COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA

COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA ATMÓSFERA
1.- ¿Dónde habrá más presión atmosférica, en la playa o en el Himalaya?
Habrá más presión atmosférica en la playa, porque la mayor parte del aire se concentra junto a la superficie
terrestre, y a medida que la altura con respecto al mar aumenta, la presión del aire es menor.
2.- ¿Cuáles son los principales gases de la atmósfera? ¿Hay otros gases?
Los principales gases de la atmósfera son el nitrógeno, el oxígeno y el dióxido de carbono, aunque además de
estos existe también una pequeña cantidad de vapor de agua, gases nobles como el helio, el criptón, el argón y el
neón, una pequeña cantidad de hidrógeno, y ozono.
3.- ¿Qué entendemos por humedad del aire? ¿Es siempre igual esta humedad?
La humedad del aire es la cantidad de vapor de agua que contiene, y es una cantidad muy variable dependiendo
de la zona de la Tierra de que se trate (por ejemplo cerca del mar es mayor que en el desierto) o según el tiempo
meteorológico que haga.
4.- ¿Por qué se produce el viento?:
El viento se produce porque hay masas de aire que se desplazan por la troposfera. Las masas de aire caliente
ascienden, y las de aire frío descienden. Este movimiento produce los vientos.
5.- ¿Qué tipo de gas es el ozono?
El ozono es un gas azul pálido constituido por una forma especial de oxígeno que actúa como filtro de ciertas
radiaciones solares.
6.- ¿Cuáles son las diferentes formas de precipitación del agua? Explícalas.
La precipitación del agua se puede presentar de tres formas diferentes:
 Lluvia: Precipitación de gotas en estado líquido.
 Nieve: Precipitación en estado sólido en pequeñas porciones llamadas copos.
 Granizo: Precipitación en estado sólido en forma de granos o corpúsculos de hielo.
7.- ¿En qué capa de la atmósfera hay vida? Razónalo
Únicamente existe vida en la troposfera que es la capa más cercana a la superficie de la Tierra que es donde el
aire tiene unas proporciones de gases adecuadas para la vida.
8.- ¿Qué componente fundamental de la atmósfera actual no existía en la atmósfera primitiva?
En la atmósfera primitiva no existía el oxígeno como componente atmosférico, y no apareció hasta que surgieron
los primeros organismos fotosintéticos que empezaron a generarlo.
9.- ¿Dónde termina la atmósfera?
La última capa de la atmósfera es la exosfera que se sitúa a partir de los 600 km sobre el nivel del mar, pero no
tiene un límite superior definido, pues en sus porciones superiores se confunde con el espacio interestelar.
10.- ¿Qué instrumentos utilizarías para medir la temperatura, la presión atmosférica, la humedad, la
intensidad de las precipitaciones y la intensidad y dirección del viento?
Para medir la temperatura se utilizan los termómetros; para la presión atmosférica el barómetro; la humedad se
mide con el higrómetro; y la intensidad de las precipitaciones con el pluviómetro; y la intensidad y dirección del
viento con el anemómetro y la veleta respectivamente.
11.- ¿Cómo se forman las nubes?
Las nubes se originan cuando el aire caliente y húmedo asciende y se encuentra con aire más frío que provoca la
condensación del vapor de agua, y se transforma en gotas de agua que se mantienen suspendidas en el aire.
12.- ¿Qué características son más destacables en la exosfera?
La exosfera es la capa más externa de la atmósfera y se sitúa a partir de los 600 km de altura. Su composición es
muy tenue, pero a pesar de ello, es capaz de retener muchas partículas solares que constituyen el viento solar.
13.- ¿Qué son las isobaras? Y basándote en la definición de las isobaras ¿Qué serán las isotermas?
Las isobaras son líneas ficticias que unen puntos con la misma presión atmosférica. Por su parte las isotermas, son
líneas ficticias que unen puntos con la misma temperatura atmosférica.
14.- ¿Qué es la ionosfera? ¿Por qué se llama así?
