Atmósfera de la Tierra

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Luz azul se dispersa más que otras longitudes de onda por los gases de la atmósfera, dando a la Tierra un azul de halógeno cuando se ve desde el espacio.
Composición de la atmósfera terrestre. El pastel inferior representa los gases traza que en su conjunto componen 0,038% de la atmósfera. Los valores normalizados para la ilustración. Los números son de una variedad de años (sobre todo 1987, con CO 2 y metano a partir de 2009) y no representan una sola fuente.

La atmósfera de la Tierra es una capa de gases de efecto que rodean el planeta Tierra que es retenida por la Tierra la gravedad . La atmósfera protege la vida en la Tierra mediante la absorción ultravioleta radiación solar , calentando la superficie a través de la retención de calor ( efecto invernadero ), y la reducción de temperatura extremos entre día y noche (la variación de la temperatura diurna ).

Ciencias de la Atmósfera , o aerología, es el término general para el estudio de la atmósfera de la Tierra y sus procesos; pioneros en el campo incluyen Léon Teisserenc de Bort y Richard Assmann . [1]

Estratificación atmosférica describe la estructura de la atmósfera, dividida en capas distintas, cada una con características específicas tales como la temperatura o composición. La atmósfera tiene una masa de aproximadamente 5 × 10 18 kg, tres cuartas partes de las cuales se encuentra dentro de unos 11 km (6.8 millas, 36.000 pies) de la superficie. La atmósfera se vuelve más delgada y más delgada con el aumento de altitud , sin límite definido entre la atmósfera y el espacio exterior . Una altitud de 120 km (75 millas) es donde los efectos atmosféricos hacen evidentes durante la reentrada atmosférica de las naves espaciales. La línea de Kármán , a 100 km (62 millas), también es a menudo considerado como la frontera entre la atmósfera y el espacio exterior. Esta altura equivale a 1,57% del radio de la Tierra.

El aire es el nombre dado a la atmósfera utilizada en la respiración y la fotosíntesis . El aire seco contiene aproximadamente (en volumen) de 78,09% de nitrógeno , 20,95% de oxígeno , 0,93% de argón , 0,039% de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases. El aire también contiene una cantidad variable de vapor de agua , en promedio alrededor de 1%. Mientras que el contenido de aire y la presión atmosférica puede variar en las diferentes capas, adecuado para la supervivencia de aire las plantas terrestres y animales terrestres es actualmente sólo se sabe que se encuentran en la Tierra troposfera y atmósferas artificiales.

Contenido

Composición

La media de vapor de agua atmosférico

El aire se compone principalmente de nitrógeno , oxígeno y argón, que juntos constituyen los principales gases de la atmósfera. Los gases restantes se refieren a menudo como rastrear los gases, [2] entre los cuales están los gases de efecto invernadero , tales como el vapor de agua, dióxido de carbono, el metano, el óxido nitroso y el ozono. El aire filtrado incluye trazas de muchos otros compuestos químicos . Muchas sustancias naturales pueden estar presentes en pequeñas cantidades en una muestra de aire sin filtrar, como el polvo , polen y esporas , espuma del mar , y ceniza volcánica . Varios industriales contaminantes también pueden estar presentes, tales como cloro (elemental o en compuestos), flúor compuestos, elemental mercurio y azufre compuestos tales como dióxido de azufre [SO 2].

