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LA ATMOSFERA Y LA HIDROLOGÍA La Atmósfera: Es una capa gaseosa que cubre la tierra y está compuesta por gases y partículas que son atraídas a la superficie terrestre por acción de la gravedad. Las partículas que van a la atmósfera se producen por efectos antrópicos y por las fuerzas de la naturaleza. Ej.: Combustión industrial, erupción de volcanes.   

Al nivel del mar la Presión Atmosférica es de 1 bar = 1000 milibares = 1000 hectopascales. A 50 km la P.A. = 1Milibar (Mb) A 80 km la P.A. = 0.0001 Mb

Va desde (0) a 1000 kilómetros y está compuesta por varias capas o regiones: Troposfera: va desde los cero a 10 o 12 km Estratosfera: 12 a 50 o 55 km Mesosfera: de 50-55 a 80 km Termosfera: de 80 a 180 km Exosfera: 180 km TROPOSFERA: 0 – 12 Km – Tropopausa – P.A. = 1 Bar Es la capa donde viven todos los seres vivos y donde se dan todos los fenómenos meteorológicos (temperatura, precipitación, viento, rayos, truenos) Se caracteriza por:  Temperatura: 5 – 250 °C  Se calienta por la base  Tiene una pendiente negativa de temperatura, que hace que los gases que van a la atmósfera se mezclen entre sí, y permite que haya inestabilidad atmosférica, es decir, cambios climáticos que descienden en forma de lluvia ácida.  La atmósfera es dinámica.  Cuando se asciende a la Tropósfera desde el nivel del mar, por cada Km que se asciende la temperatura desciende 6 y 7 °C.  De los 6 a 12 km, la temperatura desciende entre 7 y 8 °C.  La pendiente de temperatura le da una inestabilidad permitiendo que todos los contaminantes (gases-partículas) permitiendo que se mezclan, entre si y luego y luego descienden en forma de lluvia acida. En la Tropopausa, que es la parte más alta de la tropósfera, acá el aire disminuye y cerca del Ecuador la tropopausa está 12 km. ESTRATÓSFERA: 12 – 50 (55) Km – Estratopausa – P.A. = 1 Mbar  Aquí se encuentra la capa de ozono y se encarga de filtrar toda la radiación ultravioleta que va desde los 20 a los 50 km.  Posee una temperatura en aumento en línea recta hasta los 32 Km, es decir, es isotérmica,  De los 50 – 55 Km, aumenta la temperatura calentándose por la parte superior.  Las aeronaves vuelan a +- 11 Km para causar menos combustión por la baja presencia de oxígeno.

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En todas las partes del mundo está situada a la misma altura.

MESOSFERA: 55 – 80 Km – Mesopausa - P.A. = 0.0001 Mbar  Es la capa más fría que tiene la atmosfera.  Tiene una pendiente negativa que permite el descenso de la temperatura.  En la mesósfera los gases que conforman el aire seco, permanecen más o menos constantes, es decir, las moléculas permanecen cohesionadas.  La Mesopausa es el nivel más frío de la atmósfera a los 80 km con temperatura de -95°C.  En las noches se da el fenómeno de Ionización que hace que las moléculas de los átomos de los gases se separen.

IONÓSFERA: Se da de día en la Mesósfera y en la noche en la termósfera. TERMÓSFERA: 80 a 180 Km  Mantiene una temperatura en aumento progresivo.  Se produce el fenómeno de Ionización que genera ondas radioeléctricas.  Permite que en la tierra se de una muy buena comunicación por parte de las ondas eléctricas. EXÓSFERA: 700 – 800 – 1000 Km  Aquí las moléculas están totalmente separadas y los átomos están libres, que se mezclan y se confunden con los gases interplanetarios. HOMÓSFERA: Es el conjunto de capas como lo son la Tropósfera, Estratósfera, Mesósfera. Va de los 0 a 80 Km.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL AIRE Todas las acciones que el hombre ha realizado ha cambiado la composición de la atmosfera. Componen en aire seco. Estos gases permanecen constantes hasta la Mesósfera PERMANENTES Nitrógeno Oxígeno Argón Neón Helio Kriptón Xenón Radón

VARIABLES Dióxido de Carbono Metano Hidrógeno Óxido de Nitrógeno Ozono

MUY VARIABLES Vapor de Agua Monóxido de Carbono Dióxido de Nitrógeno Amoniaco Dióxido de Azufre Sulfato de Hidrógeno

QUEMA DE COMBUSTIBLES FÓSILES

Dióxido de Azufre Óxido de Nitrógeno

Carbón, Petróleo Gas Natural

Reacción Química

Aumento de CO2

Acidificación de la Deposición Seca (Lluvia Ácida)

Calentamiento Efecto Invernadero

CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS

Atomizadores

Óxidos de Nitrógeno (Aviones)

Reducción Capa de Ozono

Aumento Radiación Ultravioleta

CAMBIOS CLIMÁTICOS A ESCALA GLOBAL

Partículas Sólidas y Líquidas en suspensión

Núcleos de Condensación

Reducción de la Radiación Solar entrante

Formación de Nubes

Enfriamiento del Suelo Terrestre

Distribución de la Precipitación

PROCESOS DE INTERCAMBIO DE CALOR Se dan entre la atmósfera y la superficie terrestre.

