Atmposfera

Oxford University Press España, S.A.©

PRESIONE LA BARRA ESPACIADORA PARA AVANZAR EN LOS CONTENIDOS

Unidad 2. Atmósfera y clima 0. Índice

1. Origen y composición de la protoatmósfera2. Estructura y composición de la atmósfera actual3. Funciones de la atmósfera4. Dinámica de la atmósfera

4.1. Presión atmosférica4.2. Circulación atmosférica global4.3. Humedad atmosférica4.4. Nubosidad y precipitación

5. El clima5.1. El clima en latitudes medias5.2. Los dominios climáticos de España5.3. Situaciones climáticas especiales

6. Grandes cambios climáticos en la historia de la Tierra6.1. El origen de los ciclos glaciares





Ciencias de la Naturaleza1º ESO

LA ATMÓSFERA

La AtmósferaUNIDAD

La atmósfera terrestre es la envoltura gaseosa que rodea al planeta y es retenida por su atracción gravitatoria.

Para que un planeta tenga atmósfera estable es necesario:

• Que el planeta tenga una masa suficientemente grande como para generar un campo gravitatorio.

• Que las partículas gaseosas no estén sometidas a temperaturas elevadas.





Unidad 2. Atmósfera y clima 1. Origen y composición de la protoatmósfera

Origen

Se formó hace 4 600 millones de años.

Se gestó a partir de los gases liberados por las rocas que formaban el planeta.

La mayor parte de estos gases se perdió en el espacio.

Composición de la protoatmósfera

No era tan reductora como la atmósfera actual.

Contenía vapor de agua, CO2 y N2, junto con pequeñas cantidades de H2 y CO.

Hace 2 500 - 2 000 m. a., la actividad de los organismos fotosintetizadores provocó

un enriquecimiento en O2.

Hace 600 m. a., la acumulación de oxígeno dio lugar a la formación de la capa de ozono.

La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra.

http://images.google.com/imgres?imgurl=http://astromania.deyave.com/CSXX1/creacion/images/images/astro/HH-34.gif&imgrefurl=http://astromania.deyave.com/CSXX1/creacion/3-Fisica-Creadora.html&usg=__DzbBCozIS-RBLG1y55ctAmRBabU=&h=1280&w=1280&sz=909&hl=es&start=1&um=1&tbnid=cYikx8obtNKqhM:&tbnh=150&tbnw=150&prev=/images?q=formaci%C3%B3n+protoatmosfera&hl=es&rls=com.microsoft:*:IE-SearchBox&rlz=1I7ADBF&sa=N&um=1













Ciencias de la Naturaleza1º ESO La AtmósferaUNIDAD

La evolución de la atmósfera ha seguido varias fases:

1. Formación de la protoatmósfera de Hidrógeno y Helio.

2. Formación de la atmósfera primitiva de CO2, N2, SO2 y vapor de agua.

3. Formación de la atmósfera actual de N2 y O2.

Evolución de la atmósfera.

LA ATMÓSFERA



La At mósf er a

COMPOSICION DEL AIRE SECO

Gas Abundancia

La atmósfera es la capa de gases que rodea a la Tierra.•

Se extiende hasta unos 1000 km, aunque en sus 15 primeros km se encuentra el 95% de los gases que la componen.

•

Nitrógeno (N2) 78,08%

Oxígeno (O2) 20,95%

Argón (Ar) 0,93%

Dióxido de carbono (CO2) 0,03%

Otros gases nobles Menos de 0,001%








LA ATMÓSFERA

La AtmósferaUNIDAD

Los componentes de la atmósfera se estructuran en capas.

Meteoritos

Auroras polares

EverestTropopausaCapa

de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sió

n (m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)

TROPOSFERA(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).

TROPOSFERA

•Hasta los 12 km. altura( varía con la latitud y la época)

•Contiene el 75%de los gases, el total de CO2, vapor de agua y aerosoles.

•Su temperatura disminuye con la altura (GVT= 0,65ºC/100m). -70ºC Tropopausa.

•La presión disminuye.

