Que es la Atmosfera

Llamamos atmósfera a una mezcla de varios gases que rodea cualquier objeto celeste, como la Tierra, cuando éste posee un campo gravitatorio suficiente para impedir que escapen.

En la Tierra, la actual mezcla de gases se ha desarrollado a lo largo de 4.500 millones de años. La atmósfera primigenia debió estar compuesta únicamente de emanaciones volcánicas, es decir, una mezcla de vapor de agua, dióxido de carbono, dióxido de azufre y nitrógeno, sin rastro apenas de oxígeno. A lo largo de este tiempo, diversos procesos físicos, químicos y biológicos transformaron esa atmósfera primitiva hasta dejarla tal como ahora la conocemos.

Además de proteger el planeta y proporcionar los gases que necesitan los seres vivos, la atmósfera determina el tiempo y el clima.

Composición química de la atmosfera

La atmósfera está formada por una mezcla de gases generalmente estables, pues éstos se encuentran en una homogénea proporción, y más aún si hablamos de las proximidades a la superficie de la Tierra. Dicha zona gaseosa del planeta, conforma la capa externa de la Tierra, siendo además la capa más extensa y con menor densidad de la Tierra, concentrándose la mayor parte de su masa ( en torno al 99%), en los primeros 30 kilómetros.

Los gases que forman la atmósfera, son muy diversos y varían su concentración en relación a la altura, dichos gases son absolutamente esenciales para la vida. La mezcla de gases, es conocida comúnmente con el nombre de aire, y se encuentra formada por una concentración de un 21 % de oxígeno, y un 78% de nitrógeno.

En la atmósfera podemos distinguir dos grandes capas, la homosfera y la heterosfera.

La homosfera, se llama así debido a su composición, la cual es constante y uniforme.

Los elementos que la componen son: oxígeno, nitrógeno, argón, CO2, vapor de agua, neón, helio, kriptón, hidrógeno, y ozono.

La heterosfera en cambio, recibe su nombre debido a su composición, la cual varía de capa a capa, alejándose de ser constante. Los elementos que la forman son el nitrógeno molecular, el oxígeno atómico, helio, e hidrógeno, elementos que forman estratos, lo que hace que podamos diferenciar diferentes capas dentro de la heterosfera (troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera, y exosfera).

Todos los gases que conforman la atmósfera, se mantienen en torno al planeta gracias a la fuerza gravitatoria.

.Las capas más cercanas a la Tierra, es decir la troposfera y la estratosfera, poseen una composición importante para el hombre, pues por ejemplo la composición de la troposfera interviene en la respiración.

Esta capa está constituida por nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono, siendo el nitrógeno, con aproximadamente un 78% de concentración, el más abundante. También se encuentra un pequeño porcentaje de gases nobles, como pueden ser, el argón y el neón.

La composición química del aire, a nivel del mar sigue las concentraciones ( %) de la siguiente tabla:

Concentración (%) Elemento químico

78.08 % Nitrógeno

20.95 % Oxígeno

0.93 % Argón

0.03 % CO2

0.018 % Neón

0.005 % Helio

0.001 % Criptón

0.00006 % Hidrógeno

0.00004 % Ozono

0.000008% Xenón

El vapor de agua no se incluye en la tabla, ya que su concentración varía, sin llegar nunca a un 0.0001 %. También se conoce la presencia de otras sustancias, como el radón, óxido nitroso y metano, pero se consideran más bien como sustancias residuales, los cuales son más bien sustancias contaminantes que elementos de su composición.

De todos los elementos que componen la atmósfera, el más importante para la vida en la Tierra, es sin duda el oxígeno, el cual es vital para la respiración. Las plantas producen oxígeno en el proceso que llevan a cabo para sintetizar sus alimentos, siendo parte de éste oxígeno utilizado por las mismas plantas, pero el resto del elemento, es liberado a la atmosfera, este proceso pertenece al ciclo del oxígeno el cual se encuentra dirigido por el Sol.

Tiempo Atmosférico

 La descripción de las condiciones de la troposfera en un lugar y en un momento determinado es lo que llamamos tiempo atmosférico o estado del tiempo.La temperatura, las precipitaciones y el viento son lo que llamamos tiempo atmosférico.

