LA ATMOSFERA Y SUS CARACTERISTICAS

LA TIERRA
GUIA DE GEOGRAFIA GENERAL 04
PROFESOR: MIGUEL VARGAS 
TEMA:LA ATMOSFERA TERRESTRE
CONTENIDOS: LA ATMOSFERA, PARTES DE LA ATMOSFERA,, EL TIEMPO, ELEMENTOS DEL TIEMPO,FACTORES DEL CLIMA, CLASIFICACIÓN DE LOS CLIMAS, PAISASJES ASOCIADOS A LOS CLIMAS

LA ATMOSFERA
1.-LA ATMOSFERA.
La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve la Tierra. Está formada fundamentalmente por el aire que respiramos, vale decir, al por una mezcla de 78 % de nitrógeno, 50 % de
oxígeno y 1 % de diversos gases que incluyen argón, neón y anhídrido carbónico. La atmIosfera contiene también, como elemento esencial
para los seres vivos, agua en forma de vapor
en forma de nubes que flotan en ella.Su acción de filtro de los rayos solares impi- de un excesivo calentamiento de la superficie SIerrestre, pues retiene, por término medio, el
57% de la energía solar. A la vez, la atmósfera el absorbe el calor irradiado por la Tierra durante e~ la noche, e impide así un excesivo enfriamien- m to. n< Las precipitaciones dependen, igualmente, de la humedad del aire.
Por otra parte, el anhídrido carbónico conte- pr nido en la atmósfera, es la base principal de ci
que se sirven los vegetales para realizar la
1- fotosíntesis, mientras que el oxígeno del aire 11- cumple una función vital en la respiración de los r, animales y del hombre.
I. 2 -Partes de la atmósferaLa composición de la atmósfera no es uniforme en todo' su espesor; el aire se enrarece ,i- con la altitud. Hay varias capas atmosféricas e superpuestas:
a) La troposfera. Ésta es la capa que se encuentra en contacto con la Tierra, su espesor e es de 10 a 16 km. Contiene las 9/10 partes de la masa atmosférica. En ella tienen lugar los fenómenos meteorológicos que originan los cambios dei tiempo y además se forman las nubes. También en la troposfera se produce principalmente el fenómeno de la contaminación atmosférica; al mezclarse el aire con a otros gases más o menos tóxicos.
Debemos subrayar que esta primera capa es la más importante, puesto que en contacto con ella transcurre nuestra vida y en ella se producen los cambios de tiempo. En esta Zona atmosférica, reina un movimiento constante y se observa una disminución de la temperatura y el oxígeno a medida que se asciende en ella.
La temperatura desciende en la troposfera a razón de 0,5° C por cada 100 metros. De manera que a 3.000 m es de 19°, y a 10.000 metros es de -60° C. Sin embargo, aproximadamente a partir de esta altitud, Ia tenperatura no sigue disminuyendo. Este nivel preciso se conoce Con el nombre de tropopausa; marca el límite entre la troposfera y la estratosfera.
La presión igualmente disminuye. Así, a una altura de 11.000 metros, equivale a sólo 170 m m de la columna de mercurio. Debido a estas condiciones, los modemos aviones "jet", que vuelan generalmente a una altura de 9.000 m, poseen cabinas climatizadas y bajo presión.
b) La estratosfera. Se extiende desde el límite de la troposfera hasta unos 80 km de altura. Carece casi totalmente de nubes. El aire es menos denso que el de la troposfera; en ella es abundante el ozono, gas que absorbe gran parte de la radiación solar en favor de la vida en la Tierra.
c) La mesosfera. Se extiende aproximadamente desde los 80 a los 110 km de altura. Contiene una pequeña parte de ozono y vapores de sodio, importantes en los fenómenos luminosos de la atmósfera.
d) La ionosfera. Está situada entre los 110 y los 800 km de altura. Presenta una serie de capas ionizadas, es decir, en ellas las moléculas, átomos libres y fragmentos de átomos (iones), están cargados eléctricamente por efecto de las radiaciones solares. Estas capas absorben las radiaciones ultravioletas. En esta zona se reflejan también las ondas de radio con longitud de onda corta.
e) La exosfera. Se extiende por encima de los 800 km de altura sobre la superficie terrestre. Se caracteriza por tener una densidad atmosférica aproximadamente igual ala de los gases interespaciales. Aquí los rayos cósmicos son muy intensos.
