ATMÓSFERA TERRESTREComposición de la atmósfera terrestre (aire seco, porcentajes por volumen) Gas Volumen nitrógeno (N2) 780,840 ppmv (78.084%) oxígeno (O2) argón (Ar) dióxido de carbono (CO2) 209,460 ppmv (20.946%) 9,340 ppmv (0.9340%) 387 ppmv (0.0387%) neón (Ne) helio (He) metano (CH4) kriptón (Kr) hidrógeno (H2) óxido nitroso (N2O) xenón (Xe) ozono (O3) dióxido de nitrógeno (NO2) yodo (I) monóxido de carbono (CO) 18.18 ppmv (0.001818%) 5.24 ppmv (0.000524%) 1.79 ppmv (0.000179%) 1.14 ppmv (0.000114%) 0.55 ppmv (0.000055%) 0.3 ppmv (0.00003%) 0.09 ppmv (9x10−6%) 0.0 to 0.07 ppmv (0% to 7x10−6%) 0.02 ppmv (2x10−6%) 0.01 ppmv (1x10−6%) 0.1 ppmv amoniaco (NH3) trazas Excluido por ser aire en seco agua (vapor) (H2O) ~0.40% a nivel atmosférico, en superficie: 1%-4% ppmv: partes por millón por volumen La diferencia de presión entre dos capas separadas por un es: pues se supone la densidad constante. Ahora bien como 4 hPa son 3 mm de Hg la presión disminuye 4 hPa cada 33.500-10. La variación con la altura de la presión atmosférica con el conocimiento que se tiene del magnetismo o de la densidad atmosférica es lo que se conoce como Ley barométrica.100 veces mayor que la densidad del aire resulta que la presión disminuye 1 mm de Hg cuando nos elevamos 11100 mm es decir 11.000 km). formada por diversas capas con composición diferente. 100-400 km . es decir.100-3. En una atmósfera isoterma la presión varía con la altura siguiendo la ley: .3 m es decir 1 hPa cada 8 m de ascenso.000 km .capa de hidrógeno Variación de la presión con la altura Artículo principal: Atmósfera.capa de helio 3.capa de oxígeno atómico 1.500 km .1 m. está estratificada.Heterosfera La heterosfera se extiende desde los 100 km hasta el límite superior de la atmósfera (unos 10. Pretendemos subir una montaña no excesivamente alta (para que la densidad sea constante) y queremos saber como disminuirá la presión a medida que ascendemos Como la densidad del mercurio es: es 11.capa de nitrógeno molecular 400-1. La ley de la densidad suponiendo el aire como un gas ideal Aplicada a la superficie de la Tierra resulta una densidad del aire .100 km . g la aceleración de la gravedad. Por el contrario. la variación de la aceleración de la gravedad es tan suave que no afecta. h-h0 es la diferencia de alturas entre los niveles con presiones P y P0 y T es la temperatura absoluta media entre los dos niveles.Donde M es la masa molecular. El hecho de que la temperatura varíe sí limita la validez de la fórmula. Es decir la disminución de presión es calcularla basta con poner en la Ley barométrica resulta: Para Para la atmósfera de la Tierra la escala de alturas H es de 8. Escala de altura La escala de altura es la altura a la que hay que elevarse en una atmósfera para que la presión atmosférica disminuya en un factor e=2.718182. En función de la escala de alturas H la presión puede expresarse: y análogamente para la densidad: Capas de la atmósfera terrestre y la temperatura . y R la constante de los gases perfectos.42 km. la temperatura en la estratosfera aumenta. por ende. y mucho menor en las zonas polares por la fuerza centrípeta (achatamiento polar). del calor. Troposfera . se trata de una atmósfera muy enrarecida. mesopausa y termopausa. La latitud del lugar determina el mayor o menor espesor de la troposfera. mesosfera y termosfera. tanto en el campo de la geografía física como en el campo de la geografía humana. La troposfera es la capa inferior (más próxima a la superficie terrestre) de la atmósfera de la Tierra. siendo mucho mayor en la zona intertropical por la fuerza centrífuga del movimiento de rotación terrestre. estratosfera. La relación entre la altitud y la temperatura es distinta dependiendo de la capa atmosférica considerada: troposfera. Estratosfera Su nombre obedece a que está dispuesta en capas más o menos horizontales (o estratos). proceso que involucra calor: al ionizarse el aire. Sus principales características son: Su espesor alcanza desde la superficie terrestre (tanto terrestre como acuática o marina) hasta una altitud variable entre los 6 km en las zonas polares y los 18 o 20 km en la zona intertropical. La temperatura de la atmósfera terrestre varía con la altitud. La capa inferior de la troposfera se denomina la capa geográfica. Este aumento de la temperatura se debe a que los rayos ultravioleta transforman al oxígeno en ozono. que es donde se producen la mayor proporción de fenómenos geográficos. Las divisiones entre una capa y otra se denominan respectivamente tropopausa. La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra. Se extiende entre los 9 o 18 km hasta los 50 km de altitud. A medida que se sube. Su temperatura disminuye con la altitud. A medida que se sube. se convierte en un buen conductor de la electricidad y.Capas de la atmósfera y las zonas intermedias entre las mismas. estratopausa. . disminuye la temperatura en la troposfera. muy tenue. En la troposfera suceden los fenómenos que componen lo que llamamos tiempo meteorológico. Sin embargo. salvo algunos casos de inversión térmica que siempre se deben a causas locales o regionalmente determinadas. Es por ello que a cierta altura existe una relativa abundancia de ozono (ozonosfera) lo que implica también que la temperatura se eleve a unos -3° C o más. por las razones indicadas más adelante. 