Ángel Zamora Ramírez
Licenciado en Física

La atmósfera terrestre es la capa gaseosa que recubre a la superficie de nuestro planeta Tierra. Su composición es una mezcla de distintos gases, se mantiene gracias a la gravedad terrestre y es la protagonista de muchos fenómenos meteorológicos.

La atmósfera de nuestro planeta es una parte esencial para la existencia de vida en la Tierra. Esta capa gaseosa nos protege de la radiación ultravioleta del Sol, evita que algunos cuerpos externos impacten contra la superficie, mantiene la temperatura terrestre en un nivel apto para la vida, es una pieza fundamental en los ciclos gaseosos y contiene el oxígeno que muchos seres vivos necesitamos para sobrevivir.

Presión atmosférica

Como todo fluido, la atmósfera terrestre ejerce una presión sobre los objetos sumergidos en esta, esta se conoce como “presión atmosférica”. La presión atmosférica tiene un valor máximo a nivel del mar y disminuye con la altura. Se dice que a nivel del mar la presión atmosférica tiene una magnitud de una atmósfera, lo cual equivale a:

1 atm=760 mmHg≈101 325 Pa

Supongamos que nos encontramos a una altura h₀ y subimos a otra altura h, en estas dos alturas las presiones atmosféricas son P₀ y P, respectivamente. La relación que existe entre estos pares de magnitudes está dada por la siguiente ecuación:

P=P₀e^-MgΔh⁄RT

Donde M es la masa molecular del aire, g es la aceleración de gravedad, Δh=h-h₀ es la diferencia entre ambas alturas, R es la constante de los gases ideales y T es la diferencia de temperatura entre ambas alturas. Si fijamos la altura inicial h₀=0 m como el nivel del mar y consideramos P₀=1 atm como la presión atmosférica al nivel del mar, podemos calcular, por ejemplo, la presión P que existe en la cima del Monte Everest a una altura aproximada de h≈8 800 m, lo cual nos da un valor de:

P≈0.35 atm≈267.83 mmHg≈35 707.52 Pa

De esta manera podemos darnos cuenta cómo impacta la altura sobre la presión atmosférica.

Composición química de la atmósfera

A pesar de que percibimos a la atmósfera terrestre como un único gas que permea todo nuestro entorno, en realidad se trata de una mezcla de distintos gases. A pesar de su aparente naturaleza inmutable, la atmósfera es en realidad un sistema dinámico en el que los gases que la conforman se están intercambiando constantemente entre la vegetación, los océanos y otros seres vivos.

Este constante intercambio de gases entre la atmósfera y el resto del planeta ocurre de manera periódica y crea ciclos como el del agua, el oxígeno y el nitrógeno. Los gases de la atmósfera son producidos por los seres vivos, la actividad volcánica, decaimientos radioactivos y, recientemente, por la actividad industrial humana.

El 78% de la atmósfera terrestre está compuesta por Nitrógeno (N₂), el cual en su mayoría procede de procesos bioquímicos llevados a cabo por bacterias desnitrificantes. El nitrógeno es un elemento esencial para las plantas y para otros seres vivos que lo captan en este ciclo. En los últimos años, el uso de ciertos fertilizantes y algunos desechos industriales han estado afectando este ciclo, lo cual puede tener serias consecuencias en el medio ambiente.

El segundo gas más abundante de la atmósfera es el Oxígeno (O₂) representando casi el 21% de la atmósfera terrestre. Más de la mitad del oxígeno atmosférico proviene de organismos marinos fotosintéticos conocidos en conjunto como “fitoplancton”, el resto proviene de las plantas y de la descomposición de materia orgánica.

El Argón (Ar) es un gas noble que representa el 0.9% de la atmósfera terrestre. Se trata de un gas inerte que no pertenece a ningún ciclo como el nitrógeno y el oxígeno. El origen del argón atmosférico se debe a procesos de acumulación que han ocurrido a lo largo de toda la historia de la Tierra.

El 0.1% restante de la atmósfera se compone de una gran variedad de gases, que, a pesar de estar en una abundancia ínfima, muchos de ellos son indispensables para la vida, para los ciclos de otros gases y para otro tipo de procesos físicos y químicos. Estos gases son el dióxido de carbono (CO₂), el monóxido de carbono (CO), el ozono (O₃), el neón (Ne), el helio (He), el metano (CH₄), el kriptón (Kr), el hidrógeno (H₂), el óxido nitroso (N₂ O), el dióxido de nitrógeno (NO₂), el amoniaco (NH₃), el xenón (Xe) y el dióxido de azufre (SO₂).

Capas de la atmósfera

El hecho de que la presión y la temperatura de la atmósfera cambien con la altura, nos permite dividir a esta en varias capas que poseen características diferentes y que se distinguen por su altitud. Estas capas son:

Tropósfera: Es la capa más baja de la atmósfera y por consiguiente la más cercana a la superficie. La tropósfera se extiende desde la superficie terrestre hasta una altitud que se sitúa entre los 10 y 15 km. En esta capa es donde ocurren la mayoría de fenómenos meteorológicos y la que usamos para los vuelos comerciales.

Estratósfera: Esta capa se extiende desde la tropopausa hasta una altitud de unos 50 km. Es en esta capa en donde se encuentra la capa de ozono que absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta que llega del Sol, es por ello que en la estratósfera la temperatura aumenta con la altura.

Mesósfera: Se extiende desde la estratopausa hasta una altitud que se encuentra entre los 80 y los 90 km. En esta capa la temperatura desciende con la altura alcanzando un valor mínimo en la mesopausa, es decir, el punto más alto de la mesósfera. En la mesósfera se desintegran la mayor parte de objetos que provienen del exterior de nuestro planeta, es aquí en donde ocurren las lluvias de meteoros.

Termósfera: Es la capa atmosférica que se extiende desde la mesopausa hasta una altura de 500 km. La parte más baja de la termósfera se llama “ionósfera” debido a que está compuesta por una cantidad considerable de iones, es aquí en donde ocurren las auroras. La temperatura de esta capa aumenta con la altura debido a su exposición a la radiación.

Exósfera: La capa más externa de nuestra atmósfera que se extiende desde una altura mayor a los 500 km. A estas altitudes la mayoría de los gases atmosféricos escapan de la gravedad terrestre y se mezclan con el medio interplanetario.

Por: Ángel Zamora Ramírez. Licenciado en Física egresado de la Universidad de Colima. Maestro en Ciencias en Ingeniería y Física Biomédicas egresado del CINVESTAV. Amante de la divulgación científica.

Art. actualizado: Noviembre 2023; sobre el original de noviembre, 2008.

Datos para citar en modelo APA: Zamora Ramírez, A. (Noviembre 2023). Definición de Atmósfera. Significado.com. Desde https://significado.com/atmosfera/