La ionosfera es la capa de la atmósfera que se extiende desde los 85 km sobre el nivel del mar hasta los 600 km
de altura. Los rayos X y la radiación ultravioleta del Sol cargan eléctricamente a los componentes de esta capa
formando iones. Por esto recibe el nombre de ionosfera.
15.- ¿Qué es la capa de ozono?
La capa de ozono es una capa situada inmediatamente encima de la troposfera y que está constituída por una
forma especial de oxígeno que actúa como filtro de determinadas radiaciones solares nocivas para los seres vivos.
16.- ¿Qué es un anticiclón? ¿Y una borrasca ó ciclón? ¿Cómo se forman?
Un anticiclón es una zona de alta presión atmosférica. Se produce en zonas donde el aire frío desciende y la
presión que ejerce al descender se suma a la presión normal, por lo que existe más presión que la normal. Por su
parte las borrascas o ciclones son zonas de baja presión. Se producen cuando el aire cálido asciende y a la presión
normal se le resta la presión de esta aire que ha ascendido.
17.- La composición del aire ¿Es igual en todos los sitios del planeta?
El aire no es igual en todos los sitios del planeta. Depende mucho de si existen bosques que realicen la
fotosíntesis, fábricas y centrales térmicas que contaminen el ambiente, de la cantidad de seres vivos que vivan en
esa zona, de la presencia de mares o ríos, de la altitud con respecto al mar, y de otros muchos factores. Sin
embargo, el viento tiende a homogeneizar regiones adyacentes. Las proporciones de gases que se dan de la
atmósfera son las medias mundiales para cada elemento.
18.- Relaciona mediante flechas las siguientes columnas:
:
19.- Explica basándote en el siguiente dibujo cada uno de los pasos de formación de una nube
4
3
2
1
En la parte marcada como 1, el Sol calienta la superficie de la Tierra, y por lo tanto el aire en contacto con el suelo
se calienta y asciende cargado de humedad. El paso 2 representa cómo al contacto con el aire frío de capas más
altas, esta humedad se condensa en gotas de agua y se forma una nube. En el paso 3 se observa como la nube es
arrastrada por corrientes de aire y asciende por la ladera de una montaña. En el paso 4, las nubes están en lo alto
de la montaña. Cuando ya las nubes sean muy grandes y no puedan retener el agua, ésta caerá en forma de lluvia.
20.- ¿Por qué las personas se sienten mal cuando viajan a ciudades muy altas sobre el nivel del mar?
Porque a medida que ascendemos sobre el nivel del mar el aire se va haciendo cada vez más tenue, porque la
mayor parte de la masa de aire se concentra cerca de la superficie de la Tierra. Al estar más alejado de la
superficie, su peso disminuye y también la presión que ejerce, y por lo tanto su densidad disminuye. Por lo tanto se
respira con más dificultad.
21.- Relaciona mediante flechas las siguientes columnas:
22.- ¿Qué diferencias hay entre las nubes de lluvia y las de nieve?
Las nubes más bajas son las que suelen ser de lluvia, sin embargo las de nieve se encuentran a más altura, donde
la temperatura es más baja y, el agua se congela.
23.- En el siguiente dibujo indica mediante flechas la dirección de las masa de aire que producen un
ciclón y un anticiclón.
Anticiclón
Ciclón
24.- ¿Dónde se concentra el vapor de agua de la atmósfera? ¿Qué consecuencias tiene?
La mayor parte del vapor de agua de la atmósfera se concentra en la troposfera, y esto supone que es en esta
zona dónde se producen los fenómenos meteorológicos, como la formación de nubes, la lluvia, nieve, etc.
25.- ¿Por qué arden las cosas? ¿Podría arder algo en la Luna?
Las cosas arden porque se produce una combustión para la que es imprescindible el consumo de oxígeno. En la
Luna, al carecer de atmósfera, y por lo tanto de oxígeno, es imposible que las cosas ardan.
26.- Pon una cruz en las casillas que sean ciertas:
27
En el siguiente dibujo indica las cuatro capas de la atmósfera, indicando aproximadamente el grosor
de cada capa.
La Troposfera se extiende hasta unos 15 km de altitud. La estratosfera entre los 15 y los 85 km sobre el nivel
del mar. La ionosfera entre los 85 y los 600 km de altura y por último, la exosfera a partir de los 600 km de
altura.