Composición de atmósfera seca, por volumen [3]
ppmv: partes por millón por volumen (nota: fracción de volumen es igual a la fracción molar de gas ideal solamente, véase volumen (termodinámica) )
Gas Volumen
El nitrógeno (N 2) 780.840 ppmv (78,084%)
El oxígeno (O 2) 209.460 ppmv (20,946%)
Argón (Ar) 9.340 ppmv (0,9340%)
El dióxido de carbono (CO 2) 394,45 ppmv (0,039445%)
Neón (Ne) 18,18 ppmv (0,001818%)
Helio (He) 5,24 ppmv (0,000524%)
El metano (CH 4) 1,79 ppmv (0,000179%)
Criptón (Kr) 1,14 ppmv (0,000114%)
El hidrógeno (H 2) 0,55 ppmv (0,000055%)
El óxido nitroso (N 2 O) 0,325 ppmv (0,0000325%)
El monóxido de carbono (CO) 0,1 ppmv (0,00001%)
Xenón (Xe) 0,09 ppmv (9 × 10 -6%) (0,000009%)
El ozono (O 3) 0,0 a 0,07 ppmv (0 a 7 x 10 -6%)
El dióxido de nitrógeno (NO 2) 0,02 ppmv (2 x 10 -6%) (0,000002%)
Yodo (I 2) 0,01 ppmv (1 x 10 -6%) (0,000001%)
El amoniaco (NH 3) rastrear
No se incluye en atmósfera seca de arriba:
El vapor de agua (H 2 O) ~ 0,40% sobre ambiente lleno, por lo general el 1% -4% en la superficie

Estructura de la atmósfera

Capas principales

En general, la presión del aire y disminuir la densidad de la atmósfera a medida que aumenta la altura. Sin embargo, la temperatura tiene un perfil más complicado con la altitud, y puede permanecer relativamente constante o incluso aumentar con la altitud en algunas regiones (véase la temperatura de la sección, más adelante). Debido a que el patrón general del perfil de temperatura / altitud es constante y reconocible a través de medios tales como sondas de balón , el comportamiento de la temperatura proporciona una métrica útil para distinguir entre las capas atmosféricas. De esta manera, la atmósfera terrestre se puede dividir (llamado estratificación atmosférica) en cinco capas principales. De mayor a menor, estas capas son:

Exosphere

La capa más externa de la atmósfera de la Tierra se extiende desde la exobase hacia arriba. Se compone principalmente de hidrógeno y helio. Las partículas están tan separadas que pueden viajar cientos de kilómetros sin chocar uno con otro. Dado que las partículas rara vez colisionan, la atmósfera ya no se comporta como un fluido. Estas partículas de movimiento libre seguir trayectorias balísticas y pueden migrar dentro y fuera de la magnetosfera o el viento solar .

Termosfera

Capas de la atmósfera dibujado a escala. Los objetos de las capas no están a escala.

La temperatura aumenta con la altura en la termosfera de la mesopausa hasta el termopausa , entonces es constante con la altura. A diferencia de en la estratosfera, donde la inversión es causada por la absorción de la radiación por la capa de ozono, en la termosfera la inversión es el resultado de la densidad extremadamente baja de moléculas. La temperatura de esta capa puede ascender a 1.500 ° C (2.700 ° F), aunque las moléculas de gas están tan separados que la temperatura en el sentido usual no está bien definido. El aire está tan enrarecido que una molécula individual (de oxígeno , por ejemplo) viaja un promedio de 1 kilómetro entre colisiones con otras moléculas. [4] La Estación Espacial Internacional orbita en este nivel, entre 320 y 380 km (200 y 240 millas ). Debido a la relativa poca frecuencia de las colisiones moleculares, el aire por encima de la mesopausa es poco en comparación con el aire mezclado a continuación. Aunque la composición de la troposfera a la mesosfera es bastante constante, por encima de un cierto punto, el aire está mal mezclado y se convierte en composición estratificada. El punto de división estas dos regiones se conoce como el turbopause . La región por debajo es el homósfera, y la región anterior es la heterosphere. La parte superior de la termosfera es la parte inferior de la exosfera, llamado el exobase . Su altura varía con la actividad solar y varía de unos 350-800 km (220-500 millas; 1,100,000-2,600,000 pies). [ cita requerida ]

