1. Capítulo 3 El aire
La valiosa atmósfera
La atmósfera es una capa de gases de alrededor de 500 km de grueso que rodea la tierra. Entre 15
a 30 km sobre la superficie de la tierra hay una zona rica en ozono, que se forma cuando la energía
del Sol parte un átomo de una molécula de oxígeno provocando que este átomo se una con otra
molécula. El ozono (OJ forma un filtro invisible para alguna de la potencialmente dañina radiación
ultravioleta del Sol. Sobre esta capa el aire es sin nubes, poco denso y más frío.
El aire tiene una composición prácticamente constante; es una mezcla de nitrógeno (78%), oxígeno
(21%), gases inertes como el helio (1%) y dióxido de carbono (0,05%), pero con una cantidad
variable de vapor de agua. El aire está en un equilibrio dinámico con los océanos y con las masas
de tierra y mantiene el calor cerca de la superficie.
El tiempo atmosférico ocurre dentro de la parte baja más densa de la atmósfera como resultado de
la temperatura, la presión y las diferencias de humedad dentro del aire. Sólo alrededor del 50% de la
energía solar que alcanza el borde externo de la atmósfera realmente penetra hasta la superficie
de la tierra mientras que el resto es reflejado desde las nubes o es absorbido por ellas. El tiempo
atmosférico es como una gigantesca máquina impulsada por el Sol que evapora agua y calienta la
superficie de la tierra en forma diferente.
El viento se produce por la circulación del aire causada por la forma como se calienta la superficie
de la tierra. El aire caliente se eleva en el Ecuador provocando baja presión y atrayendo aire desde
el norte y el sur. En los polos el aire frío se va hacia abajo produciendo presión más alta. Entre medio
hay otras zonas dominadas por aire más caliente que se eleva y zonas de aire más frío que se
deposita más abajo. El viento es la resultante de los movimientos de aire entre estas áreas de
diferentes presiones.
Durante el día, en las zonas costeras el aire se calienta y asciende desde la tierra pero sobre el mar
el aire se enfría y desciende causando que el viento sople hacia la tierra. En la noche cuando la
tierra se enfría más rápidamente, el proceso es revertido.
Los vientos predominantes cambian también con la estación, por ejemplo, los vientos monzón soplan desde el S.O. en el sur de Asia anunciando el comienzo de la estación lluviosa.
La lluvia es una parte vital del ciclo del agua. El aire sube sobre los cerros y montañas, se enfría en la
altura y precipita debido a la imposibilidad del ai~ de sostener másagua. El aire caliente que
asciende sobre el aire frío en un frente climático también provoca lluvia. Cerca de la costa el aire
húmedo que alcanza la tierra más caliente asciende y se condensa como lluvia. El agua puede
precipitar como aguanieve o nieve y el aire húmedo que se enfría cerca de la superficie de la tierra
se condensa como rocío; si la temperatura es suficientemente baja se congela para formar
escarcha.
El clima es el patrón típico del tiempo atmosférico en un área y en un largo período de tiempo.
Algunas áreas y estaciones del año se caracterizan por presentar sistemas de baja presión y otras
por sistemas de alta presión Una depresión se forma cuando aire tibio se encuentra con aire más
frío, produciéndose una región de baja presión; el borde delantero de la depresión es un frente tibio.
Puede ocurrir precipitación aquí y en el frente frío que arrastra más atrás. Un sistema de alta presión,
llamado anticiclón, produce períodos de tiempo claro y calmo con muy poco viento. En algunas
circunstancias, en los límites entre el aire tibio y el frío, los torbellinos de aire cimulante pueden ser
intensos. Amplias depresiones con diámetros de hasta 500 km pueden formarse, dando como
resultado tormentas de arena, tornados o violentos huracanes tropicales.

2. Presiones atmosféricas
Aunque debería existir un equilibrio entre el agua, el aire y los componentes importantes que
circulan en la biosfera incluyendo el nitrógeno, el oxígeno, el carbón y el agua, este equilibrio
estaclaramente bajo amenaza. Por ejemplo, por cada tonelada de carbón combustionado, dos
toneladas de dióxido de carbono se agregan a la atmosfera contribuyendo al efecto invernadero y
potencialmente al calentamiento global. El dióxido de azufre se elimina al aire desde las plantas
generadoras de energía. Sustancias químicas más complejas como los CPC (clorofluorocarbonos)
escapan de los propelentes de aerosoles, enfriantes de refrigerador y de la espuma de embalaje.
Este coctel de contaminantes atmosféricos también incluye al potencialmente letal monóxido de
carbono, hidrocarbonos no combustionados y varios óxidos de nitrógeno, todos expelidos por los
tubos de escapes de los vehículos ademas de partículas de polvo de metates como plomo y
cadmio. Los ácidos débiles formados en la atmósfera a partir de los óxidos de nitrógeno y azufre
corroen los bloques de piedra, dañan los arboles y contaminan lagos y rfos, restringiendo la
variedad de plantas y animales que pueden vivir en un lugar. Esta lluvia ácida afecta también el
suelo, lixiviando o lavando cantidades cada vez más crecientes de aluminio tóxico y removiendo el
calcio lo que provoca un pobre crecimiento de arboles y cultivos.
El ozono es, en la actualidad, parte del esmog fotoquímico presente en muchas áreas densamente
pobladas. Durante una inversión térmica, un techo de aire mas tibio atrapa aire frío, el que se
condensa como una niebla. Sobre las ciudades, el humo de las chimeneas y de los escapes de los
vehículos reacciona con la luz solar para generar un bajo nivel de ozono como un contaminante
secundario. El ozono a nivel del suelo es relativamente estable y puede causar irritación pulmonar y
daño de árboles o cultivos a distancias bastante grande de la zona donde se produce.
Mientras el ozono a nivel del suelo es un contaminante, a altura en la atmósfera esta sustancia es
vital para proteger la Tierra de excesiva radiación, lo cual podría incrementar las cataratas en los
ojos y el cáncer en la piel, afecta el crecimiento y destruye algunos plásticos. La capa de ozono es
dañada por ciertas moléculas que contienen cloro, particularmente los CFC. El cloro toma los
átomos de oxígeno del ozono y como los CFCs son relativamente estables y de larga vida, ellos
están permanentemente destruyendo la capa de ozono en forma mas rápida que lo que está
siendo reemplazada en forma natural. Los adelgazamientos de esta capa llamados «hoyos» de
ozono se están actualmente desarrollando, especialmente sobre amplias áreas ubicadas en ambos
polos y esto ha sido claramente relacionado con el escape de CFCs a la atmósfera.