Notas sobre Atmósfera, Hidrosfera y Litosfera.
Notas sobre Atmósfera, Hidrosfera y Litosfera.
Nota # 1. La Atmósfera:
El dosel gaseoso que envuelve la litosfera y la hidrosfera se conoce como la atmósfera. Consiste en una mezcla de varios gases y se cree que se extiende unos 10.000 km sobre el nivel del mar. Sostenida a la tierra por atracción gravitatoria, la atmósfera tiene su densidad máxima en el nivel del mar y disminuye rápidamente hacia arriba.
Las observaciones recientes muestran que alrededor del 97 por ciento de la atmósfera está confinada dentro de los 29 km de la superficie terrestre.
El aire es una mezcla mecánica de gases, no un compuesto químico. De los muchos gases que lo constituyen, el nitrógeno (N 2 ), el oxígeno (O 2 ), el argón (Ar) y el dióxido de carbono (CO 2 ) representan casi el 99-98% del aire en volumen. Las observaciones realizadas por cohetes muestran que estos gases se mezclan en proporciones notablemente constantes hasta una altitud de unos 80 km. Además de estos gases, otros gases, vapor de agua y aerosoles también están presentes en el aire.
La atmósfera se puede dividir convenientemente en varias capas horizontales bien marcadas, principalmente en función de la temperatura. Desde la superficie de la tierra hasta una altitud de unos 80 km, la composición química de la atmósfera permanece altamente uniforme en todas las proporciones de sus gases constituyentes.
El nombre de homosfera se ha aplicado a esta capa inferior y uniforme. La capa atmosférica superior varía significativamente en su proporción de gases, por lo que se le ha dado el nombre de heteroesfera a esa capa.
La homosfera se subdivide en dos subcapas importantes:
(a) Troposfera:
La capa más baja de la atmósfera se conoce como la troposfera. Es muy importante. Todos los fenómenos meteorológicos posibles y la turbulencia atmosférica tienen lugar dentro de esta capa. La troposfera contiene aproximadamente el 75 por ciento de la masa molecular o gaseosa total de la atmósfera y prácticamente todo el vapor de agua y los aerosoles.
A lo largo de esta capa, una disminución general de la temperatura está bien marcada. La temperatura disminuye a una tasa promedio de 6.5 ° C / km o 3.6 ° F / 1, 000 pies. Toda la zona está limitada en la mayoría de los lugares por un nivel de inversión de temperatura y en otras por una zona que es isotérmica con la altura.
La troposfera actúa así como una tapa que efectivamente limita la convección. Este nivel de inversión o techo del clima se llama tropopausa. La altura de la tropopausa no permanece constante; Varía significativamente tanto en el espacio como en el tiempo. Se supone que la altura está correlacionada con la temperatura y presión del nivel del mar.
La variación latitudinal de la tropopausa en su altitud también es distintiva. En el ecuador, se encuentra a una altura de aproximadamente 16 km debido al gran calentamiento y la turbulencia convectiva vertical, mientras que en los polos se encuentra a una altura de solo 8 km o 5 millas.
(b) Estratosfera:
Junto a la troposfera se encuentra la estratosfera, segunda capa importante de la atmósfera. Esta capa se extiende hacia arriba desde la tropopausa hasta unos 50 km. Es importante tener en cuenta que la estratosfera contiene gran parte del ozono atmosférico total, que refleja los rayos X dañinos, los rayos gamma, etc., hasta las capas superiores de la atmósfera. La temperatura máxima se produce en la estratopausa, donde la temperatura puede superar los 0 ° C.
En la estratosfera, la densidad del aire se vuelve muy baja e incluso una absorción limitada produce un gran aumento de la temperatura. En verano, las temperaturas aumentan bastante con la altura y la temperatura es la más baja en la tropopausa ecuatorial.
En invierno, la estructura se vuelve bastante compleja con temperaturas muy bajas que promedian -80 ° C en la tropopausa ecuatorial. Se observan bajas temperaturas similares en la estratosfera media en latitudes altas.
Los eventos climáticos en la estratosfera están relacionados con los cambios de temperatura y circulación en la troposfera. Cualquier interacción entre estas dos capas sucesivas probablemente sea altamente compleja y es un tema importante de la investigación meteorológica actual.
La Atmósfera Superior:
(a) Ozonosfera:
Esta capa tiene su nombre por el hecho de que hay una concentración máxima de ozono entre 30 y 60 km sobre la superficie de la tierra. Los científicos opinan que la presencia de la capa de ozono es una bendición para la supervivencia de la vida; nos protege de las quemaduras solares al absorber el mayor porcentaje de radiación ultravioleta.
Los ambientalistas nos han advertido sobre el deterioro gradual de la capa de ozono recientemente debido a la emisión de óxidos de nitrógeno por los aviones supersónicos que pueden causar un daño biológico grave a la vida humana, animal y vegetal. Algunos científicos creen que la ozonosfera es en realidad la parte superior de la estratosfera.
(b) Ionosfera:
Según Pettersson, la ionosfera se encuentra más allá de la ozonosfera a una altura de unos 60 km sobre la superficie de la tierra. La ionización de la atmósfera comienza a ocurrir en este nivel. Esta capa es importante porque refleja las ondas de radio para la transmisión de radio global.
Se supone que la ionosfera comienza a una altitud de 80 km sobre la superficie. La capa situada entre 50 y 80 km se llama mesopausa. La temperatura disminuye con la altitud en esta capa. El límite superior de la mesosfera se conoce como mesopausia.