Algunos autores simplifican este esquema señalando sólo tres capas principales: la troposfera, la estratosfera y la ionosfera.

2. TIEMPO Y CLIMA
El tiempo es un estado atmosférico momentáneo. Se vincula siempre a una situación transitoria, para un lugar concreto o región determinada. En cambio, el clima es el conjunto de condiciones atmosféricas que caracterizan un lugar o región. Consiste en una generalización del estado del tiempo durante un período largo de años.
2.1.-Ios elementos del tiempo.
Los elementos del tiempo son un conjunto de atributos que permiten describir el estado de la atmósfera en un momento determinado. Por lo general, suelen estar presentes los siguientes: temperatura, presión, vientos, precipitación y humedad.
a. La temperatura: es la cantidad de calor que posee la atmósfera y depende de la energía que irradia el Sol. Del total de la energía solar que llega hasta la atmósfera, e140% es reflejado por las nubes y el polvo atmosférico hacia el espacio; e120% lo absorben las partículas suspendidas en el aire, y solo e140% restante es recibido por la superficie terrestre. El calor que proviene del Sol es responsable de casi toda la energía que circula en nuestro planeta, y es vital para todos los organismos vivos. El Sol moviliza las masas de aire y las corrientes
marinas, evapora las aguas del mar, desgasta los relieves y activa la producción de los alimentos que proporcionan la energía de vida.
b. La presión atmosférica: es la fuerza que ejerce la atmósfera en todas las direcciones, como resultado del peso de las capas superiores. Al inflar un globo, este aumenta su volumen y peso, y la goma se expande por la presión del aire sobre sus paredes. Una situación similar ocurre en la atmósfera cuando el peso de las capas superiores presiona sobre las capas inferiores, comprimiéndolas. Como consecuencia, en las capas bajas el aire se hace más denso, y sus partículas presionan en todas las direcciones. Esta fuerza va disminuyendo gradualmente con la altura.
Las presiones en las diferentes regiones de nuestro planeta no son homogéneas, a causa de las diferencias de temperatura. Cuando el aire se calienta separa sus partículas, se hace más liviano y se eleva. Por esta razón, en las zonas cálidas la presión atmosférica es más baja que en las zonas frías.
c. Los vientos: son movimientos de masas de aire en la atmósfera que se producen por diferencias de presión; su dirección es predominantemente horizontal. También existen movimientos verticales llamados corrientes ascendentes o descendentes.
Los vientos se desplazan desde las regiones de altas presiones alas de más bajas presiones. Esto oculTe porque las masas de aire compri mido de las zonas de altas presiones, se desplazan hacia los espacios dejados por el aire cálido, que asciende en las áreas de bajas presiones.
d. La precipitación: es el agua que cae por efecto de la gravedad cuando el peso de sus partículas vence la capacidad de la atmósfera para mantenerlas en suspensión. Al enfriarse una masa de aire que contiene vapor de agua, una parte de este se condensa, pasando del estado gaseoso al líquido. Así se acumula en pequeñas gotas que forman una nube. Si la masa de aire continúa enfriándose, las gotas aumentarán de tamaño, hasta que el aire no sea capaz de resistir su peso, precipitándose en forma de lluvia. Si la precipitación ocurre a una temperatura superior a los O °C caerá en forma de lluvia o llovizna, pero si es inferior a los O °C podrá caer como nieve o granizo.
e. La humedad del aire: es la cantidad de vapor de agua presente en el aire. La constante evaporación de agua de océanos, lagos y ríos sube a la atmósfera en forma de humedad. Esta puede presentar grandes variaciones durante el día, y entre un lugar y otro; las masas de aire caliente son capaces de retener más vapor de agua que las masas de aire frío. El punto de saturación es la cantidad máxima de humedad que puede contener una porción de aire sin precipitarse.
