Función Reguladora y Protectora de la Atmósfera

El sol emite continuamente materia y energía. Emite radiaciones con múltiples longitudes de onda, de onda corta (rápidas) y longitud de onda larga (lentas). La atmósfera recoge de manera selectiva parte de la radiación solar haciendo que numerosas radiaciones dañinas (como las de onda corta) no lleguen a la superficie afectando a los seres vivos.

La Ionosfera absorbe las radiaciones de onda corta (rayos gamma, X y parte de los UV). Esta absorción la llevan a cabo el N y el O que se ionizan y liberan calor. La capa de ozono de la estratosfera absorbe los rayos UV, que crea y destruye la ozonosfera.

Balance Energético

De la radiación solar entrante, solo un 45% llega a la superficie, el resto es dispersada, reflejada o absorbida. El 30% es reflejada por el albedo, que depende del color, la nieve, la inclinación de los rayos solares, etc. Un 25% de la energía es absorbida por la atmósfera y un 45% es absorbido por la superficie terrestre, donde cambia su longitud de onda y se convierte en radiación infrarroja, que es absorbida por los gases del efecto invernadero calentando la atmósfera.

La magnetosfera: un campo magnético alrededor de la tierra que actúa como imán, protege a la tierra de partículas del sol que viajan a gran velocidad.

Energías Relacionadas con la Atmósfera

La principal fuente de energía es la solar, que es prácticamente ilimitada y renovable, pero difícil de captar y concentrar, por lo que las centrales solares no pueden competir con las nucleares.

Mecanismos de Aprovechamiento de la Energía Solar:

• Energía solar térmica: la luz se concentra para conseguir calor. Utilidades:
  • Producir electricidad, calentando agua que se evapora, este vapor a presión mueve una turbina que genera electricidad.
  • Los hornos solares para fundir metales.
  • Uso doméstico utilizando por ejemplo paneles captadores de luz.
  • Arquitectura bioclimática.
• Energía fotovoltaica: se encarga de captar energía solar transformándola directamente en electricidad. Los inconvenientes son que es cara, dispersa e intermitente.

Energía Eólica

Se utiliza el viento como recurso energético utilizando dispositivos llamados aerogeneradores, que son rotores de varias palas que giran con el viento produciendo electricidad. Tiene pros y contras.

Contaminación Atmosférica

Contaminación: presencia en el aire de materias o energía dañinas para la naturaleza. Contaminantes: sustancias que produzcan daños a los ecosistemas y climas. Según el área afectada puede ser contaminación local, regional o global.

Clasificación de los Contaminantes

Por su procedencia:

• Naturales: generados por actividad biológica y geológica.
• Artificiales: provocados por el ser humano.

Por su naturaleza:

• Sustancias químicas: gases, sólidos o líquidos.
• Formas de energía: radiaciones generadas por la energía nuclear.

Por su origen:

• Primarios: procedentes de las fuentes de emisión.
• Secundarios: se originan a partir de los primarios mediante reacciones en la atmósfera.

Factores que Influyen en la Intensificación de la Contaminación

Se considera contaminación cuando la tasa de emisión es superior a la de dispersión. Dentro de los factores que influyen en la dispersión tenemos que tener en cuenta:

Características de las Emisiones:

• Naturaleza de los contaminantes: si son gaseosos permanecerán en la atmósfera más tiempo.
• Temperatura: si son gaseosos y su temperatura es mayor que la del aire ascienden y se dispersan más fácilmente.
• Velocidad: a mayor velocidad, ascienden más rápido y se dispersan mejor.
• Altura: a mayor altura de la emisión mejor se dispersan.

Condiciones Atmosféricas:

• Inestabilidad (borrasca): El aire es turbulento y tiende a subir facilitando la dispersión.
• Estabilidad (anticiclón): zonas de altas presiones donde el aire es frío, por lo que si las emisiones son más calientes ascienden.
• Inversión térmica: Noches muy frías de invierno favorecen la formación de gradientes verticales negativos conocidos como inversiones térmicas (el aire del suelo más frío que el superior). Dificultan la dispersión de contaminantes.
• Vientos fuertes: favorecen la dispersión.
• Lluvias: arrastran contaminantes lavando el ambiente.
• Insolación: favorece las reacciones de los contaminantes primarios dando más contaminantes secundarios.

Características Geográficas:

• Topografía: en valles y laderas, durante el día se calientan las laderas antes que el fondo del valle por lo que el aire en ellas asciende dejando aislado el fondo, produciéndose inversiones térmicas. Por la noche ocurre lo contrario. Esto favorece la acumulación de contaminantes.
• Costas: durante el día las brisas marinas desplazan los contaminantes hacia el interior y durante la noche hacia el mar.
• Núcleos urbanos: los edificios paran el viento y absorben y emiten radiación infrarroja lo que hace que se caliente la atmósfera. A este fenómeno se le denomina isla de calor. Entre los centros urbanos y la periferia hay una diferencia de temperatura que favorece la brisa urbana.

Grandes Impactos

Smog:

Es un fenómeno de contaminación atmosférica de las áreas urbanas y zonas industriales, que se caracteriza por la formación de nieblas nocivas. Hay dos tipos:

• Smog de invierno (clásico): La combustión del carbono producía contaminantes sulfurosos y óxidos de carbono. Estos actuaban como núcleos de condensación del vapor de agua. Esto se produce en ciudades con condiciones anticiclónicas provocando una nube permanente que afecta a las vías respiratorias etc.
• Smog de verano (fotoquímico): en situaciones anticiclónicas, con mínima dispersión y fuerte insolación. Se genera una actividad fotovoltaica entre los contaminantes (NO y CO) y el O2, dando lugar a contaminantes secundarios (O3 y PAN).

Lluvia Ácida:

Es una precipitación acuosa, con pH ácido de disoluciones de ácidos sulfúrico y nítrico producidos por los óxidos de azufre y nitrógeno que se disuelven en las nubes y precipitan con la lluvia. Pueden caer en disposición seca o húmeda.

Destrucción de la Capa de Ozono

Impacto global, la capa de ozono filtra las radiaciones UV. La formación y la destrucción de esta capa pueden verse afectadas por los contaminantes:

• NOx: gases nitrosos por el impacto de asteroides, al reaccionar O y N y por las actividades agrícolas.
• CFC: Compuestos de Cl, F y C que contribuyen al efecto invernadero. Estas moléculas sufren fotolisis liberando Cl.