% de la atmósfera es el oxígeno que respiramos, seguido de 0,9% de argón y 0,04% de dióxido de carbono. El hecho de que haya tan poco dióxido de carbono en la atmósfera muestra lo poderoso que es como gas de efecto invernadero. Todo el cambio climático está sucediendo debido a cambios en un pequeño porcentaje de la atmósfera, pero es más que suficiente. La atmósfera también contiene vapor de agua que puede alcanzar hasta el 5% de la atmósfera en los lugares más húmedos, pero a menudo es mucho menos significativo.

Casi toda la masa de la atmósfera se encuentra en las capas inferiores. Esto se debe a que las moléculas son atraídas por la atracción gravitacional de la tierra, por lo que tienden a asentarse cerca del fondo. Esto crea un gradiente de densidad , donde la densidad de la atmósfera disminuye a medida que asciende.

Resumen de la lección

La atmósfera terrestre es la mezcla de gases que rodea al planeta. La atmósfera de la tierra contiene muchas capas. Cuanto más alto esté sobre la superficie de la tierra, más frío estará. Pero hay partes donde la temperatura se mantiene constante y otras partes donde la temperatura aumenta. Así es como se nos ocurrieron las capas de la tierra, las cinco.

La troposfera es el área que va desde la superficie hasta 7.5 millas sobre la superficie. Contiene la mayoría de las nubes, el clima y los aviones. También contiene el 80% de la masa de la atmósfera.

La estratosfera está justo por encima de la troposfera y va desde 12,5 kilómetros hasta 50 a 34 kilómetros sobre la superficie. Aquí encontrará la capa de ozono y el avión que vuela más alto que tenemos. La temperatura en la estratosfera se vuelve más cálida a medida que sube.

La mesosfera está por encima de la estratosfera y se extiende desde aproximadamente 31-34 millas hasta 50-53 millas sobre la superficie de la tierra. Las temperaturas comienzan a bajar nuevamente y las últimas (muy pocas) nubes se encuentran aquí.

La termosfera es la siguiente, y va desde 50-53 millas hasta 310-620 millas. La temperatura aquí aumenta una vez más, pero la densidad es tan baja que no significa mucho. La Estación Espacial Internacional y las auroras están en esta capa.

La exosfera es la capa superior de la atmósfera. Va de 440 millas a 6,200 millas sobre la tierra. Aquí es donde la mayoría de los satélites orbitan la Tierra, hay muy pocas moléculas y la mayoría de la gente pensaría que esta capa es básicamente lo mismo que el espacio.

La composición de la atmósfera terrestre es 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0,9% de argón y 0,04% de dióxido de carbono. Casi toda la masa de la atmósfera se encuentra en las capas inferiores. Esto se debe a que las moléculas son atraídas por la atracción gravitacional de la tierra, por lo que tienden a asentarse cerca del fondo.