Humedad absoluta es la cantidad de vapor de agua que contiene la atmósfera en un momento y en un lugar dado. Sin embargo, para expresar la humedad del aire, se utiliza con mayor frecuencia el término humedad relativa, que corresponde al cuociente entre la cantidad de vapor de agua que contiene la atmósfera y la canti dad que podría llegar a contener sin precipitarse (humedad absoluta dividida por humedad del punto de saturación). Este valor se expresa en porcentajes. Por ejemplo, si el aire contiene la mitad de humedad que podría retener, se dice que la humedad relativa es del 50%. En el punto de saturación, la humedad relativa es del 100%.
2.2. Los factores del clima
Los factores del clima son las condiciones existentes en un lugar, que provocan el desarrollo de un clima con determinadas característi. cas. Estos factores son: latitud, altitud, distribución de océanos y continentes, los vientos y corrientes oceánicas, las masas vegetales y las barreras montañosas.
a. La latitud: el Sol no calienta por igual en las diferentes latitudes de la Tierra. En las altas latitudes la radiación solar disminuye notablemente con respecto al Ecuador. Esta disminución de la energía solar se produce a causa de dos fenómenos:
-La mayor o menor inclinación de los rayos solares sobre la superflcie terrestre, distribuyen su calor en una mayor o menor superficie.
-Dada la curvatura terrestre, los rayos solares atraviesan una capa de aire de menor espesor en el Ecuador que en los polos. En este trayecto gran parte de la energía es reflejada y absorbida por la atmósfera.
b. La altitud: es la distancia medida en una línea vertical entre un punto y el nivel del mar. El concepto de altitud es diferente al de altura, ya que la altura se mide con respecto a un plano de referencia cualquiera. A medida que aumenta la altitud en la troposfera, las temperaturas descienden, haciendo que los climas de las regiones más altas sean también más fríos.
c. La distribución de los océanos y de las masas continentales: las masas de agua se calientan y se enfrían mucho más lentamente que la superficie terrestre. Debido a ello, las temperaturas en sectores costeros son más moderadas y sufren una menor oscilación térmica que en el interior del continente.
d. Los vientos: contribuyen a crear la diversidad de los climas, al trasladar masas de aire frío o cálido, húmedo o seco. Es posible distinguir vientos permanentes y vientos estacionales.
Los vientos permanentes se mantienen constantes a lo largo de todo el año; entre ellos se cuentan los vientos alisios, los vientos del Este y los vientos del Oeste. Estos vientos, que también se llaman planeta. rios, corresponden al desplazamiento de grandes masas de aire, causado por las diferencias de presión entre las distintas latitudes. Las masas de aire que ascienden en las zonas de bajas presiones ecuatoria- ,
les, se desplazan luego por las capas superiores de la troposfera en dirección a los polos. A medida que se alejan del Ecuador, las partículas de aire se van enfriando, y descienden. Las primeras masas de aire que descienden, lo hacen en las regiones cercanas a los trópicos, formando una faja de altas presiones desde la cual parten vientos en dirección al Ecuador, llamados vientos alisios, y vientos en dirección a los polos llamados vientos del Oeste. La segunda masa d~ aire desciende en las cercanías a los polos, y provoca áreas de altas presiones. Desde estas zonas, salen vientos fríos y secos hacia las regiones subpolares de menor presión: son los vientos del Este, los que al encontrarse con las masas de aire más caliente y húmedo de los vientos del Oeste, generan zonas de conflicto denominadas frentes polares;
Los vientos estacionales se presentan solo en algunas épocas del año, y entre ellos destacan los monzones, los ciclones y las brisas.
