La atmósfera está formada por cinco capas principales que protegen la Tierra. Contiene nitrógeno, oxígeno y otros gases como vapor de agua, dióxido de carbono y ozono que crean el efecto invernadero y protegen contra la radiación solar ultravioleta. La radiación solar proporciona la energía que mantiene los sistemas climáticos y ecológicos de la Tierra. Sin embargo, el aumento de dióxido de carbono debido a la quema de combustibles fósiles está causando el cambio climá

1. Atmósfera y energía solar.
La Atmósfera.
La atmósfera es la capa gaseosa que rodea nuestro planeta. A pesar de tener un grosor
considerable, unos 500 km, se debe tener en cuenta que no toda es igual de densa. Las
partes más próximas a la Tierra tienen más aire que las más alejadas. A esas alturas, la
atmósfera se dispersa hacia el espacio.
Capas de la atmósfera.
Exosfera: Es la capa más externa de la atmósfera y contiene pocas moléculas de
aire que están muy separadas, de manera que es muy difícil sabes dónde acaba.
Termosfera: Contiene partículas cargadas de electricidad. Es la capa donde se
originan las auroras boreales.
Mesosfera: Es una capa en que ya no queda nada de ozono ni de vapor de
agua. Cuando los meteoritos la intentan traspasar, se vuelven incandescentes y
los vemos en formas de estrellas fugaces.
Estratosfera: Su gas predominante es el ozono y forma la capa que llega que
lleva su mismo nombre, la capa de ozono, que nos protege de la radiación solar
mediante la absorción de las radiaciones UV. En esta capa el aire se mueve,
sobre todo, en vertical.
Troposfera: Contienen el 80% de los gases de la atmósfera y prácticamente
todo su vapor de agua. Predominan los movimientos verticales de aire y es
donde se originan los fenómenos climatológicos.
Importancia de la atmósfera.
Gases de la atmósfera: La atmósfera de la Tierra está formada mayoritariamente por
nitrógeno gaseoso (N2, un 78%), un gas inerte, y por oxígeno gaseoso (O2, un 21%).
Este último gas es el que permite la respiración de los seres vivos y, por tanto, la vida.
El resto de la atmósfera está formada por otros gases que, aunque se encuentran en
cantidades muchísimo más bajas, tienen importancia en el mantenimiento de nuestro
planeta tal como lo conocemos. Destacaremos los siguientes:
El vapor de agua (H2O): Responsable de la humedad del aire, de las nubes y de
las precipitaciones.
El dióxido de carbono (CO2): Esencial para el mantenimiento de la
temperatura de la atmósfera.
El ozono (O3): Barrera de protección de nuestro planeta contra las radiaciones.
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2. Efecto invernadero.
Determinados gases de la atmósfera, entre los cuales hemos destacado el dióxido de
carbono (CO2), dejan pasar la radiación solar hasta la superficie de la Tierra. Ésta
refleja parte de la radiación que, en su retorno, no puede atravesar la atmósfera y se
queda retenida, calentando nuestro planeta.
Si en la atmósfera hubiese una menor cantidad de CO2, impediría el efecto
invernadero y todo el planeta se enfriaría mucho.
Por el contrario, si los niveles de CO2 aumentan, la radiación puede escaparse todavía
menos y la temperatura irá aumentando de manera alarmante.
Desde la Revolución Industrial, los niveles de CO2 no han parado de aumentar a causa
de un uso descontrolado de los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas), cuya
combustión genera el dióxido de carbono que se va acumulando en la atmósfera. Este
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3. hecho constituye uno de los principales responsables del cambio climático que se está
iniciando y que, si no tomamos medidas, se agravará en los próximos años.
La capa de ozono.
La atmósfera, además, es nuestro escudo antirradiaciones. Aproximadamente a 30 km
de altura nos encontramos con la llamada capa de ozono (O3), una zona de la atmósfera
rica en este compuesto.
Esta capa es un escudo contra los rayos ultravioletas (UV) que nos llegan desde el Sol,
que son muy peligrosos para la vida. Por ejemplo, una dosis alta de rayos UV provoca
cáncer en nuestra piel y, además, puede causar daños severos en nuestra vista.