Mesosfera

La mesosfera se extiende desde el estratopausa a 80-85 km (50-53 millas; 260,000-280,000 pies). Es la capa donde la mayoría de los meteoros se queman al entrar en la atmósfera. Temperatura disminuye con la altura en la mesosfera. El mesopausa , la temperatura mínima que marca la parte superior de la mesosfera, es el lugar más frío de la Tierra y tiene una temperatura media en torno a -85 ° C (-120 ° F , 190 K ). [5] En el mesopausa , las temperaturas pueden caer a -100 ° C (-150 ° F y 170 K). [6] Debido a las bajas temperaturas de la mesosfera, vapor de agua se congela, formando nubes de hielo (o nubes noctilucentes ). Un tipo de rayos referido como sprites o ELFOS , forman muchos kilómetros por encima de las nubes de tormenta en la troposfera.

Estratosfera

La estratosfera se extiende desde la tropopausa a unos 51 km (32 millas; 170.000 pies). La temperatura aumenta con la altura debido a una mayor absorción de radiación ultravioleta por la capa de ozono , que limita la turbulencia y mezcla. Mientras que la temperatura puede ser de -60 ° C (-76 ° F, 210 K) en la tropopausa, la parte superior de la estratosfera es mucho más cálido, y puede estar cerca de la congelación [ cita requerida ]. El estratopausa , que es el límite entre la estratosfera y la mesosfera, típicamente es de 50 a 55 km (31 hasta 34 mi; 160.000 a 180.000 pies). La presión aquí es 1/1000 el nivel del mar .

Troposfera

La troposfera comienza en la superficie y se extiende a entre 9 kilometros (30.000 pies) en los polos y 17 km (56.000 pies) en el ecuador, [7] con alguna variación debido al tiempo. La troposfera se calienta principalmente por la transferencia de energía desde la superficie, por lo que en promedio, la parte más baja de la troposfera es más cálido y la temperatura disminuye con la altitud. Esto promueve la mezcla vertical (de ahí el origen de su nombre de la palabra griega "τροπή", tropo, es decir, girar o anular). La troposfera contiene aproximadamente el 80% de la masa de la atmósfera. [8] La tropopausa es la frontera entre la troposfera y la estratosfera.

Otras capas

Dentro de las cinco capas principales determinados por la temperatura son varias capas determinadas por otras propiedades:

  • La capa de ozono está contenido dentro de la estratosfera. En esta capa de ozono concentraciones son aproximadamente 2 a 8 partes por millón, lo que es mucho más alta que en la atmósfera inferior, pero aún muy pequeña en comparación con los componentes principales de la atmósfera. Se encuentran principalmente en la parte inferior de la estratosfera de aproximadamente 15-35 km (9,3 a 22 millas; 49,000-110,000 pies), aunque el espesor varía estacional y geográficamente. Alrededor del 90% de la capa de ozono en la atmósfera está contenido en la estratosfera.
  • La ionosfera , la parte de la atmósfera que es ionizado por la radiación solar, se extiende desde 50 a 1.000 kilometros (31 a 620 millas; 160.000 a 3.300.000 pies) y, típicamente, se superpone tanto la exosfera y la termosfera. Se forma el borde interior de la magnetosfera. Tiene importancia práctica, ya que influye, por ejemplo, la radio de propagación en la Tierra. Es responsable de auroras .
  • El homósfera y heterosphere se definen por si los gases atmosféricos están bien mezclados. En la homósfera la composición química de la atmósfera no depende de peso molecular debido a que los gases se mezclan por turbulencia. [9] El homósfera incluye la troposfera, estratosfera, y la mesosfera. Por encima de la turbopause a aproximadamente 100 km (62 millas; 330.000 ft) (que corresponde esencialmente a la mesopausa), la composición varía con la altitud. Esto es porque la distancia que las partículas pueden moverse sin chocar entre sí es grande comparada con el tamaño de los movimientos que causan mezcla. Esto permite que los gases de estratificar por peso molecular, con los más pesados ​​tales como oxígeno y nitrógeno presentes sólo en la parte inferior de la heterosphere. La parte superior de la heterosphere está compuesta casi completamente de hidrógeno, el elemento más ligero.
  • La capa límite planetaria es la parte de la troposfera que es más cercana la superficie de la Tierra y está directamente afectada por ella, principalmente a través de la difusión turbulenta . Durante el día la capa límite planetaria en general está bien mezclado, mientras que por la noche se convierte en forma estable con mezcla estratificada débil o intermitente. La profundidad de la capa límite planetaria se extiende desde tan sólo unos 100 m en las noches claras y tranquilas a 3000 metros o más durante la tarde en las regiones secas.