Exosfera
Ionosfera
Estratosfera
Troposfera
28.- En los siguientes dibujos indica mediante flechas la dirección de la brisa diurna y de la brisa
nocturna. ¿Por qué se producen estas brisas?
:
La brisa diurna se produce porque durante el día la tierra se calienta más deprisa que el agua, por lo que el
aire asciende. El aire frío del mar ocupa su lugar y se produce un viento suave desde el mar hacia la tierra.
Por la noche sin embargo, la tierra se enfría más rápidamente, así que el aire del mar, más caliente, asciende,
y el frió de la tierra ocupa su lugar. Se produce una brisa desde la tierra al mar.
29.- Contesta verdadero o falso y en este último caso, indica la respuesta correcta:
a) La estratosfera se extiende entre los 15 y los 85 km sobre el nivel del mar.
b) La ionosfera es la capa por la que vuelan los aviones.
c) Los fenómenos meteorológicos se producen en la capa de ozono.
d) La troposfera contiene minúsculas partículas de polvo que flotan en el aire.
e) La capa de ozono está formada por una forma especial de nitrógeno.
a) Verdadero; b) Falso. En la ionosfera podemos encontrar satélites artificiales; c. Falso. Los fenómenos
meteorológicos se producen en la troposfera; d) Verdadero; e) Falso. Está formada por un forma especial de
oxígeno.
30.- Ordena los hechos que se presentan a continuación siguiendo el orden lógico y empezando por el
número 1:
1. El Sol calienta.
2. El aire caliente asciende.
3. Se produce el viento.
4. El aire en contacto con la Tierra se calienta.
5. La Tierra se calienta.
6. El aire frío ocupa el lugar dejado por el aire cálido.
1. El Sol calienta.
2. La Tierra se calienta.
3. El aire en contacto con la Tierra se calienta.
4. El aire caliente asciende.
5. El aire frío ocupa el lugar dejado por el aire cálido.
6. Se produce el viento.
31.- ¿Qué tiempo puedo esperar si en el mapa de la previsión del tiempo veo una B sobre la zona en la que
me encuentro?
Si en el mapa veo una B significa que habrá una borrasca, una zona de bajas presiones. El aire caliente asciende
en estos lugares y provoca bajas presiones. Este aire caliente, si es húmedo, en contacto con el aire frío, provoca
nubes, y por lo tanto se producirán lluvias. Así por lo tanto, seguramente lloverá en el lugar que vivo.
32.- ¿Por qué es tan importante ponerse cremas con factor de protección UV para tomar el sol? ¿Qué tiene
que ver esto con la capa de ozono?
Las cremas con factor de protección UV para tomar el Sol protegen nuestra piel de las radiaciones solares que son
perjudiciales. Ahora es más necesario tomar el Sol con estas cremas puesto que se ha formado un agujero en la
capa de ozono, de manera que la protección natural de la atmósfera es menor. Es decir, estamos más expuestos a
las radiaciones del Sol que hace unos años.
33.- ¿Cuál de las siguientes proporciones se corresponde con los gases de la atmósfera? Explícalo. El
color blanco corresponde a nitrógeno, el gris claro a oxígeno, el gris oscuro a vapor de agua y el negro
a dióxido de carbono.
1
2
3
Es el esquema 1 el que corresponde a la atmósfera terrestre que tiene un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno,
un 0,033 de dióxido de carbono y hasta un 4% de vapor de agua en las zonas más húmedas. El 2 tiene casi la
misma cantidad de nitrógeno que de oxígeno y de dióxido de carbono y el 3 posee un exceso de vapor de agua y
una gran cantidad de dióxido de carbono.
34.- Sabiendo que el radio de la Tierra es de 6378 km, calcula las distancias entre el centro de la Tierra y el
límite de la troposfera, la estratosfera y la ionosfera.
La troposfera mide 15 km de altitud, la estratosfera se extiende desde los 15 a los 85 km, y por lo tanto tiene 70 km
de espesor. Por su parte la ionosfera se extiende desde los 85 a los 600 km y tiene por lo tanto 515 km de espesor.