1% de los gases. Se corresponde aproximadamente con toda la termosfera.Ozonosfera Se denomina capa de ozono. Esta es el área donde los átomos se escapan hacia el espacio. y está relativamente indefinida. Si el sol está activo.000/10. Como su nombre indica. Ionosfera En la termosfera o ionosfera (de 69/90 a los 600/800 km). A esta altura. Es importante por la ionización y las reacciones químicas que ocurren en ella. Se encuentra arriba de la mesosfera. el aire es muy tenue y la temperatura cambia con la mayor o menor radiación solar tanto durante el día como a lo largo del año. . que se extiende aproximadamente de los 15 km a los 40 km de altitud. Es la zona más fría de la atmósfera. Mesosfera Es la tercera capa de la atmósfera de la Tierra. reúne el 90% del ozono presente en la atmósfera y absorbe del 97% al 99% de la radiación ultravioleta de alta frecuencia. u ozonosfera. En ella se encuentra el 0.500° C e incluso más altas. aproximadamente. entre los 15 y 32 km. Esta capa. Se extiende entre los 50 y 80 km de altura. La termosfera de la Tierra también incluye la región llamada ionosfera.1% de la masa total del aire. de ahí su nombre. contiene solo el 0. pudiendo alcanzar los -80 °C.. Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario. es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. Está situada en la estratosfera. Regiones atmosféricas Ozonosfera: región de la atmósfera donde se concentra la mayor parte del ozono. Esta capa nos protege de la radiación ultravioleta del Sol. Exosfera La última capa de la atmósfera de la Tierra es la exosfera (600/800 2. Su límite superior se localiza a altitudes que alcanzan los 960 e incluso 1000 km. las temperaturas en la termosfera pueden llegar a 1.000 km). Ionosfera: región ionizada por el bombardeo producido por la radiación solar. La baja densidad del aire en la mesosfera determina la formación de turbulencias y ondas atmosféricas que actúan a escalas espaciales y temporales muy grandes. La termosfera es la cuarta capa de la atmósfera de la Tierra. a la zona de la estratosfera terrestre que contiene una concentración relativamente alta de ozono. la temperatura aumenta con la altitud. y la de O2. actúa como protector de los vientos solares. se va acelerando hasta que su peso es igual a la fuerza de fricción que se produce por el desplazamiento dentro del aire. situada a unos 95 km de altura. En ese momento deja de acelerar. físico-química. provocando una fuerza de fricción mayor. Estos procesos presentan una gran complejidad por la enorme gama de interacciones posible tanto en el mismo seno de la atmósfera como con las otras partes (sólida y líquida) de nuestro planeta. además de lo que se conoce como principio cero de la termodinámica. generado por el núcleo terrestre. eléctrica. . los efectos de los mismos y. Capas de airglow: Son capas situadas cerca de la mesopausa. o por rayos cósmicos. La termodinámica establece tres leyes. en general todos los flujos de energía térmica. Puede desacelerar la velocidad de caída no sólo por la densidad de la atmósfera sino también por la variación del área de sección atravesada. lo que aumenta la fricción. Así pues. y si abren los brazos y piernas desaceleran. Los acróbatas aéreos de caída libre pueden variar su velocidad de caída acelerando o desacelerando: si se desplazan de cabeza aceleran hasta equilibrar su peso. Dinámica de la atmósfera Se llama dinámica de la atmósfera o dinámica atmosférica a una parte de la Termodinámica que estudia las leyes físicas y los flujos de energía involucrados en los procesos atmosféricos. ambas con un grosor aproximado de unos 10 km. que se caracterizan por la luminiscencia (incluso nocturna) causada por la reestructuración de átomos en forma de moléculas que habían sido ionizadas por la luz solar durante el día. dado que la atracción gravitacional produce un movimiento uniformemente acelerado solamente en el vacío. y su velocidad comienza a decrecer a medida que la atmósfera aumenta su densidad. Las principales capas son la del OH. Magnetosfera: Región exterior a la Tierra donde el campo magnético. a unos 85 km. Funciones de la atmósfera Velocidad constante en caída libre Un cuerpo en caída libre dentro de la atmósfera puede tener velocidad decreciente. Si un cuerpo comienza a caer atravesando la atmósfera. y de otros tipos que ocurren en la capa de aire que rodea a la Tierra. Estas tres leyes rigen en todo el mundo físico-natural y constituyen la base científica de los procesos que constituyen el campo de la dinámica de la atmósfera. la dinámica atmosférica involucra a todos los movimientos que se presentan en el seno de la atmósfera terrestre y estudia también las causas de dichos movimientos. 4 kg→ . Un cuerpo que pesa 80 kg→ en el aire tiene un volumen de 75 dm 3 ¿ Qué empuje recibe en el aire y cuál es su peso en el vacío? E = pe . recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del gas desalojado. 75 dm3 E = 97 g→ . Los líquidos son prácticamente incompresibles.097 kg→ PV = P + E PV = 80 kg→ + 0. si el volumen en el momento de partir es de 800 m3 E = pe .PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES El principio de Arquímides es aplicable a los gases.800 kg→ = FA = 234. 800 m3 = E= 1034. Todo cuerpo sumergido en una masa de gas. tal como se lo enuncia para los líquidos.293 g→ / dm3 . Los gases son compresibles.4 kg→ FA = E .097 kg→ PRINCIPIO DE PASCAL aplicado a los gases Las presiones ejercidas sobre una masa gaseosa se transmiten integramente y en todas direcciones y sentidos.4 kg→ Diferencia importante entre un líquido y un gas.293 kg→ / m3 . V E = 1. V E = 1. E = 0.P FA = 1034.097 kg→ = 80. . Flotabilidad de los cuerpos sumergidos en los gases Calcular la fuerza ascencional de un globo cuyo peso total es de 800 kg→.