Los monzones son vientos producidos a causa de las diferencias de presiÓn que hay entre los océanos y las masas continentales. En la estación
cálida, el continente se calienta con mayor rapidez que el océano, lo que genera una gran diferencia de presiones atmosféricas entre el mar y la tierra. Como resultado, los vientos soplan desde el mar hacia el continente. En su paso por el océano, estas masas de aire se cargan con agua, que cae en forma de lluvia en las regiones continentales. En la estación fría, el fenómeno se produce a la inversa: el continente retiene menos calor y se enfría con mayor rapidez que el océano. Sobre el continente se forma un centro de altas presiones y sobre el océano, uno de baja, lo que provoca que los vientos se desplacen desde el continente al océano, con vientos mucho más secos.
Los ciclones son vientos que soplan circularmente en torno a una zona de baja presión y su forma es la de un gran remolino. Los ciclones tropicales o huracanes, se forman en las aguas calientes de los océa nos tropicales, son de enormes dimensiones y afectan a las regiones del Caribe, China y Filipinas, entre otras. Los ciclones extratropicales se originan en las zonas subpolares, por el encuentro de los vientos fríos y secos del Este y los vientos cálidos y húmedos del Oeste.
Las brisas se producen en zonas litorales como consecuencia de las diferencias diarias de temperatura entre el continente y el mar .Durante el día soplan desde el mar hacia la tierra, y en la noche ocurre el proceso inverso. Existen además vientos locales que soplan siempre en una misma dirección y afectan a una región determinada. Por ejemplo, el siroco africano, que es cálido y seco, o el puelche en los valles cordilleranos de Chile, y que es un viento frío.
e. Las corrientes oceánicas: son corrientes que trasladan masas de agua a lo largo de los océanos ya grandes distancias. Las aguas que provienen desde lejanas latitudes enfrían o entibian el aire de las regiones por las que pasan, influyendo en las presiones, en la humedad y en las especies acuáticas que viven en ellas.
f. Las masas vegetales: la vegetación actúa como un moderador térmico, evitando las grandes oscilaciones de temperatura. Contribuyen a generar mayor humedad en el aire y actúan como filtro de la radiación solar.
g. Las barreras montañosas: las masas de aire que chocan contra los cordones cordilleranos se elevan, disminuyendo su temperatura con la altura. Si el aire va cargado de vapor de agua, se generan precipitaciones. Después de atravesar el cordón montañoso las masas de aire han perdido toda su humedad, generando climas más secos.

2.3. Clasificación de los climas
La clasificación de los climas es posible gracias a la observación de los elementos del clima en un peIiodo de muchos años. Para describir los climas, se hace necesario simplificar y generalizar, ya que no es posible tener en cuenta todas las variaciones de la atmósfera. Se han adoptado diversos criterios para clasificar los climas basados en la temperatura, humedad o las precipitaciones, pero fue Wladimir Koppen en 1918 Quien establecio l,a clasificación más utilizada en la actualidad y que fue ampliada por sus discípulos. Se basa en las características de precipitación, temperatira, y vegetación
Kóppen ídeó un sistema de nombres para los climas, a partir de las letras que permiten designar los grandes grupos climaticos, los subgrupos dentro de estos y las subviviciones menores. Kóppen considera cinco grupos climáticos principales ,designados por letras mayusculas,.

2.4. Ios paisajes asociados a los climas
Uno de los aspectos que resultan de mayor interés en nuestro planeta es la gran variedad de paisajes que es posible encontrar. Los climas juegan un importante papel en el paisaje, ya que influyen definitivamente en su creación a través de dos aspectos:
-Son un importante agente modelador del relieve.
-Generan las condiciones para el desarrollo de ciertas especies de animales y vegetales.

a. Los paisajes de los climas tropicales: los climas tropicales se ubican preferentemente en torno a la línea del Ecuador, extendiéndose
.hacia los trópicos cuando existe influencia oceánica. Ellos dan origen a paisajes de selvas y sabanas.