La temperatura media de la atmósfera en la superficie de la Tierra es 14 ° C (57 ° F; 287 K) [10] o 15 ° C (59 ° F; 288 K), [11] . dependiendo de la referencia [12] [13] [14]

Propiedades físicas

Comparación del 1962 EE.UU. Standard Atmosphere gráfico de altitud geométrica contra la densidad del aire , la presión , la velocidad del sonido y temperatura con alturas aproximadas de diversos objetos. [15]

La presión y el espesor

El promedio de la presión atmosférica a nivel del mar es de aproximadamente 1 atmósfera (atm) = 101,3 kPa (kilopascales) = 14,7 psi (libras por pulgada cuadrada) = 760 Torr = 29,92 pulgadas de mercurio (símbolo Hg). Masa atmosférica total es de 5,1480 × 10 18 kg (1,135 × 10 19 lb), [16] sobre 2,5% menos de lo que se infiere de la presión a nivel del mar promedio y el área de la Tierra de 51007,2 megahectares, esta porción de ser desplazado por montañosa de la Tierra terreno. La presión atmosférica es el peso total del aire sobre la unidad de área en el punto donde se mide la presión. Así, la presión del aire varía según el lugar y el tiempo .

Si la atmósfera tenía una densidad uniforme, sería terminar abruptamente a una altura de 8,50 kilometros (27.900 ft). En realidad disminuye exponencialmente con la altura, cayendo a la mitad cada 5,6 km (18.000 pies) o por un factor de 1 / e cada kilómetro 7,64 (25.100 pies), el promedio de altura de escala de la atmósfera por debajo de 70 km (43 millas; 230.000 pies) . Sin embargo, el ambiente es más precisión el modelo con una ecuación personalizado para cada capa que tiene gradientes de temperatura, la composición molecular, la radiación solar y la gravedad en cuenta.

En resumen, la masa de la atmósfera de la tierra se distribuye aproximadamente como sigue: [17]

  • 50% es inferior a 5,6 kilometros (18.000 ft).
  • 90% es menor de 16 km (52.000 pies).
  • 99,99997% es inferior a 100 km (62 millas; 330.000 pies), la línea de Kármán . Por convención internacional, esto marca el comienzo del espacio donde los viajeros humanos son considerados los astronautas .

En comparación, la cumbre del monte. Everest está a 8.848 m (29.029 pies); comerciales aviones de pasajeros de cruceros por lo general entre los 10 km (33.000 pies) y 13 km (43.000 pies) en el aire más fino mejora la economía de combustible, globos meteorológicos alcanzar 30,4 kilometros (100.000 pies) o más, y el alto X-15 vuelo en 1963 alcanzó 108,0 kilometros (354.300 pies).

Incluso por encima de la línea de Kármán, importantes efectos atmosféricos como las auroras se siguen produciendo. meteoros comienzan a brillar en esta región, aunque los más grandes no pueden quemar hasta que penetran más profundamente. Las diversas capas de la tierra ionosfera , importante para la radio HF propagación, comenzar por debajo de 100 km y extenderse más allá de 500 km. En comparación, la Estación Espacial Internacional y el Transbordador Espacial típicamente órbita a 350-400 km, dentro de la capa F de la ionosfera donde encuentran suficiente resistencia atmosférica para exigir reboosts cada pocos meses. Dependiendo de la actividad solar, los satélites pueden todavía experimentar notable resistencia atmosférica a altitudes de hasta 700-800 km.