Tiempo atmosférico = temperatura + precipitaciones + viento

 Las temperaturas, las precipitaciones y el viento cambian a lo largo de los meses y los años. No siempre se cumplen todas las características del tiempo atmosférico.

TEMPERATURA: Grado o nivel térmico de los cuerpos, relacionado con la energía cinética de las moléculas de los mismos. Temperaturas máxima y mínima, el mayor o el menor grado de calor que se observa en la atmósfera o en un cuerpo durante un período determinado de observación. Para medirla, se utiliza el

termómetro y en grados centígrados (ºC).

PRECIPITACIÓN:   Agua procedente de la atmósfera  que en forma sólida (nieve o granizo) o líquida, se deposita sobre la superficie de la tierra. Suele medirse en litros por metro cuadrado con el pluviómetro.

VIENTO: Corriente de aire producida en la atmósfera por causas naturales. Medimos su velocidad con el anemómetro y observamos su dirección con la veleta.

Meteorología

La Meteorología es la disciplina que se ocupa del estudio de los fenómenos atmosféricos, las propiedades de la atmósfera y especialmente la relación con el tiempo atmosférico y la superficie de la tierra y los mares. Los tópicos adjudicados fuertemente a la Meteorología son el conocimiento completo, la predicción acertada y el control artificial de los fenómenos atmosféricos.

Qué son los fenómenos meteorológicos?

Los fenómenos meteorológicos son fenómenos relacionados con la atmosfera, los fenómenos que son producidos por el movimiento de aire, agua y tierra, que se ven reflejados en temperatura, precipitación, y el clima

Hidrometeoros

El aire caliente que asciende hasta las capas más altas de la atmósfera, se enfría a medida que asciende provocando la condensación del vapor de agua en gotitas microscópicas que forman las nubes.

Estas se reúnen unas con otras formando gotas cada vez mayores que se sostienen en el aire gracias al viento. Cuando se hacen muy pesadas estas nubes, el agua cae por gravedad y da lugar a lluvias.

La nieve se produce cuando la temperatura del aire es inferior a 0 ºC.

La niebla: Hidrometeoro formado por gotas de agua muy pequeñas, que pueden verse a simple vista, y que reducen la visibilidad horizontal por debajo de un kilómetro. Se produce principalmente en otoño e invierno y casi nunca en verano.

Electrometeoro

Meteoros luminosos

INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS

Todo estudio científico de la atmósfera supone disponer, ante todo, de datos meteorológicos precisos. Nuestros sentidos y principalmente la vista y el tacto nos permiten estimar un gran número de observaciones. Por ejemplo, podemos observar la cantidad de nubes presente en el cielo o determinar la dirección del viento por el movimiento de las hojas o una columna de humo. Estas observaciones se denominan observaciones sensoriales.

Sin embargo, nuestros sentidos no bastan y tenemos que recurrir a los instrumentos. Por ejemplo, aunque una persona puede determinar si la presión atmosférica está subiendo o bajando, no puede saber el valor exacto de la misma, para lo cual es necesario consultar a un instrumento. En este caso, las observaciones se llaman observaciones instrumentales.

Los elementos que se miden con ayuda de los instrumentos son los siguientes:

a) Duración de la insolación o brillo solar.

b) Temperatura del aire, del agua y del suelo.

c) Presión atmosférica.

d) Humedad.

e) Velocidad y dirección del viento.

f) Altura de la base de las nubes.

g) Cantidad de lluvia.

h) Cantidad de evaporación.

i) Radiación solar.

De acuerdo con el modo de realizar la lectura, los instrumentos meteorológicos se pueden dividir en dos categorías fundamentales: instrumentos de lectura directa y aparatos registradores. Los primeros son más precisos, pero cada medida necesita una lectura. Los segundos se refieren a instrumentos en los cuales el movimiento de las partes móviles se amplía por palancas, que actúan sobre una plumilla que inscribe sobre una banda de papel arrollado alrededor de un tambor movido por un mecanismo de relojería. Estas bandas están graduadas para poder determinar la hora exacta de cada punto de la curva registrada.

Anemógrafo

Registra continuamente la dirección (grados) de la velocidad instantánea del viento (m/s), la distancia total (en km) recorrida por el viento en relación con el instrumento y las ráfagas (en m/s).

Anemómetro

Mide la velocidad del viento (m/s) y, en algunos tipos, también la dirección (en grados)

Barógrafo.

