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Cómo funciona el clima

On agosto 24, 2021 by

El sol emite una gran cantidad de energía, que viaja a través del espacio en forma de radiación de onda corta. Solo una pequeña porción de este poder llega a la superficie. Pero la mayor parte de la atmósfera no se calienta directamente por la radiación solar, sino por la radiación terrestre que emite el propio planeta.

¿Alguna vez has visto un video de alguien freír un huevo en el pavimento en un día caluroso? Es el calor emitido por el pavimento lo que hace la fritura, no el sol, a pesar del hecho de que el pavimento fue calentado por el sol para empezar. La superficie de la Tierra absorbe la radiación solar y emite radiación terrestre.

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¿Por qué el aire absorbe esta radiación casera en el rebote en lugar de la energía solar fresca? Bueno, una Tierra con carga solar emite radiación de onda larga. Mientras que el vapor de agua y las moléculas de dióxido de carbono simplemente permiten el paso de ondas cortas entrantes, absorben las ondas largas de la Tierra, calentando la atmósfera desde el suelo hacia arriba. Esta es la razón por la que un escalador de montaña encontrará condiciones cada vez más frías a medida que asciende, a pesar de moverse efectivamente más cerca del sol.

Los científicos dividen la atmósfera en cuatro capas en función de la temperatura.

  1. Troposfera: Con la excepción de los satélites y algunos aviones, nuestro mundo entero reside dentro de esta capa inferior. Incluso las montañas más altas no raspan su límite superior, llamado tropopausa, a aproximadamente 7 millas (11 km) sobre el nivel del mar (el grosor de la troposfera varía con la latitud y la estación). En este punto, la caída constante de la temperatura que se produce a medida que aumenta la elevación se detiene. La troposfera contiene todo nuestro clima y el 80 por ciento de la masa de aire del planeta. Recuerde, cuanto menor sea la altitud, mayor será la presión de aire. A pesar de que esta capa no es tan gruesa como las capas de mayor altitud, las moléculas están más apretadas.
  1. Estratosfera: Esta capa se extiende otras 23 millas (37 km) hacia el cielo, terminando a 30 millas (48 km) sobre la superficie del planeta en la estratopausa. Si ascendieras a través de la atmósfera, la disminución constante de la temperatura que experimentaste en toda la troposfera se detendría en la tropopausa y permanecería constante durante las primeras 12 millas (20 km) de la estratosfera. En este punto, la temperatura comenzaría a subir de nuevo, gracias al ozono, que absorbe la radiación ultravioleta del sol. La temperatura seguiría subiendo hasta que llegaras a la estratopausa.
  1. Mesosfera: Por encima de la estratopausa, la tercera capa de la atmósfera comienza a enfriarse gradualmente a medida que se acerca a la mesopausa, ubicada a más de 50 millas (80 km) sobre la superficie de la Tierra. Las temperaturas más frías de la atmósfera ocurren aquí, sumergiéndose hasta -130 grados Fahrenheit (-90 grados Celsius) .
  1. Termosfera: La capa final de la atmósfera de la Tierra se extiende desde la mesopausa hasta el borde mismo del espacio. Las moléculas de aire en esta capa de baja densidad son literalmente pocas y distantes entre sí. Como las moléculas tienen menos masa, absorben la radiación solar mucho más rápido. Las temperaturas en la termosfera pueden alcanzar más de 3.100 grados Fahrenheit (1.700 grados Celsius). No se sentiría tan caliente, sin embargo, debido a la baja densidad. Piensa en una molécula de nitrógeno de 3.100 grados como un perro maloliente. Si estuvieras rodeado por una docena de ellos esparcidos por un campo de fútbol, apenas notarías el olor. Pero métete en un armario de escobas con ellos, y pronto estarás jadeando para respirar.

Ahora examinemos cómo las fuerzas detrás de la temperatura y la presión del aire afectan el clima.

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