Atmposfera

Unidad 2. Atmósfera y clima 0. Índice 1. Origen y composición de la protoatmósfera 2. Estructura y composición de la atmósfera actual 3. Funciones de la atmósfera 4. Dinámica de la atmósfera 4.1. Presión atmosférica 4.2. Circulación atmosférica global 4.3. Humedad atmosférica 4.4. Nubosidad y precipitación 5. El clima 5.1. El clima en latitudes medias 5.2. Los dominios climáticos de España 5.3. Situaciones climáticas especiales 6. Grandes cambios climáticos en la historia de la Tierra 6.1. El origen de los ciclos glaciares

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO LA ATMÓSFERA La Atmósfera UNIDAD 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 La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra . 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, CO 2 y N 2 , junto con pequeñas cantidades de H 2 y CO. Hace 2 500 - 2 000 m. a., la actividad de los organismos fotosintetizadores provocó un enriquecimiento en O 2 . Hace 600 m. a., la acumulación de oxígeno dio lugar a la formación de la capa de ozono.

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO La Atmósfera UNIDAD 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 CO 2 , N 2 , SO 2 y vapor de agua. 3. Formación de la atmósfera actual de N 2 y O 2 . Evolución de la atmósfera. LA ATMÓSFERA

La Atmósfera 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 (N 2 ) 78,08% Oxígeno (O 2 ) 20,95% Argón (Ar) 0,93% Dióxido de carbono (CO 2 ) 0,03% Otros gases nobles Menos de 0,001%

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO LA ATMÓSFERA La Atmósfera UNIDAD Los componentes de la atmósfera se estructuran en capas. 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. Meteoritos Auroras polares Everest Tropopausa Capa de Ozono Estratopausa TROPOSFERA ESTARTOSFERA MESOSFERA TERMOSFERA Presión (mb) Temperatura (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).

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO LA ATMÓSFERA La Atmósfera UNIDAD Los componentes de la atmósfera se estructuran en capas. 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. Meteoritos Auroras polares Everest Tropopausa Capa de Ozono Estratopausa TROPOSFERA ESTARTOSFERA MESOSFERA TERMOSFERA Presión (mb) Temperatura (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).

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO LA ATMÓSFERA La Atmósfera UNIDAD Los componentes de la atmósfera se estructuran en capas. 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 Meteoritos Auroras polares Everest Tropopausa Capa de Ozono Estratopausa TROPOSFERA ESTARTOSFERA MESOSFERA TERMOSFERA Presión (mb) Temperatura (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).

Unidad 2. Atmósfera y clima 2. Estructura y composición de la atmósfera actual La heterosfera 10 000 Hidrógeno atómico (H) 3 500 Helio (He) 1 000 Oxígeno atómico (O) 200 Nitrógeno molecular (N 2 ) Límite superior (km) Gas principal CAPAS DE 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.

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO LA ATMÓSFERA La Atmósfera UNIDAD Los componentes de la atmósfera se estructuran en capas. 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 Meteoritos Auroras polares Everest Tropopausa Capa de Ozono Estratopausa TROPOSFERA ESTARTOSFERA MESOSFERA TERMOSFERA Presión (mb) Temperatura (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).

Ciencias de la Naturaleza 1º ESO LA ATMÓSFERA La Atmósfera UNIDAD Los componentes de la atmósfera se estructuran en capas. 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 . Meteoritos Auroras polares Everest Tropopausa Capa de Ozono Estratopausa TROPOSFERA ESTARTOSFERA MESOSFERA TERMOSFERA Presión (mb) Temperatura (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).

Unidad 2. Atmósfera y clima 2. Estructura y composición de la atmósfera actual 0,000 000 02 SO 2 0,000 000 06 NO 0,000 000 1 NO 2 0,000 000 6 NH 3 0,000 002 O 3 0,000 008 Xe 0,000 01 CO 0,000 02 N 2 O 0,000 05 H 2 0,000 10 Kr 0,000 15 CH 4 0,000 52 He 0,001 84 Ne 0,037 CO 2 0,93 Ar 21 0 2 78 N 2 COMPOSICIÓN DEL AIRE (% EN VOLUMEN) Estructura de la atmósfera

Unidad 2. Atmósfera y clima 3. Funciones de la atmósfera dispersión y reflexión difusa (10 %) absorción por el ozono (2 %) absorción por el vapor de agua (8 %) llega al suelo el 80 % reflexión en las nubes (30 % a 60 %) absorción en las nubes (5 % a 20 %) llega al suelo del 45 % al 0 % 100 % Balance de la radiación solar Sol cielo despejado La atmósfera actúa como filtro protector de las radiaciones y como factor regulador del clima en la Tierra. cielo cubierto 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

http:// www.bioygeo.info /Animaciones/ CFC_Ozono _1. swf

BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE.

Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.1. Presión atmosférica Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas de la misma altura, como consecuencia del calentamiento desigual de la Tierra. Se originan por las diferencias de temperatura entre capas de aire anexas. Movimientos horizontales del aire Movimientos verticales del aire 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/m 3 . 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 agua humedad 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.

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

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

Unidad 2. Atmósfera y clima 4. Dinámica de la atmósfera / 4.2. Circulación atmosférica global Circulación general del aire en la troposfera Distribución latitudinal de zonas de alta y baja 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 exista una alternancia latitudinal de los vientos desde las zonas polares al ecuador. Zonas subtropicales de alta presión (30º de latitud). Zonas circumpolares de baja presión (60º de latitud). Zonas polares frías de alta presión. 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 Por la orografía Efecto foehn estabilidad atmosférica (GAS > GVT) inversión térmica (GVT < 0) inestabilidad atmosférica (GAS < GVT) cúmulos cumulonimbos

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.

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 1. frente polar 2. desplazamiento del aire cálido 3. formación de un frente ocluido 4. desaparición gradual de la borrasca masa de aire frío masa de aire cálido

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 Formación de la gota fría

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

ojo del huracán se localiza en el centro de la espiral, donde el tiempo está en calma y 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 huracán y reemplaza al aire caliente el aire caliente se mueve en espiral alrededor del 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 entre 8 000 y 15 000 m cola zona peligrosa bajo el huracán, las bandas giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojo del huracán y aumentan según se aproximan al núcleo central los vientos más fuertes se dan en el nivel más bajo, pero la zona más destructiva es la que aparece sombreada, pues la actividad del huracán es muy intensa aquí trayectoria Huracanes Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima / 5.3. Situaciones climáticas especiales Aire seco y frío Aire cálido

Unidad 2. Atmósfera y clima 5. El clima / 5.3. Situaciones climáticas especiales Tornados Monzones 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. 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 mar al continente, dando lugar a la estación de las lluvias.

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 años Neógena Edad Glaciación 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 – E calor recibido = constante solar (1 – albedo) G = Q (1 – a ) Hipótesis solares (disminución de la energía solar recibida, G) Hipótesis geológicas Teoría de las alteraciones orbitales Variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra. Forma de la órbita terrestre. Precesión. Fluctuaciones en la producción de energía solar. Presencia de nubes de polvo. Aumento de la intensidad del campo magnético. Aumento del calor emitido por la Tierra (E). Disminución de CO 2 o de CH 4 . Aumento del albedo (a). Distribución continental de los polos geográficos y coincidencia de glaciaciones con orogenias. Alteraciones orbitales. Se basa en tres factores:

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