El problema es que la contaminación está
debilitando la capa de ozono y cada vez filtra
menos rayos UV. La radiación solar es cada vez más
peligrosa, y por eso es tan necesario protegerse bien
cuando vamos a tomar el Sol.
Esta debilitación es mucho más evidente en los
polos, donde la capa de ozono se ha desgastado
notablemente y las radiaciones UV entran en dosis
nunca vistas que alteran a los organismos que viven
allí.
Energía solar combustible de la atmósfera.
Radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas por el Sol. El
Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro el cual emite energía siguiendo
la ley de Planck a una temperatura de unos 6000 K. La radiación solar se distribuye
desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza la superficie de
la Tierra, porque las ondas ultravioletas más cortas, son absorbidas por los gases de
la atmósfera fundamentalmente por el ozono. La magnitud que mide la radiación solar
que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la energía que, por unidad de tiempo y
área, alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro cuadrado).
La radiación solar es la inagotable fuente de energía que alimenta el motor de la
máquina atmosférica. La cantidad de energía que llega al límite superior de la atmósfera
se llama Constante solar. Una propiedad de la energía radiante es que al hacer contacto
con un cuerpo cualquiera, es absorbida por éste, que va aumentando su temperatura y
emitiendo, a su vez, energía en forma de ondas electromagnéticas. La energía que
emite el sol se compone fundamentalmente de radiaciones de onda corta.
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4. La energía recibida del sol, al atravesar la atmósfera de la Tierra calienta el vapor de
agua en unas zonas de la atmósfera más que otras, provocando alteraciones en la
densidad de los gases y, por consiguiente desequilibrios que causan la circulación
atmosférica. Esta energía produce la temperatura en la superficie terrestre y el efecto
de la atmósfera es aumentarla por efecto invernadero y mitigar la diferencia de
temperaturas entre el día y la noche y entre el polo y el ecuador.
La mayor parte de la energía utilizada por los seres vivos procede del Sol, las plantas la
absorben directamente y realizan la fotosíntesis, los herbívoros absorben
indirectamente una pequeña cantidad de esta energía comiendo las plantas, y
los carnívoros absorben indirectamente una cantidad más pequeña comiendo a los
herbívoros.
La mayoría de las fuentes de energía usadas por el hombre derivan indirectamente
del Sol, ya que el sol puede a través de toda su radiación lanzada ser aprovechada como
energía para los humanos. Los combustibles fósiles preservan energía solar capturada
hace millones de años mediante fotosíntesis, la energía hidroeléctrica usa la energía
potencial del agua que se condensó en altura después de haberse evaporado por el calor
del Sol. La energía eólica es otra forma de aprovechamiento de la radiación solar ya que
ésta, al calentar con diferente intensidad distintas zonas de la superficie terrestre, da
origen a los vientos que pueden ser utilizados para generar electricidad, mover
embarcaciones, bombear las aguas subterráneas y otros muchos usos.
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5. Efecto sobre la salud.
La exposición exagerada a la radiación solar puede ser perjudicial para la salud. Esto
está agravado por el aumento de la expectativa de vida humana, que está llevando a
toda la población mundial, a permanecer más tiempo expuesto a las radiaciones solares,
con el riesgo mayor de cáncer de piel.
La radiación ultravioleta, es emitida por el Sol en longitudes de onda que van
aproximadamente desde los 150 nm (nanómetros), hasta los 400 nm, en las formas UV-
A, UV-B y UV-C pero a causa de la absorción por parte de la atmósfera terrestre, el 99%
de los rayos ultravioletas que llegan a la superficie de la Tierra son del tipo UV-A.
Ello nos libra de la radiación ultravioleta más peligrosa para la salud. La atmósfera
ejerce una fuerte absorción que impide que la atraviese toda radiación con longitud de
onda inferior a 290 nm (2900 Å). La radiación UV-C no llega a la tierra porque es
absorbida por el oxígeno y el ozono de la atmósfera, por lo tanto no produce daño. La
radiación UV-B es parcialmente absorbida por el ozono y llega a la superficie de la
tierra, produciendo daño en la piel. Ello se ve agravado por el agujero de ozono que se
produce en los polos del planeta.
El agujero de la capa de ozono en la Antártida ha aumentado en 2011.
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