La temperatura y la velocidad del sonido

La división de la atmósfera en capas sobre todo por referencia a la temperatura se ha discutido anteriormente. Temperatura disminuye con la altitud a partir del nivel del mar, pero las variaciones en esta tendencia comienzan por encima de 11 km, donde la temperatura se estabiliza a través de una gran distancia vertical a través del resto de la troposfera. En la estratosfera , comenzando por encima de aproximadamente 20 km, la temperatura aumenta con la altura, debido a la calefacción dentro de la capa de ozono causada por la captura de significativa ultravioleta radiación de la dom por el dioxígeno y gas ozono en esta región. Otra región de aumento de la temperatura con la altitud se produce a gran altura, en la bien llamada termosfera por encima de 90 km.

Debido a que en un gas ideal de composición constante, la velocidad del sonido depende sólo de la temperatura y no en la presión del gas o la densidad, la velocidad del sonido en la atmósfera con la altitud toma la forma del perfil de temperatura complicado (véase la ilustración de la derecha) , y no refleja cambios de altitud en la densidad o la presión.

La densidad y la masa

La temperatura y la densidad de masa en contra de altitud desde el NRLMSISE-00 atmósfera estándar del modelo (las ocho líneas de puntos en cada una "década" se encuentran en los ocho cubos de 8, 27, 64, ..., 729)

La densidad del aire al nivel del mar es de aproximadamente 1,2 kg / m 3 (1,2 g / L). La densidad no se mide directamente sino que se calcula a partir de mediciones de temperatura, presión y humedad usando la ecuación de estado para aire (una forma de la ley del gas ideal ). La densidad atmosférica disminuye a medida que aumenta la altitud. Esta variación puede ser aproximadamente modelada utilizando la fórmula barométrica . Los modelos más sofisticados se utilizan para predecir la degradación de la órbita de los satélites.

La masa media de la atmósfera es de aproximadamente 5 billones (5 x 10 15) toneladas o 1 1/200000, la masa de la Tierra. De acuerdo con la American National Center for Atmospheric Research , "La masa total media de la atmósfera es 5,1480 × 10 18 kg, con un rango anual debido al vapor de agua de 1,2 o 1,5 × 10 15 kg, dependiendo de si la presión de agua superficial o de vapor son datos utilizado; algo menor que la estimación anterior La masa media de vapor de agua se calcula como 1,27 × 10 16 kg y la masa de aire seco como 5,1352 ± 0,0003 × 10 18 kg "..

Las propiedades ópticas

Solar radiación (o sol) es la energía que la Tierra recibe del dom . La Tierra también emite radiación hacia el espacio, pero en longitudes de onda que no podemos ver. Parte de la radiación entrante y emitida es absorbida o reflejada por la atmósfera.

Dispersión

Cuando la luz pasa a través de nuestra atmósfera, los fotones interactúan con él a través de la dispersión. Si la luz no interactúa con la atmósfera, se denomina radiación directa y es lo que se ve, si usted fuera a mirar directamente al sol. Radiación indirecta es la luz que se ha dispersado en la atmósfera. Por ejemplo, en un nublado día en que usted no puede ver su sombra no hay radiación directa que te lleguen, todo ha sido dispersada. Como otro ejemplo, debido a un fenómeno llamado dispersión de Rayleigh , más cortas (azul) longitudes de onda de dispersión más fácilmente que ya (rojo) longitudes de onda. Esto es por qué el cielo se ve azul, que está viendo la luz azul dispersa. Esta es también la razón por puestas de sol son de color rojo. Debido a que el Sol está cerca del horizonte, los rayos del sol pasan a través de más ambiente de lo normal para llegar a su ojo. Gran parte de la luz azul ha sido dispersados, dejando que la luz roja en una puesta de sol.

