La atmósfera es la capa gaseosa que rodea la tierra. es una mezcla de
gases que contiene 79% de Nitrógeno, 20% de Oxígeno y 0.03 % de Bióxido de
carbono, así como otros gases mas, como helio, metano, xenón, óxido nitroso,
ozono y dióxido de azufre, que presentan el 0.01%; la densidad del aire es
de 0.013%.La atmósfera es importante, porque en ella tienen lugar muchos de los
fenómenos meteorológicos que afectan directamente el clima.
Fricción atmosférica
La atmósfera es un escudo protector
contra los impactos de enorme energía que provocarían aún pequeños objetos
espaciales al colisionar a altísima velocidad la superficie del planeta. Sin
atmósfera, la velocidad de colisión de estos objetos sería la suma de su propia
velocidad inercial espacial (medida desde nuestro planeta) más la aceleración
provocada por la gravitación terrestre. La energía cinética de los meteoritos
se transforma en calor por la fricción de los mismo en
el aire y desde la superficie vemos un meteoro, meteorito o también estrella
fugaz.
La fricción es la manifestación
macroscópica de una transferencia de energía cinética, o su transformación en
otro tipo de energía, por la que un cuerpo "pierde" movimiento
cediéndoselo a otro ya sea transfiriéndole parte de su propio movimiento
o transformándose en movimientos moleculares
(calor, vibración sonora, etc.)
Velocidad constante en caída libre
Un cuerpo en caída libre dentro de la atmósfera puede tener velocidad
decreciente, dado que la atracción gravitacional produce un movimiento
uniformemente acelerado solamente en el vacío. Si un cuerpo comienza a caer atravesando la atmósfera, se
va acelerando hasta que su peso es igual a la fuerza de fricción que se produce
por el desplazamiento dentro del aire. En ese momento deja de acelerar, y su velocidad
comienza a decrecer a medida que
la atmósfera aumenta su densidad, provocando una fuerza de fricción mayor.
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. 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, y si abren los brazos y piernas desaceleran.
Ciclos biogeoquímicos
La atmósfera tiene una gran
importancia en los ciclos biogeoquímicos. La composición actual de la
atmósfera es debida a la actividad de la biosfera (fotosíntesis), controla el clima y el
ambiente en el que vivimos y engloba dos de los tres elementos esenciales (nitrógeno y
carbono); aparte del oxígeno. Se encuentra bien mezclada, es decir, refleja cambios globales.
La actividad del hombre está
modificando su composición, como el aumento del dióxido de
carbono o el metano, causando el efecto invernadero o el óxido de nitrógeno,
causando la lluvia ácida.
Filtro de las radiaciones solares
Las radiaciones solares nocivas, como
la ultravioleta, son absorbidas casi en un 90% por la capa de
ozono de la estratosfera. La actividad mutágena de dicha radiación es
muy elevada, originado dímeros de timina que inducen la aparición de
melanoma en la piel. Sin ese filtro, la vida
fuera de la protección del agua no sería posible.
Gracias a la
atmósfera la Tierra no tiene grandes contrastes térmicos; debido al efecto invernadero natural, que está producido por
todos los componentes gaseosos del
aire, que absorben gran parte de la radiación infrarroja re-emitida por la superficie terrestre; este calor queda retenido en
la atmósfera en vez de perderse en el espacio
gracias a dos características físicas del aire: su compresibilidad, que
comprime el aire en contacto con la
superficie terrestre por el propio peso de la atmósfera lo que, a su vez,
determina la mayor absorción de calor del aire sometido a mayor presión y la
diatermancia, que significa que la atmósfera deja pasar a la radiación solar
casi sin calentarse (la absorción
directa de calor procedente de los rayos solares es muy escasa), mientras que absorbe gran cantidad del calor
oscuro reenviado por la superficie terrestre y, sobre todo, acuática de nuestro
planeta.
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