Las selvas se caracterizan por la exuberante vegetación y su gran variedad de especies. La vida en la selva está organizada por estratos o capas, abarcando desde los musgos y helechos del suelo hasta los, colosales árboles, que pueden elevarse hasta 70 m. Las plantas crecen rápido y sus hojas Son enormes. Entre los diversos estratos vegetales se distribuye una variada vida animal. En las capas altas de la selva se encuentran aves de colores, y en las que siguen, habitan además monos, perezosos y serpientes. Por último, especies Como los osos hormigueros y tapires viven a nivel del suelo. En la selva existe también una enorme variedad de insectos, de los cuales hay millones de especies que todavía no han sido clasificadas.
Las sabanas Son áreas de transición hacia Zonas más secas. En ellas, el suelo está cubierto por hierbas y algunos árboles aparecen esparci dos. Entre loS animales herbívoros de la sabana africana se destacan gacelas, cebras y búfalos, que se alimentan de pastoS. Existen ademas elefantes y jirafas, que Comen hojas y ramas de loS árboles. Muchos de estos herbívoros sirven de presa a hienas, leones y aves de rapiña.

b. Los paisajes de los climas secos: los climas secos dan origen a los desiertos y las estepas.
Los desiertos tienden a ubicarse en torno a los trópicos, principalmente en las grandes Zonas continentales. Se caracterizan por sus espacios abiertos y una vegetación escasa. Las formas de vida en los desiertos están sometidas a condiciones extremas; sin embargo, existe un significativo número de especies que han debido desarrollar características especiales en sus organismos para sobrevivir. Los cactus, por ejemplo, han remplazado las hojas por espinas para evitar la evaporación, y han desarrollado tallos esponjosos que les permiten almacenar agua. Hay otras plantas que se revisten de sustancias pegajosas para reflejar los rayos solares, al mismo tiempo que garantizan su reproducción desarrollando complejos mecanismos. Gracias a ellos, sus semillas pueden esperar mucho tiempo y germinar solo en aquellos años en que cae la precipitación que necesitan para sobrevivir, Como ocurre con el fenómeno del desierto florido en el Norte de Chile. Los animales del desierto son por lo general pequeños (lagartijas, roedores, Zorros, arañas e insectos), lo que les permite protegerse del calor del día resguardándose en sus roa- ! drigueras y aprovechar las temperaturas más bajas de la noche para !buscar alimento.
Las estepas son la transición entre los desiertos y los paisajes de climas templados. Su vegetación está constituida por pastos cortos y arbustos espinosos. En Chile, la estepa se localiza en la depresión intermedia de las regiones IV y V, y está formada principalmente por espinos y romerillos.

c. Paisajes de los climas templados: los climas templados se en. cuentran en los sectores costeros de las latitudes medias.
El clima sub tropical húmedo origina los paisajes de praderas. Estas se encuentran en la costa oriental de los continentes y se caractelizan por campos cubiertos de hierbas. Los árboles son escasos y crecen, de preferencia, en zonas donde existe abundante agua. Los animales de estas zonas son rumiantes como los bisontes, y un gran número de roe. dores e insectos.
Los climas mediterráneos se caracterizan por una marcada diferencia entre sus estaciones, lo que hace que su paisaje se modifiqne varias veces durante el año. Estos climas son escasos y muy aptos para el desarrollo de la agricultura. Originalmente, estas regiones estuvieron cubiertas de bosques, que han sido talados casi en su totalidad, Actualmente predominan los matorrales y predios con cultivos agrí. colas. Con la pérdida de los bosques hay valiosas especies en peligro de extinción, como el majestuoso roble "Hualo" (Nothofagus Glauca), que antiguamente formaba extensas masas boscosas desde Melipilla hasta Ñuble.