•Tiene lugar el efecto invernadero ( vapor de agua y CO2)

•Se producen los fenómenos meteorológicos.Es turbulenta y hay movimentos de aire.

•Sólo en esta capa el aire es respirable.

•Su límite superior es la tropopausa.






LA ATMÓSFERA

La AtmósferaUNIDAD


Meteoritos

Auroras polares


de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sió

n (m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)


ESTRATOSFERA

• Hasta los 50 km. altura.

• Contiene pocos gases (0,02%) y es estable. El aire se mueve en estratos.

• Su temperatura aumenta hasta 80ºC debido a la absorción de UV por ozono.

• La ozonosfera está 15-30 km.

• En condiciones normales existe un mecanismo natural de formación y destrucción del Ozono

1- Fotolisis del Oxígeno por la luz ultravioleta: O2 + UV = O +O

2- Formación de Ozono : O + O2 = O3 + calor 3- Destrucción del Ozono:

A.- Por fotólisis: O3 + UV = O2 + O B.- Por reacción con Oxígeno: O + O3 = O2 + O2

• El ozono absorbe la luz UV perjudicial.• El límite superior es la ESTRATOPAUSA.






LA ATMÓSFERA

La AtmósferaUNIDAD


Meteoritos

Auroras polares


de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sió

n (m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)


MESOSFERA

• Entre los 50 y 80 km de altura.

• Su temperatura disminuye hasta los -100 ºC.

• Muy poca densidad.

• En esta capa se produce la desintegración de pequemos meteoritos.

• .• El límite superior es la MESOPAUSA





Unidad 2. Atmósfera y clima 2. Estructura y composición de la atmósfera actual

La heterosfera

10 000Hidrógeno atómico (H)

3 500Helio (He)

1 000Oxígeno atómico (O)

200Nitrógeno molecular (N2)

Límite superior (km)Gas principal

CAPASDE LA HETEROSFERA

La magnetosfera

El campo magnético externo de la Tierra se extiende más allá de la atmósfera.

Existen dos regiones con una intensa radiactividad: los cinturones de radiación de Van Allen.

En estos cinturones, los protones y electrones procedentes del Sol chocan con los gases en la ionosfera y empiezan a brillar. Esto provoca el fenómeno de las auroras.




LA ATMÓSFERA

La AtmósferaUNIDAD


Meteoritos

Auroras polares


de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sió

n (m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)


TERMOSFERA

• Entre los 80 km Y 600 Km de altura.

• El N y O absorben los rayos X y gama y se ionizan. Esto aumenta la temperatura de esta capa.

• En ella se producen las auroras boreales.

• Rebotan las ondas de radio








LA ATMÓSFERA

La AtmósferaUNIDAD


Meteoritos

Auroras polares


de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sió

n (m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)


EXOSFERA

• Entre los 600 Km Y LOS 10.000 Km de altura.

• Tiene muy poca densidad.

• Sus componetes son el O, He e H dispuestos en capas.





0,000 000 02SO2

0,000 000 06NO

0,000 000 1NO2

0,000 000 6NH3

0,000 002O3

0,000 008Xe

0,000 01CO

0,000 02N2O

0,000 05H2

0,000 10Kr

0,000 15CH4

0,000 52He

0,001 84Ne

0,037CO2

0,93Ar

2102

78N2

COMPOSICIÓN DEL AIRE(% EN VOLUMEN)

Estructura de la atmósfera

Unidad 2. Atmósfera y clima 2. Estructura y composición de la atmósfera actual



Balance de la radiación solar

Sol

cielo despejado

Unidad 2. Atmósfera y clima 3. Funciones de la atmósfera

La atmósfera actúa como filtro protector de las radiaciones y como factor regulador del clima en la Tierra.

dispersión y reflexión difusa (10 %)

absorción por el ozono (2 %)

absorción por el vapor de agua (8 %)

llega al suelo el 80 %

cielo cubierto

reflexión en las nubes(30 % a 60 %)

absorción en las nubes(5 % a 20 %)

llega al suelodel 45 % al 0 %

100 %

Espectro electromagnético solar



FUNCIONES DE LA ATMÓSFERA.