Absorción

Diferentes moléculas absorben diferentes longitudes de onda de la radiación. Por ejemplo, O 2 y O 3, absorbe casi todas las longitudes de onda más corta de 300 nanómetros . El agua (H 2 O) absorbe muchas longitudes de onda por encima de 700 nm. Cuando una molécula absorbe un fotón, aumenta la energía de la molécula. Podemos pensar en esto como el calentamiento de la atmósfera, pero el ambiente también se enfría emitiendo radiación, como se discute a continuación.

Rough trama de la atmósfera de la Tierra transmitancia (u opacidad) a varias longitudes de onda de la radiación electromagnética, como la luz visible .

La combinación de los espectros de absorción de los gases en la atmósfera dejar "ventanas" de baja opacidad , lo que permite la transmisión de sólo ciertas bandas de luz. La ventana óptica se extiende desde alrededor de 300 nm ( ultravioleta -C) hasta en los seres humanos rango puede ver, el espectro visible (comúnmente llamada luz ), a aproximadamente 400-700 nm y sigue a la de infrarrojos a alrededor de 1100 nm. También hay infrarrojas y ventanas de radio que transmiten algunos de infrarrojos y las ondas de radio en longitudes de onda mayores. Por ejemplo, la ventana de radio se extiende desde aproximadamente un centímetro a aproximadamente once metros ondas.

Emisión

La emisión es la opuesta de la absorción, que es cuando un objeto emite radiación. Los objetos tienden a emitir cantidades y longitudes de onda de la radiación en función de su " cuerpo negro "curvas de emisión, por lo tanto, los objetos más calientes tienden a emitir más radiación, con longitudes de onda más cortas. Colder objetos emiten menos radiación con longitudes de onda mayores. Por ejemplo, el sol es de aproximadamente 6.000 K (5730 ° C ; 10.340 ° F ), sus picos de radiación cerca de 500 nm, y es visible para el ojo humano. La Tierra es aproximadamente 290 K (17 ° C, 62 ° F), por lo que sus picos de radiación cerca de 10.000 nm, y es demasiado largo para ser visible al ojo humano.

Debido a su temperatura, la atmósfera emite radiación infrarroja. Por ejemplo, en las noches claras superficie de la Tierra se enfría más rápido que en nubladas noches. Esto es porque las nubes (H 2 O) son fuertes absorbentes y emisores de radiación infrarroja. Esta es la razón por la que se vuelve más frío por la noche en las elevaciones más altas.

El efecto invernadero está directamente relacionada con esta absorción y el efecto de emisión. Algunos gases en la atmósfera absorben y emiten radiación infrarroja, pero no interactúan con la luz solar en el espectro visible. Los ejemplos más comunes de éstos son CO 2 y H 2 O.

Índice de refracción

El índice de refracción del aire se encuentra cerca, pero un poco mayor que 1. Variaciones sistemáticas en índice de refracción puede conducir a la desviación de los rayos de luz a través de largos caminos ópticos. Un ejemplo es que, bajo ciertas circunstancias, los observadores a bordo de los buques pueden ver otros buques justo por encima del horizonte , porque la luz se refracta en la misma dirección que la curvatura de la superficie de la Tierra.

El índice de refracción del aire depende de la temperatura, dando lugar a los efectos de refracción cuando el gradiente de temperatura es grande. Un ejemplo de tales efectos es el espejismo .

Circulación

Una visión idealizada de tres celdas de gran circulación.

La circulación atmosférica es el movimiento a gran escala de aire a través de la troposfera, y los medios (con la circulación del océano ) por el cual el calor se distribuye alrededor de la Tierra. La estructura a gran escala de la circulación atmosférica varía de año en año, pero la estructura básica sigue siendo bastante constante como se determina por la velocidad de rotación de la Tierra y la diferencia en la radiación solar entre el ecuador y los polos.