Así pues la distancia del centro de la tierra al límite de la troposfera es de 6378 km + 15 km = 6393 km. La distancia
hasta el límite de la estratosfera es de 6378 km + 15 km + 70 km = 6378 km + 85 km = 6463 km. Por ultimo, hasta
el límite de la ionosfera hay 6378 km + 15 km + 70 km + 515 km = 6378 km + 600 km = 6978 km.
35.- Completa la siguiente frase con las palabras que faltan: La....................se sitúa a partir de los 600 km
de altura t se confunde en sus porciones superiores con el.....................interestelar. En
la.....................o....................podríamos encontrar algún ...................artificial. En la...........................se
encuentra una fina capa de...................que absorbe la luz.......................y nos protege de esta peligrosa
radiación del Sol. En la.....................se producen los fenómenos meteorológicos.
La exosfera se sitúa a partir de los 600 km de altura y se confunde en sus porciones superiores con el espacio
interestelar. En la ionosfera o termosfera podríamos encontrar algún satélite artificial. En la estratosfera se
encuentra una fina capa de ozono que absorbe la luz ultravioleta y nos protege de esta peligrosa radiación del Sol.
En la troposfera se producen los fenómenos meteorológicos.
36.- Completa el siguiente mapa conceptual:
37.- Relaciona mediante flechas las dos columnas:
38.- Completa el siguiente mapa conceptual:
Solución:
39.- Rellena el siguiente texto con las palabras que falten: La Tierra se formó hace unos 4500 millones de
años a partir de una............de gas y ................. .............La primera.....................se formaría a partir de los
gases más..................de esta .....................:hidrógeno, dióxido de....................y ....................de carbono, que
quedaron alrededor de un .....................de gases incandescentes.
La Tierra se formó hace unos 4500 millones de años a partir de una nube de gas y polvo cósmico. La primera
atmósfera se formaría a partir de los gases más ligeros de esta nube :hidrógeno, dióxido de carbono y monóxido de
carbono, que quedaron alrededor de un núcleo de gases incandescentes.
40.- En el siguiente mapa de previsión del tiempo, señala una isobara, un frente frío, un frente cálido,
una borrasca y un anticiclón.
Solución:
Isobara
Anticiclón
Frente cálido
Borrasca
Frente frío
Anticiclón
41
Interpreta las siguientes gráficas, sabiendo que la línea gris marca las precipitaciones en forma de
lluvia en litros por metro cuadrado y la línea negra la temperatura en grados centígrados ¿Qué zona es
más lluviosa? ¿Dónde hace más calor? ¿Dónde hay estaciones marcadas?
La zona 2 es más lluviosa que la 1, porque durante todo el año hay lluvias por encima de los 80 litros por metro
cuadrado y máximos de hasta 200 litros por metro cuadrado. Sin embargo, en 1, durante los meses de junio, julio,
agosto y septiembre hay pocas precipitaciones, y los máximos son de 160 litros por metro cuadrado. La zona 2 es
también la más calurosa, pues la temperatura de todo el año es de 25 grados, y en la zona 1 el máximo es de 20
grados y mínimas de 10 grados. Por último, la zona 1 es la única que tiene estaciones marcadas, con un verano
algo más cálido que el resto del año y con menos precipitaciones.
42.- ¿Cuáles son las alturas de las capas de la atmósfera? Suponiendo que la altura de la troposfera
corresponde con el largo de un lápiz ¿Cuántos lápices tendríamos que poner en fila para la estratosfera y la
ionosfera? ¿Cuántos lápices habría contando con las tres primeras capas de la atmósfera?
La altura de la troposfera es de 15 km. La altura de la estratosfera va desde los 15 a los 85 km, y por lo tanto su
altura es de 70 km de altura. La ionosfera va desde los 85 km a los 600 km, por lo tanto su altura es de 515 km.
Suponiendo ahora que un lápiz equivale a 15 km, la estratosfera equivaldrá a 4,66 lápices (70 km/15km cada lápiz).