• Función protectora.

• Función reguladora:– Efecto invernadero natural.– Distribución de energía en la

Tierra.

• Función modeladora del paisaje y movimiento del agua



FUNCIÓN PROTECTORA DE LA ATMÓSFERA.





FORMACIÓN DE OZONO ESTRATOSFERA Y ABSORCIÓN LUZ uv



DESTRUCCIÓN OZONO POR CFC



http://www.bioygeo.info/Animaciones/ozone hole.swf



• http://www.bioygeo.info/Animaciones/CFC_Ozono_1.swf

http://www.bioygeo.info/Animaciones/CFC_Ozono_1.swf








ALBEDO



BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE.



BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE



DIMAMICA VERTICAL







ANTICICLONES



BORRASCAS.







Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.1. Presión atmosférica

Movimientos horizontales del aire

Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas de la misma altura, como consecuencia del calentamiento desigual de la Tierra.

Movimientos verticales del aire

Se originan por las diferencias de temperaturaentre capas de aire anexas.

Movimientos horizontales del aire.

© Sam Meteo.

anticiclón borrasca

Movimientos verticales del aire.















CONDICIONES DE ESTABILIDAD

• Descenso de aire frío y denso, que se va secando por calentamiento (suma de gradientes excepto en inversiones térmicas).

• Vientos divergentes secos : NO precipitaciones• 0<GVT<GAS=1 : Estabilidad atmosférica sin

movimientos verticales.• GVT<0 : Inversión térmica, niebla.



Condiciones de inestabilidad atmosférica

• Movimiento ascendente de aire (convección) que varia conforme G.A.S. En el seno de una masa estática en el que se cumple G.V.T.

• Ascenso: G.V.T.>G.A.S. (Aire exterior más frío)

• Vientos convergentes

• Posibilidad de lluvia si el aire ascendente es húmedo











Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.3. Humedad atmosférica

Humedad absoluta

Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire. Se expresa en g/m3.

Humedad relativa

Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire en relación con la máxima posible, según la temperatura.

cantidad total de vapor de aguahumedad relativa = x 100 cantidad máxima de vapor de agua

Curva de saturación del aire



Hr= (12,5*100)/16=78%

15 ºC

GAS=1ºC/100 m -> 20ºC -> 15ºC hasta los 600m

Desde los 600m hasta 1600m se aplica GAH= 0,5ºC/100 m

A 1600 m la T.aire = 15 – (1000* 0,5) = 10ºC

















• Nubes por ascenso orográfico: Vientos ctes. Que producen que una masa de aire húmedo choque con una montaña y ascienda, produciéndose nubes.











• Frente frío: Lluvias intensas

• Frente cálido: Lluvias persistentes y débiles.





• Frente ocluido



Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.2. Circulación atmosférica global

Diferencia de insolación sobre la Tierra




Circulación atmosférica teórica Desviación de Coriolis




Circulación general del aire en la troposfera

Distribución latitudinalde zonas de alta y baja presión

Zonas subtropicales

de alta presión (30º de latitud).Zonas circumpolares

de baja presión (60º de latitud).Zonas polares frías de alta presión.

Frente polar

Es la zona de choque entre los levantes polares fríos y los ponientes templados. Constituye un área de gran inestabilidad atmosférica (borrascas).

Zona de calma ecuatorial o zona de

convergencia intertropical (ZCIT)

Es la zona de choque entre los alisios del norte y los del sur.

Esta distribución hace que existauna alternancia latitudinalde los vientos desde las zonas polares al ecuador.

Zonas ecuatoriales cálidas de baja presión.





Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.4. Nubosidad y precipitación

Origen de las precipitaciones (I)

Por convección

Condiciones atmosféricas

cúmulos

cumulonimbos

Por la orografía

Efecto foehn

estabilidad atmosférica

(GAS > GVT)

inversión térmica

(GVT < 0)

inestabilidad atmosférica

(GAS < GVT)



Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.4. Nubosidad y precipitación

Ocurre en la ZCIT, donde chocan los alisios del norte con los del sur.