La evolución de la atmósfera terrestre

Primeras ambiente

La primera atmósfera habría consistido en los gases de la nebulosa solar , principalmente hidrógeno . Además, hay probablemente habría sido hidruros simples, tales como los que se encuentran ahora en los planetas gaseosos gigantes como Júpiter y Saturno , en particular el agua vapor, metano y amoníaco . A medida que la nebulosa solar se disipó estos gases se han escapado, en parte expulsados ​​por el viento solar . [18]

En segundo lugar atmósfera

El ambiente próximo, que consiste principalmente de nitrógeno , más dióxido de carbono y gases inertes, fue producido por la desgasificación de vulcanismo , complementado por los gases producidos durante el Bombardeo Pesado Tardío de la Tierra por enormes asteroides . [18] Una lluvia importantes dirigidas a la acumulación de una gran océano. [ aclaración necesaria ] La mayor parte de las exhalaciones de dióxido de carbono se disuelve en el agua y pronto acumulado sedimentos carbonatados.

Relacionadas con el agua los sedimentos se han encontrado datan desde tan temprano como 3,8 millones de años. [19] Cerca de 3.4 millones de años, el nitrógeno era la mayor parte de la entonces estable "segunda atmósfera". La influencia de la vida tiene que ser tomado en cuenta bastante pronto en la historia de la atmósfera, ya indicios de las formas tempranas de la vida se encuentran ya en la categoría de 3.5 millones de años. [20] El hecho de que esto no está perfectamente en línea con la radiación solar un 30% menor (en comparación con la actualidad) del Sol temprana ha sido descrita como la " paradoja del joven Sol débil ".

El registro geológico muestra sin embargo una superficie continua relativamente cálido durante el temprano completo registro de la temperatura de la Tierra con la excepción de una fase glacial frío alrededor de 2,4 millones de años. A finales de los Arcaica eon una atmósfera que contiene oxígeno comenzó a desarrollar, al parecer a partir de algas fotosintéticas (ver Gran Oxidación ) que se han encontrado como estromatolitos fósiles de 2,7 millones de años. La isotopía principios básicos carbono (proporciones de isótopos de proporción) está muy en línea con lo que se encuentra hoy en día, [21] lo que sugiere que las características fundamentales del ciclo del carbono se establecieron como a los 4 mil millones de años.

Atmósfera Tercera

Contenido de oxígeno de la atmósfera durante los últimos mil millones de años. Este diagrama con más detalle

La acreción de los continentes alrededor de 3,5 mil millones de años [22] añadió la tectónica de placas , en constante reorganización de los continentes y la formación a largo plazo, la evolución del clima, permitiendo la transferencia de dióxido de carbono a las grandes tiendas de carbonatos en tierra. El oxígeno libre no existía hasta alrededor de 1,7 millones de años y esto se puede ver con el desarrollo de las capas rojas y el final de las formaciones de hierro en bandas. La Tierra tenía una gran cantidad de hierro en el principio, y una mayor cantidad de oxígeno no estaba disponible en la atmósfera hasta que todo el hierro se había oxidado. Esto significa un cambio desde una atmósfera reductora a una atmósfera oxidante. O 2 presentaron mayores subidas y bajadas hasta llegar a un estado estacionario de más del 15%. [23] El lapso de tiempo siguiente fue el Fanerozoico eon, durante los cuales respiran oxígeno metazoos formas de vida comenzaron a aparecer.

La cantidad de oxígeno en la atmósfera ha subido y bajado durante los últimos 600 millones de años. Hubo un pico de 280 millones de años, cuando la cantidad de oxígeno era de 30%, mucho mayor que la actual. Dos procesos principales gobiernan los cambios en la atmósfera: Plants convierte el dióxido de carbono en los cuerpos de las plantas, que emite oxígeno en la atmósfera, y la descomposición de las rocas de pirita causar azufre que se añaden a los océanos. Volcanes causar este azufre se oxida, reduciendo la cantidad de oxígeno en la atmósfera. Pero volcanes también emiten dióxido de carbono, por lo que las plantas pueden convertir esto en oxígeno. La causa exacta de la variación de oxígeno en la atmósfera no se conoce. Períodos con mucho oxígeno en la atmósfera se cree que causan un rápido desarrollo de los animales. A pesar de que hoy en día la atmósfera tiene sólo 21 por ciento de oxígeno, hoy en día todavía se mira como un período de rápido desarrollo de los animales debido a la alta cantidad de oxígeno en la atmósfera. [24]

