Las Capas de la atmósfera de la Tierra

Nuestro planeta tiene una importante atmósfera que nos protege del terrible espacio exterior y que hace posible la vida en la Tierra. Es una enorme capa de gases que tiene una composición de 78% Nitrógeno, 21% oxígeno y otros gases como Argón (0.93%), Dióxido de carbono (0.032%), metano, ozono y vapor de agua. Los elementos más minoritarios como vapor de agua y aerosoles son un 0.002% pero son muy importantes para el clima. Las principales capas de la atmósfera de la Tierra son las siguientes:  

• Exosfera: 700 a 10.000 km
• Termosfera: 80 a 700 km 
• Mesosfera: 50 a 80 km 
• Estratosfera: 12 a 50 km
• Troposfera: 0 a 12 km

Las diferentes capas de la atmósfera terrestre. Créditos: NASA

La temperatura media de la Tierra es de 15ºC, esta temperatura disminuye con la altura hasta que llegamos a la estratosfera que la temperatura cambia pero la presión como es lógico disminuye, así la presión atmosférica, que es mayor a nivel del mar disminuye siempre con la altura, pero la temperatura tiene importantes variaciones según la altura. En la siguiente figura para latitudes medias podéis ver como varía la temperatura:

Veamos un poco cada capa en detalle:

La troposfera es la capa más baja de nuestra atmósfera. Comenzando a nivel del suelo, se extiende hacia arriba a unos 10 km sobre el nivel del mar. Los seres vivos vivimos en la troposfera. La mayoría de las nubes las podemos encontrar aquí, principalmente porque el 99% del vapor de agua en la atmósfera se encuentra en la troposfera. La presión del aire disminuye y las temperaturas se vuelven más frías a medida que asciende en la troposfera como hemos visto en la figura anterior. Dentro de la Troposfera tenemos dos grandes subcapas, la capa planetaria que está a unos 2 km de altura y capa de superficie que llega hasta los 200 metros de altura. En esos dos primeros kilómetros hay muchas turbulencias en la atmósfera ya que hay diferencias de presión, de temperatura y hay también movimientos atmosféricos, lo que se llama fuerza de corriolis. Por tanto en esa zona se producen los grandes vientos y los desplazamientos de nubes, a partir de 2 km el viento no es tan turbulento. Dentro de la capa de superficie con encontramos con la biosfera que llega a unos 5 a 10 metros, esta es donde se encuentra la vida en la superficie y la oceánica. 

La siguiente capa superior se llama la estratosfera. La estratosfera se extiende desde la parte superior de la troposfera, concretamente desde la Tropopausa, que es una zona de transición, hasta unos 50 km sobre el suelo. La importante y vital capa de ozono se encuentra dentro de la estratosfera. Las moléculas de ozono en esta capa absorben la luz ultravioleta de alta energía del Sol. A diferencia de la troposfera, la estratosfera en realidad se calienta a medida que asciendes. Esa tendencia de temperaturas crecientes con la altitud significa que el aire en la estratosfera carece de la turbulencia y las corrientes ascendentes de la troposfera que se encuentra debajo. El aumento de la temperatura se debe a la fotodisociación de moléculas, que suele ser de oxígeno, esto da lugar a la liberación de calor. También la densidad es más baja y hay gran radiación solar, con lo que la mayor absorción provoca un máximo calentamiento. 

Por encima de la estratosfera se encuentra la mesosfera. Se extiende hacia arriba hasta una altura de aproximadamente 85 km sobre nuestro planeta. La mayoría de los meteoros (estrellas fugaces) se desintegran en la mesosfera. A diferencia de la estratosfera, las temperaturas una vez más se vuelven más frías a medida que asciende a través de la mesosfera. La presión del aire en la parte inferior de la capa está muy por debajo del 1% de la presión a nivel del mar y continúa descendiendo a medida que aumenta la altura.

Sobre la mesosfera tenemos la termosfera.  Los rayos X de alta energía y la radiación UV del sol se absorben en la termosfera, elevando su temperatura a cientos o miles de grados.  Muchos satélites orbitan la Tierra dentro de la termosfera. La parte superior de la termosfera se puede encontrar entre 500 y 1.000 km sobre el suelo. Las temperaturas en la termosfera superior pueden oscilar entre aproximadamente 500 °C  y 2,000 °C, pero es tan fina esa capa que allíno notaríamos esa temperatura, tendríamos literalmente frío. También es esta capa es donde se producen las preciosas  auroras polares .

Se considera que la exosfera es la «frontera final» real de la envoltura gaseosa de la Tierra. El «aire» en la exosfera es muy delgado, lo que hace que esta capa sea aún más parecida al espacio que la termosfera.  Diferentes definiciones ubican la cima de la exosfera en algún lugar entre 100,000 km y 190,000 km sobre la superficie de la Tierra. 

Luego tenemos la ionosfera , esta no es una capa distinta como las otras mencionadas anteriormente. En cambio, la ionosfera es una serie de regiones con partes en la mesosfera y en la termosfera donde la radiación de alta energía del Sol ha liberado a los electrones de sus átomos y moléculas. Los átomos y moléculas cargados eléctricamente que se forman de esta manera se llaman iones, que le dan a la ionosfera su nombre y le otorgan a esta región algunas propiedades especiales.

Y estas son las diferentes capas de la atmósfera de la Tierra, como veis son unas zonas muy importantes pues hacen que pueda existir la vida en nuestro planeta.