Por su parte la ionosfera equivaldrá a 34,33 lápices (515 km/15 km cada lápiz). Por último, las tres capas juntas
serían 1 lápiz + 4,66 lápices + 34,33 lápices = 39,99 lápices.
43.- ¿Qué diferencias se observan entre los dos dibujos? ¿Qué demuestra esta diferencia? ¿Cuál es la
consecuencia?
1
2
En el dibujo 1 el mar está en calma y el barco tiene las velas sin hinchar, y por lo tanto no se moverá. En el dibujo 2
el mar tiene oleaje y las velas del barco están hinchadas y se moverá. Esto indica que ha comenzado a soplar el
viento, lo que demuestra a su vez la existencia del aire, puesto que el viento no es más que aire que se desplaza
de un lugar a otro.
44.- La siguiente tabla muestra las temperaturas máximas y mínimas de dos ciudades A y B . Halla la
temperatura media máxima del año y la media de las temperaturas mínimas. ¿Cuál de las ciudades
corresponde a Sevilla y cuál a Moscú?
Solución:
La media de las temperaturas se halla sumando los valores correspondientes a cada mes y diviendo entre el
número de meses )en este caso 12 porque es la media anual lo que se pide). Para la ciudad A la media anual
de las máximas sera: (13+15+17+24+28+37+45+42+35+26+14+10)/12=25,5 grados centígrados. Lo mismo
hacemos para las mínimas de A y para la ciudad B. Los valores que se obtienen son:
- media de las mínimas de A =15,8 grados centígrados.
- media de las máximas de B = 10,2 grados centígrados.
- media de las mínimas de B = 5,5 grados centígrados bajo cero.
Así pues, la ciudad A es Sevilla y la B es Moscú.
45.- En el siguiente dibujo observamos una gráfica con tres curvas pertenecientes a tres componentes
de la atmósfera, asociado a un dibujo sobre la evolución de la Tierra ¿A qué gas corresponde cada
curva? ¿Por qué ha evolucionado de esa manera? ¿Qué ocurrió en la Tierra? Razónalo.
A
B
C
:
La curva A corresponde a la evolución del nitrógeno, que comenzó a aumentar en edades muy tempranas de la
Tierra como consecuencia de las primeras emanaciones volcánicas. La curva B corresponde al dióxido de carbono,
que en un principio fue un componente mayoritario, pero fue descendiendo su proporción con la aparición del
nitrógeno y bajó aún más con la aparición de los primeros organismos fotosintéticos. Debido a estos organismos
apareció el oxígeno en la atmósfera (curva C) que al aumentar en una determinada cantidad posibilitó la aparición
de la capa de ozono.
46.- Calcula la cantidad de nitrógeno, de oxígeno y de dióxido de carbono que habrá en una habitación que
mide 2 metros de largo, 2 metros de ancho y 2 metros de alto.
Primero tenemos que calcular la cantidad de aire que hay en esa habitación, que será igual al volumen de la
habitación, es decir 2m x 2m x 2m = 8 metros cúbicos. De esos ocho metros cúbicos el 78 % corresponderá a
nitrógeno, el 21% a oxígeno y un 0,033% a dióxido de carbono. Por lo tanto: 78% de 8 = 6,24 metros cúbicos de
nitrógeno; 21% de 8 = 1,68 metros cúbicos de oxígeno y 0,033% de 8 = 0,0026 metros cúbicos de dióxido de
carbono.
47.- En los siguientes dibujos vemos una secuencia de dos acontecimientos ¿Qué ha pasado? ¿A qué
es debido?
1
2
Solución:
En el dibujo 1 vemos una vela encendida, y en el dibujo 2 observamos que si la tapamos con un vaso, la vela se
apaga. Esto se debe a que para que los materiales ardan es necesaria la presencia de oxígeno, y al tapar la vela,
en cuanto se consume el oxígeno, la combustión cesa.
48.- Relaciona cada ilustración con la capa de la atmósfera en la que se desplazan:
1
2
3
El dibujo1 que es un murciélago se desplaza por la troposfera, la imagen 2 correspondiente a un satélite artificial,
se desplaza por la ionosfera, y el 3, un avión, se desplaza por la troposfera y la estratosfera.