Esta animación muestra la acumulación de CO 2 troposférico en el hemisferio norte, con un máximo en torno a mayo. El máximo en el ciclo vegetativo siguiente, que aparece en el final del verano. Tras el pico en la vegetación, la reducción de CO 2 en la atmósfera debido a la fotosíntesis es evidente, sobre todo en los bosques boreales .


En la actualidad, antropogénicas gases de efecto invernadero están aumentando en la atmósfera. Según el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático , este aumento es la causa principal de calentamiento global . [25]

La contaminación del aire

La contaminación del aire es la introducción de productos químicos , partículas o materiales biológicos que causan daños o molestias a los organismos en el ambiente. [26] estratosférico agotamiento del ozono se cree que es causada por la contaminación del aire (principalmente de clorofluorocarbonos ).

Imágenes desde el espacio

Luz azul se dispersa más que otras longitudes de onda por los gases de la atmósfera, dando a la Tierra un azul de halógeno cuando se ve desde el espacio.
Las tormentas geomagnéticas causar magnífico espectáculo de aurora a través de la atmósfera.
Vista Limb, de la atmósfera de la Tierra. Colores aproximadamente denotan las capas de la atmósfera.
Esta imagen muestra la luna en el centro, con la extremidad de la tierra en la parte inferior la transición a la troposfera de color naranja. La troposfera termina abruptamente en la tropopausa, que aparece en la imagen como el límite claro entre la atmósfera de color naranja y de color azul. Los plateado-azul nubes noctilucentes se extienden muy por encima de la troposfera de la Tierra.
Transbordador espacial Endeavour aparece a horcajadas sobre la estratosfera y la mesosfera en esta foto. "La franja amarilla es la troposfera. Esta capa naranja da paso a la estratosfera blanquecino y luego en la mesosfera". [27]
Atmósfera de la Tierra iluminada por el Sol en un eclipse de observar desde el espacio profundo a bordo del Apolo 12 en 1969.

Véase también

Referencias

  1. ^ [1] La radiación ultravioleta en el sistema solar Por Manuel Vázquez, Arnold Hanslmeier
  2. ^ "gases traza" . Ace.mmu.ac.uk. Archivado desde el original, el 9 de octubre de 2010. http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Atmosphere/Older/Trace_Gases.html . Consultado el 16/10/2010.
  3. ^ Fuente de las cifras: Dióxido de carbono, NOAA Earth System Research Laboratory , (actualizado 2.012,03). El metano, IPCC TAR tabla 6.1 , (actualizado a 1998). El total fue de 17 ppmv NASA más de 100%, y el CO 2 se incrementó en un 15 ppmv aquí. Para normalizar, N 2 debe reducirse en aproximadamente 25 ppmv y O 2 en alrededor de 7 ppmv.
  4. ^ Ahrens, C. Donald. Fundamentos de Meteorología. Publicado por Thomson Brooks / Cole, 2005.
  5. ^ Estados Unidos, Robert J.; Gardner, S. Chester (enero de 2000). ". Estructura térmica de la Región mesopausa (80-105 km) a 40 ° latitud N Parte I: Variaciones estacionales" Revista de las Ciencias Atmosféricas 2000 57:.. 66-77 BIBCODE 2000JAtS ... 57 ... 66s . doi : 10.1175/1520-0469 (2000) 057 <0066: TSOTMR> 2.0.CO; 2 .
  6. ^ Joe Buchdahl. "Programa de Información Atmósfera, Clima y Medio Ambiente" . Ace.mmu.ac.uk. http://www.ace.mmu.ac.uk/eae/Atmosphere/Older/Mesosphere.html . Consultado el 04/18/2012.
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