Registra continuamente la presión atmosférica en milímetros de mercurio (mm Hg) o en milibares (mb). En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de presión es el hectopascal

Barómetro de Mercurio

Instrumento para medir la presión atmosférica, la cual se equilibra con el peso de una columna de mercurio. Las unidades son el milímetro de mercurio (mm Hg), el milibar (mb) o el hectopascal (hPa).

Evaporímetro

Aparato para medir la cantidad de agua que se evapora en la atmósfera durante un intervalo de tiempo dado. Se denomina también como atmómetro y es el término general para denominar

cualquier aparato que sirva para medir la evaporación. Las unidades son el mililitro (ml) o el milímetro de agua evaporada

Hidrógrafo

Aparato que registra la humedad relativa del aire (%).

Termógrafo

Registra la temperatura del aire en grados Celsius (°C).

Termómetros de suelo

Indica la temperatura del suelo a diversas profundidades, en grados Celsius (°C).

Pluviómetro

Mide la cantidad de lluvia caída, en milímetros (mm).

Psicrómetro

.Mide la humedad relativa (%) de un modo indirecto.

Elementos y Factores del Clima

Los elementos del clima son los fenómenos meteorológicos que se producen en la atmósfera y explican tanto el tiempo como el clima de un lugar. Estos son: la temperatura, la humedad, la presión atmosférica, el viento y las precipitaciones

La temperatura es el grado de calor que posee la atmósfera. Las escalas termo céntricas que son más utilizadas son los grados Celsius y los grados Fahrenheit. En los mapas climáticos, la temperatura se grafica mediante las isotermas.

Los instrumentos utilizados para el estudio de la temperatura son el termómetro, con el cual se mide, y el termógrafo con el cual es registrada.

La humedad es la cantidad de vapor de agua que existe en la atmósfera. La superficie de los océanos es la fuente principal de la humedad del aire pues aquí se evapora el agua en forma constante, contribuyendo también a su formación los ríos, lagos, nieve, glaciares,…

Cuando hay mucha humedad, el vapor forma pequeñas gotas de agua que forman las nubes y la niebla.

Los instrumentos que registran la humedad son el higrómetro y el psicrómetro.

El Viento es el aire de la atmósfera en movimiento.

El aire se desplaza constantemente de forma horizontal en la atmósfera, arrastrando nubes e influyendo en la temperatura, pues también mueve masas. Los distintos tipos de viento se caracterizan por su dirección y su velocidad, estos se miden con anemómetro y veleta respectivamente.

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire de la atmósfera sobre la superficie terrestre. La unidad que se utiliza para expresarla son los milibares.

La precipitación es el agua que cae sobre la superficie terrestre en forma líquida o sólida y son el resultado de un proceso que es generado por el enfriamiento de masas de aire húmedo debido a la ascensión, y a la presencia de núcleos de condensación o de congelación, los que atraen moléculas de agua y originan las precipitaciones. Las precipitaciones se categorizan de acuerdo a la forma en que la masas de aire que las originó se elevaron en la atmósfera; por ello se clasifican en conectivas, ciclónicas, y orográficas.

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Factores del clima

Los factores climáticos influyen y determinan el clima de un determinado lugar y son: la altitud, la latitud, la influencia del mar y el relieve.

LatitudLa latitud es  la distancia desde un punto determinado del  planeta a cualquier punto del Ecuador.La latitud también va a influir en la temperatura, ya que cuanto más próximos nos encontremos al Ecuador, las temperaturas serán más altas, y conforme nos alejamos hacia los polos las temperaturas serán más bajas. 

Altitud, que es la distancia de un punto en relación al nivel del mar. Este factor influye sobre la temperatura y sobre la pluviosidad o lluvia. Al aumentar la altitud la temperatura disminuye aproximadamente en un grado cada 180 metros. Esto sucede porque en las zonas de menor altitud el aire es más denso y es capaz de retener el calor, mientras que en las zonas más altas, esto no sucede y las temperaturas descienden. 

El relieveEl relieve  va a influir en las zonas más montañosas, es decir, que están más elevadas, son más corrientes las precipitaciones en forma de lluvia, nieve o niebla.

La influencia del marEl mar actúa como modelador de la temperatura, ya que se enfría lentamente suavizando el calor de las costas que baña. Las temperaturas varían menos entre el día y la noche.