Definir la "altura" de la atmósfera es un desafío. A diferencia de una superficie sólida con un límite claro‚ la atmósfera terrestre se desvanece gradualmente en el espacio. No hay una línea divisoria nítida. En lugar de una altura específica‚ la atmósfera se extiende a través de varias capas‚ cada una con características únicas de temperatura‚ composición y densidad. Exploraremos estas capas‚ desde la más cercana a la superficie hasta la exosfera‚ analizando sus características y la complejidad de definir su límite superior.
Comencemos con la capa más cercana a la superficie terrestre: la troposfera. Esta capa‚ que se extiende desde el nivel del mar hasta una altura que varía entre 7 y 17 kilómetros (dependiendo de la latitud y la estación del año – siendo mayor en el ecuador y menor en los polos)‚ contiene aproximadamente el 80% de la masa total de la atmósfera. Aquí ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos‚ como las nubes‚ las lluvias‚ los vientos y las tormentas. La temperatura en la troposfera disminuye con la altitud a una tasa aproximada de 6.5 °C por kilómetro‚ un fenómeno conocido como gradiente térmico adiabático. Esta capa es crucial para la vida en la Tierra‚ ya que proporciona el aire que respiramos y regula la temperatura del planeta.
La transición entre la troposfera y la siguiente capa se llama tropopausa‚ una zona de transición relativamente delgada donde el gradiente térmico se invierte. La altura de la tropopausa es clave para entender la dinámica atmosférica‚ ya que influye en la formación de nubes y la circulación general de la atmósfera.
Por encima de la tropopausa se encuentra la estratosfera‚ que se extiende aproximadamente desde los 10-17 km hasta los 50 km de altitud. A diferencia de la troposfera‚ la temperatura en la estratosfera aumenta con la altitud. Este aumento de temperatura se debe a la absorción de la radiación ultravioleta (UV) del sol por la capa de ozono‚ una región dentro de la estratosfera rica en ozono (O3). La capa de ozono es esencial para la vida en la Tierra‚ ya que absorbe la mayor parte de la radiación UV dañina del sol‚ protegiendo a los seres vivos de sus efectos nocivos.
La estratopausa marca el límite superior de la estratosfera‚ donde la temperatura deja de aumentar con la altitud.
La mesosfera se extiende desde la estratopausa hasta aproximadamente los 80-85 km de altitud. En la mesosfera‚ la temperatura disminuye nuevamente con la altitud‚ alcanzando mínimos de alrededor de -90 °C‚ lo que la convierte en la capa más fría de la atmósfera. En esta capa‚ se queman la mayoría de los meteoritos que ingresan a la atmósfera terrestre‚ creando los brillantes trazos luminosos que a veces se observan en el cielo nocturno.
La mesopausa‚ la zona de transición entre la mesosfera y la termosfera‚ representa el punto más frío de la atmósfera.
La termosfera se extiende desde la mesopausa hasta aproximadamente los 600 km de altitud. A pesar de su nombre‚ la termosfera no es caliente en el sentido tradicional. Si bien la temperatura aumenta drásticamente con la altitud‚ llegando a miles de grados Celsius‚ la densidad del aire es extremadamente baja‚ por lo que la transferencia de calor es mínima. En la termosfera‚ las partículas de aire absorben la radiación de alta energía del sol‚ ionizándose y creando la ionosfera.
La ionosfera‚ una parte de la termosfera‚ es crucial para las comunicaciones por radio‚ ya que refleja las ondas de radio de vuelta a la Tierra.
La exosfera es la capa más externa de la atmósfera‚ que se extiende desde la termopausa hasta el espacio interplanetario. En la exosfera‚ la densidad del aire es extremadamente baja‚ y las partículas de gas pueden escapar al espacio. No hay un límite definido entre la exosfera y el espacio‚ sino una transición gradual. La exosfera está compuesta principalmente por hidrógeno y helio.
Definir el límite superior de la exosfera es complejo. Se considera que se extiende hasta donde la influencia gravitatoria de la Tierra es significativa‚ pero esta influencia disminuye gradualmente con la distancia. Algunas definiciones sitúan el límite de la exosfera a varios miles de kilómetros de altitud.
La altura de cada capa atmosférica puede variar según la latitud‚ la estación del año y las condiciones climáticas. Además‚ la composición de la atmósfera no es homogénea y cambia con la altitud. Se debe tener en cuenta que las divisiones entre las capas son transiciones graduales‚ no límites bruscos. La interacción entre las diferentes capas y la influencia del sol son factores cruciales para entender la dinámica atmosférica y la complejidad de definir la "altura" de la atmósfera.
La investigación científica continua añadiendo detalles sobre la composición y el comportamiento de la atmósfera a diferentes alturas‚ lo que nos permite refinar nuestra comprensión de este complejo sistema.
En resumen‚ no hay una única respuesta a la pregunta "¿Cuál es la altura de la atmósfera?". Su extensión se define por la gradual disminución de la densidad atmosférica hasta su casi desaparición en el espacio. La comprensión de sus diferentes capas‚ sus características y sus interacciones es fundamental para entender el clima‚ el tiempo y la protección de la vida en la Tierra.
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