Capas de la Atmósfera Terrestre

El número de capas en las que se divide la atmósfera terrestre varía según el criterio utilizado para su clasificación. Sin embargo, una de las divisiones más comunes es la que distingue entre cinco capas principales: la troposfera, la estratosfera, la mesosfera, la termosfera y la exosfera. Cada una de estas capas tiene características distintivas en términos de composición química, temperatura, presión y fenómenos atmosféricos asociados.

1. Troposfera: Es la capa más cercana a la superficie terrestre, extendiéndose desde la superficie hasta una altitud aproximada de 8 a 15 kilómetros, dependiendo de la latitud y la estación del año. En la troposfera, la temperatura generalmente disminuye con la altitud, lo que significa que está más caliente cerca de la superficie y más fría en la parte superior. Esta es la capa donde ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos y donde se encuentran la mayor parte del vapor de agua y las nubes.

2. Estratosfera: Situada encima de la troposfera, la estratosfera se extiende desde aproximadamente 15 kilómetros hasta alrededor de 50 kilómetros sobre la superficie terrestre. En esta capa, la temperatura aumenta con la altitud debido a la presencia de la capa de ozono, que absorbe la radiación ultravioleta del sol y calienta la estratosfera. La estratosfera es conocida por contener la capa de ozono, crucial para proteger la vida en la Tierra al filtrar la radiación ultravioleta dañina.

3. Mesosfera: La mesosfera se encuentra sobre la estratosfera y se extiende aproximadamente desde los 50 kilómetros hasta unos 85 kilómetros de altitud. En esta capa, la temperatura vuelve a disminuir con la altitud, alcanzando los valores más bajos en la atmósfera terrestre. La mesosfera es la capa en la que los meteoroides se desintegran al entrar en la atmósfera, generando las conocidas como estrellas fugaces.

4. Termosfera: También llamada ionosfera, la termosfera se encuentra por encima de la mesosfera y se extiende desde aproximadamente 85 kilómetros hasta 600 kilómetros de altitud. En esta capa, la temperatura aumenta considerablemente con la altitud debido a la absorción de radiación solar por parte de átomos y moléculas de oxígeno e nitrógeno. La termosfera es la capa donde ocurre la mayor parte de la ionización atmosférica y donde se generan las auroras boreales y australes.

5. Exosfera: La exosfera es la capa más externa de la atmósfera terrestre y se extiende desde la parte superior de la termosfera hasta el límite exterior de la atmósfera, conocido como la exobase, que está aproximadamente a 10,000 kilómetros sobre la superficie terrestre. En esta capa, la densidad de las moléculas es extremadamente baja, y gradualmente se desvanece en el espacio exterior. La exosfera es la región donde los satélites artificiales orbitan la Tierra y donde se produce la transición hacia el medio interplanetario.

Es importante destacar que la división de la atmósfera en estas capas no es estricta ni uniforme, ya que las características atmosféricas pueden variar significativamente con la altitud, la ubicación geográfica y otros factores. Además, dentro de estas capas principales, existen subcapas y regiones con características específicas que también influyen en la dinámica atmosférica y en los fenómenos climáticos.

Por supuesto, profundicemos más en cada una de las capas de la atmósfera terrestre:

1. Troposfera:

   • En esta capa, la temperatura disminuye con la altitud a una tasa promedio de aproximadamente 6.5 grados Celsius por cada kilómetro de aumento en la altitud. Este gradiente térmico es fundamental para el desarrollo de fenómenos meteorológicos como la formación de nubes, lluvias, tormentas y vientos.
   • La troposfera contiene aproximadamente el 75% de la masa total de la atmósfera y casi toda la humedad atmosférica. Esta concentración de vapor de agua es esencial para la regulación del clima y el ciclo del agua en la Tierra.
   • La parte inferior de la troposfera está en contacto directo con la superficie terrestre y es donde ocurren los intercambios de calor, humedad y gases entre la atmósfera y la superficie, influenciando directamente el clima y el clima local.

2. Estratosfera:

   • Una característica distintiva de la estratosfera es la presencia de la capa de ozono, que se encuentra principalmente en la región comprendida entre los 15 y los 35 kilómetros de altitud. Esta capa de ozono absorbe la radiación ultravioleta del sol, protegiendo así a la vida en la Tierra de los efectos nocivos de esta radiación.
   • La temperatura en la estratosfera aumenta con la altitud debido al calentamiento causado por la absorción de radiación ultravioleta por parte del ozono. Este gradiente térmico inverso es una característica única de esta capa.
   • A altitudes más altas en la estratosfera, se encuentran las corrientes de chorro, que son bandas de vientos fuertes y estrechas que pueden tener un impacto significativo en los patrones de vuelo de las aeronaves.

3. Mesosfera:

   • La temperatura en la mesosfera disminuye nuevamente con la altitud, alcanzando temperaturas extremadamente bajas, incluso por debajo de -90 grados Celsius en la parte superior de esta capa.
   • La mesosfera es la región donde los meteoroides, pequeñas partículas de polvo y roca en el espacio, se desintegran al entrar en la atmósfera terrestre debido a la fricción con las moléculas de aire. Este proceso da lugar a la aparición de estrellas fugaces cuando los fragmentos incandescentes se queman en la atmósfera.
   • La mesosfera es una capa menos estudiada de la atmósfera debido a la dificultad de acceso, ya que está por encima de la altitud alcanzada por la mayoría de los aviones y por debajo de la altitud alcanzada por los cohetes espaciales.

4. Termosfera:

   • En la termosfera, la temperatura aumenta considerablemente con la altitud debido a la absorción de radiación solar por parte de átomos y moléculas de oxígeno y nitrógeno. Sin embargo, esta alta temperatura no se sentiría como calor para un observador humano debido a la baja densidad de las moléculas en esta capa.
   • La termosfera es la capa donde ocurre la mayor parte de la ionización atmosférica, que es el proceso mediante el cual los átomos neutros en la atmósfera pierden o ganan electrones, creando iones. Esta ionización es importante para la propagación de ondas de radio y la formación de auroras.
   • A pesar de la alta temperatura en la termosfera, la densidad de las moléculas es tan baja que los efectos térmicos son prácticamente insignificantes para los objetos en órbita, como los satélites artificiales.

5. Exosfera:

   • La exosfera es la capa más externa y menos densa de la atmósfera terrestre. Aquí, las moléculas de gas se dispersan gradualmente hasta que se fusionan con el espacio exterior.
   • Aunque técnicamente parte de la atmósfera terrestre, la exosfera se considera como la región donde la atmósfera se encuentra con el espacio exterior. La densidad de las moléculas en esta capa es tan baja que los fenómenos atmosféricos comunes, como la presión atmosférica y la temperatura, ya no son significativos.
   • La exosfera es la región donde los satélites artificiales orbitan la Tierra y donde comienza el medio interplanetario, marcando el límite entre la influencia atmosférica de la Tierra y el vacío del espacio exterior.

Estas cinco capas principales de la atmósfera terrestre interactúan de manera compleja para regular el clima, proteger la vida en la Tierra de la radiación solar dañina y facilitar las actividades humanas y naturales en nuestro planeta.