Origen de las precipitaciones (II)

Por un sistema de frentes Por convergencia

El tipo de nube es un buen indicador del tiempo meteorológico.



http://www.marviva.org/imatges/meteo/celulas-hadley-2.jpg



Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima

Este tema se desarrolla en la animación Flash asociada a esta unidad.Para acceder a la misma, pulse sobre la opción ANIMACIONES en el menú de unidad disponible en la aplicación desde la que ha proyectado esta presentación PowerPoint.

ANIMACIÓN FLASH



Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima / 5.1. El clima en latitudes medias

El frente polar y las latitudes medias Formación de una borrasca ondulatoria

masa de aire frío

masa de aire cálido

1. frente polar2. desplazamiento del aire cálido3. formación de un frente ocluido4. desaparición gradual de la borrasca




El frente polar y las latitudes medias

Formación de una borrasca ondulatoria

Formación de la gota fría



http://albertogarcia.files.wordpress.com/2008/10/jetstream-foto-espacial1.gif








El frente polar y las latitudes medias

Formación de una borrasca ondulatoria

Formación de la gota fría





Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima / 5.2. Los principales dominios climáticos de España



ojo del huracánse localiza en el centrode la espiral, dondeel tiempo está en calmay el cielo despejado

los muros de nubes se nutren del vapor de agua del mar,ya que el huracán se forma sobre la superficie

el aire frío exterior desciende por el ojo del huracány reemplaza al aire caliente

el aire caliente se mueve en espiral alrededordel ojo del huracán

el aire fluye desde el centro de la tormenta hacia fuera en el sentido de las agujas del reloj

su altura oscila entre8 000 y 15 000 m

cola

zona peligrosabajo el huracán,las bandas giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojodel huracán y aumentan según se aproximanal núcleo central

los vientos más fuertes se dan en el nivel más bajo, perola zona más destructivaes la que aparece sombreada, pues la actividad del huracán es muy intensa aquí

trayectoria

Aire seco y frío

Aire cálido

Huracanes

Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima / 5.3. Situaciones climáticas especiales





Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima / 5.3. Situaciones climáticas especiales

Tornados

Son fenómenos meteorológicos muy destructivos.

El viento gira a partir de una nube de tipo convectivo de gran desarrollo vertical. Puede alcanzar hasta 500 km/h.

Monzones

Monzón de invierno. Es un viento de origen continental que sopla desde el continente, que se enfría en exceso, hacia el mar, lo que provoca una estación seca.

Monzón de verano. Es un viento de origen oceánico, cargado de humedad, que sopla desde el maral continente, dando lugar a la estación de las lluvias.









http://www.elcorreodigital.com/vizcaya/20090915/pvasco-espana/alerta-gota-fria-euskadi-20090915.html





Unidad 2. Atmósfera y clima 6. Grandes cambios climáticos en la historia de la Tierra

Evolución climática a lo largo de la historia de la Tierra

675 - 600 m. a. Eocámbrica

470 - 410 m. a. Silúrico-Ordovícica

340 - 255 m. a. Permocarbonífera

40 000 añosNeógena

EdadGlaciación

825 - 740 m. a.Infracámbrica I

2 300 m. a.Gondwana

950 - 1 000 m. a.Infracámbrica II



Unidad 2. Atmósfera y clima 6. Grandes cambios climáticos en la historia de la Tierra / 6.1. El origen de los ciclos glaciares

calor almacenado = calor recibido − calor emitido A = G – Ecalor recibido = constante solar (1 – albedo) G = Q (1 – a)

Hipótesis solares(disminución de la energía solar recibida, G)

Fluctuaciones en la producción de energía solar.

Presencia de nubes de polvo.

Aumento de la intensidad del campo magnético.

Hipótesis geológicas

Aumento del calor emitido por la Tierra (E). Disminución de CO2 o de CH4.

Aumento del albedo (a). Distribución continental de los polos geográficos y coincidencia de glaciaciones con orogenias.

Alteraciones orbitales. Se basa en tres factores:

Teoría de las alteraciones orbitales

Variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra. Forma de la órbita terrestre. Precesión.

Documents

Atmposfera