PRESIÓN ATMOSFÉRICA
Composición y capas atmosféricas:
Llamamos
atmósfera a la masa de aire que rodea a nuestro planeta en forma envolvente, cubriendo tanto mar
como tierra. De cierto modo, la
atmósfera tiene las mismas características que un océano. A pesar de que no la podemos ver es tan real,
tan material, como el agua de los océanos que cubren las tres cuartas partes de la superficie
del globo.
Es dentro de la
atmósfera de nuestro planeta donde se encuentra el aire que respiramos, que es
una mezcla de diversos gases y sustancias tales como Nitrógeno, Oxígeno,
dióxido de carbono, Ozono, agua y partículas de polvo, que se encuentran en
distintas cantidades dentro de ella.
El aire a pesar
de ser muy liviano tiene un peso
definido, el que a presión y temperatura normal es alrededor de 1/770 del peso
del agua, o sea 1235 gramos por m3.
Debido a su peso
el aire ejerce una cierta presión sobre todo lo que está en contacto con él. Esta
presión es uniformemente ejercida en todas direcciones. Es igual a la ejercida
una columna de mercurio de 760 milímetros.
¿Cómo se mide?
Para medir la
presión consta con la ayuda de un aparato llamado Barómetro, que inventado por
el físico Italiano llamado Evangelista Torricelli en el año 1643.
En el barómetro
de mercurio su valor se expresa en términos de la altura de la columna de
mercurio de sección transversal unitaria y 760mm de alto. Con base en esto
decimos que:
1 atm = 760mm Hg (milímetros de mercurio).
Utilizaremos
como conveniencia la unidad Torrecilli (torr) como medida de presión;
1 torr = 1mm Hg,
por lo que
1 atm =760 torr; por lo tanto
1 torr = 1/760
de una atmósfera estándar.
Historia - Experiencia
de Torricelli
El físico italiano
Evangelista Torricelli fue el primero en
medir la presión atmosférica (1643). Para ello empleó un tubo de 1m de longitud
abierto por un extremo, y lo llenó de mercurio. Dispuso una cubeta, también con
mercurio y volcó cuidadosamente el tubo introduciendo el extremo abierto en el
líquido, hasta colocarlo verticalmente. Comprobó que el mercurio bajó hasta una
altura de 760mm sobre el líquido de la cubeta. Puesto que el experimento se
hizo al nivel del mar, decimos que la presión atmosférica normal es de 760mm de
Hg Esta unidad se llama atmósfera y esta
es la razón de las equivalencias anteriores.
CAPAS ATMOSFÉRICAS
La troposfera:
Llega hasta un
límite superior (tropopausa) situado a 9 Km de altura en los polos y los 18 km
en el ecuador. En ella se producen importantes movimientos verticales y
horizontales de las masas de aire (vientos) y hay relativa abundancia de agua. Es
la zona de las nubes y los fenómenos climáticos: lluvias, vientos, cambios de
temperatura... y también es la capa de más interés para la ecología. La
temperatura va disminuyendo conforme se va subiendo, hasta llegar hasta unos
-70ºC (70 bajo cero) en su límite superior.
La estratosfera:
En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 kilómetros, se encuentra el ozono, importante porque absorbe las dañinas radiaciones de onda corta. Los vientos horizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 km/h, lo que facilita el que cualquier sustancia que llega a la estratosfera se difunda por todo el globo con rapidez. Por ejemplo, esto es lo que ocurre con los CFC que destruyen el ozono.
La mesosfera:
Es la capa de la atmósfera en la que la temperatura va disminuyendo a medida que se aumenta la altura, hasta llegar a unos −80 °C a los 80 kilómetros aproximadamente. Es la zona más fría de la atmósfera. La mesosfera es la región donde las naves espaciales que vuelven a la Tierra empiezan a notar la estructura de los vientos de fondo, y no sólo el freno aerodinámico. También en esta capa se observan las estrellas fugaces que son meteoritos que se han desintegrado en la termosfera.
La termosfera:
También llamada ionosfera, cuya extensión comienza aproximadamente entre 80 y 120 kilómetros de la Tierra, prolongándose hasta entre 500 y 1000 kilómetros de la superficie terrestre. Dentro de esta capa, la radiación ultravioleta, pero sobre todo los rayos gamma y rayos X provenientes del Sol, provocan la ionización de átomos de sodio y moléculas. Es la capa de la atmósfera en la que operaban los transbordadores espaciales. Algunas veces, las partículas de gas en esta capa se cargan de energía, proveniente del Sol. Cuando ocurre esto, se puede ver en el cielo nocturno las llamadas auroras (boreales o australes). En esta capa la temperatura se eleva continuamente hasta más allá de los 1000 °C.
La exosfera:
Es la capa de la atmósfera de un planeta o satélite en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Es la capa menos densa y su ubicación varía en cada astro, en el caso de la Tierra comienza a los 690 kilómetros del suelo y llega en promedio a los 10 000 km, en el de la Luna se encuentra a nivel del suelo. Aquí es el único lugar donde los gases pueden escapar ya que la influencia de la fuerza de la gravedad no es tan grande. En la exosfera también se encuentran los satélites artificiales.