EFECTO NATURAL INVERNADERO: Se define como el intercambio de energía entre la superficie terrestre y la atmosfera. Como resultado de este efecto la tierra se mantiene caliente como para hacer posible la vida del planeta de lo contrario las temperaturas estarían por debajo de los -25°. Consecuencias de los gases efecto invernadero  Calentamiento por decenio  Desaparición del hielo  Disminución de lluvias, afluentes hídricos en el trópico  Impactos en la tundra boreal  Incendios forestales. Gases del Efecto Natural de Invernadero Vapor de agua (el más importante por su efecto radiactivo), metano, óxido nitroso, ozono troposférico (tormentas eléctricas), clorofluorocarbonados (origen antrópico), dióxido de carbono. Cuando se producen Tormentas Eléctricas se genera el Ozono Troposférico. Impactos ambientales:  fenómenos climáticos pueden ser más fuertes  olas de calor  deshielo de glaciales  destrucción de bancos coralinos  incendios forestales Propagación de enfermedades: Tuberculosis, cólera, gripa aviar, fiebre amarilla, ebola, fiebre del valle de rift, Enfermedades del sueño, mareas rojas, babebiosis, parásitos intestinales. TUNDRA: Condición climática que se caracteriza por ser muy fría

RADIACIÓN SOLAR. Es la emisión de ondas electromagnéticas que provienen del sol, que viajan a la velocidad de la luz (300.000 Km/sg), por eso se conoce como radiación de onda corta (1.5 a 4 Micrones). La radiación entrante es de 343 watios por m2. Del 100% de la radiación, ingresa el 43% que se distribuye así: REFLEJAR DIFUNDIR ABSORBER Se da cuando se devuelve Se da cuando los gases Se da en los gases; la radiación por gases y dejan pasar la radiación. absorbe una parte y la otra nubes la deja pasar.

Onda Corta

9% Espectro Ultravioleta

45% Espectro Visible

46% Espectro Infrarrojo

1.5

4.0 Micrones

Radiación solar total = a la radiación difusa + la radiación directa. Es el motor del ciclo hidrológico.

RADIACIÓN TERRESTRE: Es la emisión de energía desde la superficie terrestre al espacio. Se denomina Radiación de onda larga va de 4.0 a 80 micrones (1 – 10-6 mm).

La tierra recibe radiación solar y radiación terrestre porque los rayos entran, pasan la zona de gases que difunden, absorben y devuelven, al devolverse son reflejados por las nubes y devueltos a la zona terrestre. Predomina el espectro de infrarrojo el cual solo es detectable por instrumentos. Por tal motivo se da el efecto invernadero. La naturaleza se encuentra en un equilibrio radiactivo, pero no todas las superficies terrestres absorben o reflejan la misma cantidad de radiación.

Agua: Absorbe la mayor cantidad de radiación, dado que requiere dicha energía para realizar el ciclo hidrológico. Desierto: Absorbe más energía en el día y la libera en la noche.

ALBEDO: Capacidad que tiene cualquier superficie de absorber y reflejar la radiación solar o energía que recibe. Varía de acuerdo a la superficie: nieve (es la que mayor albedo posee), humedales, pastos, cultivos, desiertos, bosques, lagunas, etc.

VENTANA ATMOSFÉRICA: Una parte queda atrapada en los gases de invernadero, puesto que las nubes absorben radiación de onda larga o terrestre, y la devuelven en forma de lluvia. Si no existiera el efecto natural de invernadero, la temperatura de la tierra sería de – 25°C.

RADIACIÓN SOLAR (Onda Corta)

GAS INVERNADERO (Onda larga)

RADIACIÓN TERRESTRE

CALENTAMIENTO GLOBAL: El clima es consecuencia del vínculo que existe entre la atmosfera, los océanos, la criósfera, la biosfera, litosfera (manto rocoso del suelo), la antropósfera. Estas diferentes esferas son depósitos de masa en diferentes estados y de diversas formas de energía, el cambio de masa y energía es continua. El clima siempre ha variado, el problema del cambio climático es que en el último siglo el ritmo de estas variaciones se ha acelerado de manera anómala, a tal grado que ya afecta la vida planetaria, al buscar la causa de esta aceleración existe la relación directa entre el calentamiento global o cambio climático y el aumento de gases de efecto invernadero provocado, por las sociedades industriales.