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    Cómo la energía solar afecta la atmósfera de la Tierra

    El sol proporciona energía para casi todo lo que sucede en la Tierra. Los científicos del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial lo expresaron claramente: "La radiación solar potencia la dinámica de circulación compleja y estrechamente acoplada, la química y las interacciones entre la atmósfera, los océanos, el hielo y la tierra que mantienen el medio ambiente terrestre como hábitat de la humanidad". Dicho de otra manera, casi todo lo que sucede en la atmósfera ocurre debido a la energía solar. Esto se puede demostrar con algunos ejemplos específicos.

    Vientos

    La luz solar golpea la Tierra más directamente en el ecuador y cerca de él. La energía solar adicional absorbida allí calienta el aire, la tierra y el agua. El calor de la tierra y el agua se devuelve al aire, calentándolo aún más. El aire caliente se eleva. Algo tiene que tomar su lugar, por lo que entra aire más frío del norte y el sur. Eso crea flujo de aire: un circuito desde el ecuador hacia arriba y hacia el norte y hacia el sur, luego se enfría y vuelve a caer a la superficie y se invierte dirígete hacia el ecuador nuevamente. Agregue los efectos de la rotación de la Tierra y obtendrá vientos alisios: el flujo constante de aire a través de la superficie de la Tierra. Aunque los vientos son modificados por la rotación de la Tierra, es importante darse cuenta de que no son creados por la rotación de la Tierra. Sin energía solar no habría vientos alisios ni corrientes en chorro.

    La ionosfera

    Algunas longitudes de onda de la energía solar son lo suficientemente potentes como para separar las moléculas. Lo hacen dando tanta energía a un electrón que se dispara directamente desde la molécula. Ese es un proceso llamado ionización, y los átomos con carga positiva que se dejan atrás se llaman iones. En la atmósfera superior, a 80 kilómetros (50 millas) sobre la superficie, las moléculas de oxígeno absorben las longitudes de onda de los rayos ultravioleta, longitudes de onda de radiación solar entre 120 y 180 nanómetros (milmillonésimas de metro). Debido a que la luz solar crea iones a esa altitud, esa capa de la atmósfera se llama ionosfera. La luz solar afecta la atmósfera de la Tierra, pero un efecto secundario es que la atmósfera absorbe esta peligrosa radiación ultravioleta.

    La capa de ozono

    Cerca de 25 kilómetros (15 millas) sobre la superficie, la atmósfera está lejos más denso que en la ionosfera. Aquí está la más alta densidad de moléculas de ozono. Las moléculas de oxígeno regulares están hechas de dos átomos de oxígeno; el ozono está hecho de tres átomos de oxígeno. La ionosfera absorbe el ultravioleta de 120 a 180 nanómetros, el ozono que está debajo absorbe la radiación ultravioleta de 180 a 340 nanómetros. Hay un equilibrio natural porque la luz ultravioleta divide una molécula de ozono en una molécula de oxígeno de dos átomos y un átomo de oxígeno; pero cuando un solo átomo choca con otra molécula de oxígeno, la luz ultravioleta los ayuda a unirse para formar una nueva molécula de oxígeno. De nuevo, una feliz coincidencia es que la fotoquímica que tiene lugar en la capa de ozono absorbe mucha radiación ultravioleta que de otra manera llegaría a la Tierra y crearía un peligro para los organismos vivos.

    Agua y clima

    Otra componente crítico de la atmósfera es el vapor de agua. El vapor de agua transporta el calor más fácilmente que los gases, por lo que la circulación del vapor de agua es de vital importancia para el clima. También es de vital importancia para la vida en la Tierra, ya que el agua de los océanos es calentada por la luz del sol para elevarse a la atmósfera donde los vientos lo arrastran sobre la tierra. Cuando el agua se enfría, vuelve a la superficie en forma de lluvia. El movimiento de frentes de tormenta es en gran parte el resultado de colisiones entre masas de aire con diferente contenido de agua. Cada ráfaga de viento, cada tormenta que haya visto, cada tornado y huracán fue impulsado por la energía solar.

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