(c) Exosfera:
La capa más externa de la atmósfera terrestre se conoce como la exosfera. Se encuentra entre 400 y 1.000 km. Aquí, la densidad del aire es extremadamente baja y predominan los gases de hidrógeno y helio.
Nota # 2. La hidrosfera :
La hidrosfera, o esfera de agua, cubre principalmente las depresiones de la litosfera. También se encuentra cierta cantidad de agua en las rocas y existe mucho en forma de vapor de agua en la atmósfera. Los océanos representan alrededor del 71% del globo terráqueo y, por lo tanto, contienen la mayor parte del agua. La profundidad media de los océanos es de unos 3.800 m.
El volumen total de los océanos del mundo es de aproximadamente 1-4 mil millones de pies cúbicos. km. que comprende más del 97 por ciento del agua libre del mundo. Del 3% restante, aproximadamente el 2% está encerrado en las capas de hielo del Ártico y la Antártida y alrededor del 1% está representado por el agua dulce de las tierras.
El agua de mar u océano es una solución de sal cuyos constituyentes han mantenido proporciones más o menos fijas durante un período considerable de tiempo geológico. Además de su importancia en el entorno químico de la vida marina, estas sales conforman un gran almacén de materia mineral.
Las siguientes tablas muestran la composición del agua de mar:
El agua de la tierra se mueve a través de un ciclo interesante conocido como ciclo hidrológico. Se compone de dos partes. En la primera parte de la atmósfera, predomina el movimiento horizontal del vapor de agua. En la parte terrestre, la segunda parte, predomina el movimiento del agua en la fase líquida y sólida.
Por evaporación, el agua entra en el aire como vapor de agua de los océanos y otros cuerpos de agua, como también de las plantas y los animales por transpiración. A medida que el vapor de agua se mueve hacia arriba, el aire se condensa y finalmente regresa a la superficie como precipitación.
Desde la tierra regresa a los océanos o se agrega directamente al aire a través de la evaporación y la transpiración. Esta interrelación funcional de la hidrosfera, la atmósfera y la litosfera hace posible la existencia continua de la vida vegetal y animal.
Nota # 3. La Litosfera :
La litosfera es la capa rígida superior de la tierra y está claramente subdividida en tres capas. Ellos son: el central, o el núcleo; la capa intermedia llamada el manto; y la capa exterior conocida como la corteza terrestre. Los estudios sísmicos han hecho posible distinguir la parte sólida de la tierra en tales capas o zonas distintivas.
Núcleo:
El núcleo o la centrosfera es la capa interna y la más densa de la tierra. Los datos sísmicos revelan el hecho de que el núcleo externo está en un estado similar al líquido. La temperatura aquí, presumiblemente, alcanza un máximo de aproximadamente 2, 500 - 3, 000 ° C en el borde que separa el manto del núcleo. La densidad del núcleo es de aproximadamente 13 gramos por centímetro cúbico.
Es evidente a partir de los estudios sísmicos que la sustancia constitutiva del núcleo permanece aparentemente en un estado sólido. Se puede asumir fácilmente que a valores tan altos de presión se produce la destrucción de la sustancia que, en el núcleo interno, existe en estado metalizado o plasma.
En lo que respecta a la composición química del núcleo externo e interno, sigue siendo más o menos la misma para ambas subcapas. La capa se llama 'Nife' debido a la predominancia previa del níquel (Ni) y el hierro (Fe) como componentes principales.
Manto:
El manto es la capa intermedia más grande de la tierra y está confinado entre la corteza y el núcleo. Está claramente separado por la discontinuidad de Mohorovicic desde arriba y la discontinuidad de Weichert-Gutenberg desde abajo. El manto se compone de casi la masa de la tierra. Hasta ahora solo se dispone de supuestos hipotéticos con respecto a la composición del manto.
El manto superior se caracteriza por la presencia de heterogeneidades verticales y horizontales, mientras que el manto inferior y las capas intermedias son mucho más homogéneas. El manto superior está compuesto principalmente por silicatos de hierro y magnesio, como olivina, piroxenos y granates. El manto inferior, presumiblemente, consiste completamente en variedades densas, óxidos minerales con predominio previo de SiO 2 .
Los datos geofísicos demuestran que dentro del confinamiento del manto, predomina el estado sólido de la materia. La temperatura alcanza unos 1.000 ° C en el borde entre la corteza y el manto. La densidad promedio de los componentes es de 5 a 6 veces mayor que el agua y es de aproximadamente 2, 895 km. grueso.
Corteza:
La corteza terrestre es la parte sólida superior de la tierra que consiste en rocas magmáticas, metamórficas y sedimentarias con un espesor que varía entre 7 y 70-80 km. La capa cortical representa la capa más activa de la tierra sólida: la esfera de actividad de todos los procesos geológicos.
Hasta hace poco, se creía que la capa de cristal exterior de la tierra estaba compuesta por rocas más ligeras conocidas como SIAL (Si-Silica, Al-Aluminum), que flotaban en un mar de rocas más pesadas conocidas como SIMA (Si-Silica, Ma -Magnesium ). Pero, investigaciones recientes han revelado que grandes áreas de la capa de cristal exterior están hechas de rocas basálticas, de composición similar a la Sima.
La corteza terrestre se considera ahora como una serie de placas, algunas de las cuales están siendo transportadas por las rocas Sial. La corteza del tipo continental consta de tres capas: son las sedimentarias, graníticas y basálticas. La corteza oceánica se diferencia de la variedad continental en que su espesor es considerablemente menor.