En los paisajes de climas marítimos se desarrollan bosques, aunque sin la variedad de especies de las selvas tropicales. En estos bosques existen, por lo general, unas pocas especies de árboles. La mayor variedad de flora se encuentra en el estrato inferior, donde crecen arbustos y helechos. Entre ellos se cuentan los bosques de secuoyas gigantes de los Estados Unidos, que posee los árboles más altos de! mundo. En Chile, los bosques de climas marítimos templados se ubican principalmente en las regiones IX, X y XI. Entre sus especies, destacan las araucarias, las lengas, el coigüe y ciertas variedades de robles. Entre la fauna característica de estos bosques es posible mencionar aves como el chucao y la bandurria, y mamíferos como el huemul, el pudú y el puma. Los bosques de climas templados han sufrido talas muy intensas. Debido a ello, gran parte de su flora y su fauna nativa se encuentra actualmente con problemas de conservación.
d. Paisajes de climas de nieves: estos climas se localizan en las altas latitudes, al interior de grandes masas continentales. Abundan en ellas grandes extensiones de bosques de pinos, cedros y abetos, así como otras especies resistentes a los inviernos fríos y a las intensas y prolongadas precipitaciones en forma de nieve. Entre su fauna destacan los renos, alces y lechuzas, además de algunas especies que hibernan, como los osos.
e. Paisajes de climas de hielo: estos paisajes se localizan entre los climas de nieve y los polos. Los climas de hielo generan paisajes de tundra y de hielo perpetuo. La vegetación del clima de tundra corresponde a hierbas y plantas de escaso tamaño, en muchos casos asociaciones de musgos y líquenes y arbustos enanos; casi no existen los árboles, puesto que no resistirían los vientos y las heladas. Muchos de los habitantes de la tundra son especies migratorias e insectos que permanecen en invierno en estado de letargo. Los mamíferos de la tundra no suelen hibernar, puesto que los veranos son demasiado cortos para almacenar energías suficientes.
2.5. Los grandes cambios climáticos
La descripción de un clima surge como resultado de mediciones efectuadas en un período largo de años; sin embargo, estos períodos resultan insignificantes en comparación con la larga edad de la Tierra. A lo largo de la vida de nuestro planeta, los climas han sufrido muchas transformaciones. En períodos de varios miles de años, las zonas desérticas se transformaron en selvas, y los bosques, en desiertos. Las causas de esto son:
-El desplazamiento de los continentes causado por la tectónica de placas, provoca que ellos cambien sus latitudes.
-El aumento de los hielos polares a causa de las glaciaciones, que enfrían amplias zonas del globo.
Una glaciación es un período que puede durar miles de años, en el que se produce un descenso de las temperaturas en las altas latitudes. Los movimientos del eje terrestre y las modificaciones que sufre la órbita de nuestro planeta son la causa de estos períodos. Las glaciaciones ocurren en las zonas cercanas a los polos: veranos fríos en los que la nieve caída en invierno no alcanza a ser derretida, dando inicio a un ciclo de frío que dura miles de años. Este ciclo de frío se debe a que la tierra, cubierta todo el año bajo la nieve, no recibe el calor solar. Como consecuencia, aumenta la diferencia de temperatura entre las masas de aire de los territorios cubiertos por nieve y las que provienen de zonas tropicales, provocando precipitaciones en forma de nieve, con el consiguiente descenso de la temperatura, lo que favorece el desarrollo del período glaciar. Este fenómeno se hace más evidente en el hemisferio Norte, debido a que las grandes masas continentales extreman las condiciones climáticas en las distintas estaciones, en contraposición de lo que ocurre en el hemisferio Sur, donde el mar actúa como un agente moderador del clima.
Los hielos del último período glacial, que habían llegado a cubrir casi un tercio de la superficie de nuestro planeta, se retiraron hace 10.000 años. Actualmente nos encontramos en un período interglacial y se estima que en 20.000 años más, aproximadamente, ocurrirá una nueva glaciación. Las glaciaciones reducen el tamaño de los desiertos. Las pinturas dejadas por pueblos cazadores, habitantes de climas meditecráneos, en lo que hoyes el desierto del Sahara son prueba de esto. Una demostración de cambio climático ocurrido muchos millones de años antes en el mismo desierto del Sahara, se obtuvo por medio de observaciones satelitales que descubrieron que bajo las arenas existen rocas erosionadas por grandes ríos tropicales. Este cambio se debió al movimiento del continente africano hacia el Norte.