Lección

LA ATMÓSFERA

La atmósfera de la tierra tiene una influencia considerable en la intensidad de radiación solar alcanzando la superficie terrestre. Su altura es aproximadamente de 70 a 80 km y consiste mayormente de Nitrógeno (~78%) y Oxígeno (~21%). Acerca de una docena de otros gases más vapor de agua juntos hacen solo un 1% pero pueden tener un importante efecto en el clima y el ambiente, por ejemplo, los “gases invernadero” como Metano y Dióxido de Carbono.

Capas de la atmósfera terrestre

La capa más cercana a la superficie se llama Tropósfera. Es la capa más nubosa y alcanza la Tropopausa. La Tropopausa es el límite entre la Tropósfera y la Estratósfera. Está en alturas de entre 11 y 16 km, dependiendo de la localización sobre la tierra y las condiciones atmosféricas.

La Estratósfera está casi sin nubes debido a su baja humedad. Sobre la Estratósfera se encuentra la Mesósfera, empezando a una altura de aproximadamente 50 km sobre la superficie terrestre. Sobre la Mesósfera está la Ionósfera, que se conoce también como la Termósfera, y alcanza alturas hasta 640 km aproximadamente. Sobre la Ionósfera comienza la Exósfera, que es el límite exterior y alcanza los 9.600 km. Sobre esto se encuentra el espacio interplanetario.

La mitad de la completa masa de nuestra Atmósfera está situada dentro de los 5 a 6 km sobre la superficie terrestre. La capa límite planetaria, también conocida como la capa límite atmosférica es la parte más baja de la atmósfera y su comportamiento es directamente influenciado por su contacto con la superficie de la tierra. Dependiendo de la localización y condiciones, el espesor de la capa límite puede ser desde 50 a 2000 m, aunque típicamente se encuentra en el rango de entre 200 y 500 m.

La radiación solar, al pasar por la atmósfera se reduce mediante absorción y dispersión causado por moléculas de aire, particular de aerosol, gotas de agua y cristales de hielo en nubes.

La dispersión de la radiación solar toma lugar dentro de todo el rango espectral. De todas formas, hay diferentes modos en los cuales la dispersión puede ocurrir:

  • Dispersión por gotas de agua y/o cristales de hielo en las nubes relativamente iguales dentro del total del rango espectral;
  • Dispersión por moléculas (Dispersión de Rayleigh), predominantemente de la radiación con longitudes de onda cortas;
  • Dispersión por partículas de aerosol (Dispersión de Mie) afectando longitudes de onda dependiendo del tamaño de partícula y distribución.
  • La dispersión y absorción en la atmósfera tiene un gran efecto en el espectro de la radiación solar que alcanza la superficie.

Las variaciones de la presión de aire y temperatura dentro de la atmósfera influencian la absorción y por ende afectan al espectro a alturas a nivel del mar y a diferentes alturas sobre el nivel del mar.

El espectro de radiación solar recibido sobre la cima de una montaña en una remota región puede diferir de gran forma con respecto al espectro recibido en una zona industrial o urbana cerca del nivel del mar.