Capas de la atmósfera: cuáles son y sus funciones

¿Alguna vez te has preguntado qué hay más allá del cielo azul? La atmósfera es un sistema complejo que hace posible la vida en nuestro planeta. En esta entrada, te explicamos cuáles son las capas que componen la atmósfera, sus características y sus funciones.

¿Qué son las capas de la atmósfera?

Las capas de la atmósfera son regiones diferenciadas que se organizan en estratos según su altitud y características de temperatura, composición y función.

Cada una posee unas propiedades únicas y desempeña funciones específicas, desde albergar fenómenos meteorológicos hasta filtrar la radiación ultravioleta del sol. Y gracias a ellas, existe la vida en la Tierra.

Capas de la atmósfera

Las capas de la atmósfera no solo protegen de la radiación solar o de los meteoritos, sino que también regulan la temperatura y el clima. Cada capa tiene una función específica que permite la existencia de la vida en la Tierra, desde la regulación de la temperatura hasta la provisión de oxígeno y el filtro de radiaciones peligrosas.

Troposfera

La troposfera es la capa más cercana a la superficie terrestre, extendiéndose desde el nivel del mar hasta aproximadamente 12 kilómetros de altura, dependiendo de la latitud y la estación del año. Aquí es donde vivimos y donde ocurren todos los fenómenos meteorológicos que conocemos como las nubes, la lluvia, el viento y las tormentas.

La temperatura en esta capa disminuye con la altitud, lo que explica por qué en la cima de una montaña hace más frío que al nivel del mar. Esta disminución de temperatura es necesaria para la circulación atmosférica, ya que genera corrientes de aire que ayudan a distribuir el calor alrededor del planeta. Y para el ciclo del agua, pues el vapor de agua asciende, se enfría y luego se condensa en forma de lluvia o nieve.

Por tanto, es la capa en la que vivimos y donde se liberan gran parte de los contaminantes que afectan a la calidad del aire. Gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono y el monóxido de carbono, provenientes de la quema de combustibles fósiles, quedan atrapados en esta capa y provocan efectos negativos en la salud y en el medio ambiente.

Estratosfera

Por encima de la troposfera se encuentra la estratosfera, que se extiende hasta unos 50 kilómetros de altura. Aquí se encuentra la capa de ozono, que absorbe y filtra la mayor parte de la radiación ultravioleta del Sol, protegiendo así la vida en la Tierra. A diferencia de la troposfera, en la estratosfera la temperatura aumenta con la altitud debido a la absorción de radiación por parte del ozono.

La estratosfera es también la ruta preferida de los aviones comerciales al no producirse en esta capa fenómenos meteorológicos intensos como lluvias y tormentas. Además, el aire en la estratosfera es menos denso, lo que reduce la resistencia aerodinámica y permite un consumo de combustible más eficiente para las aeronaves.

La capa de ozono, que se encuentra en la parte media de la estratosfera, ha sufrido daños en las últimas décadas debido a sustancias químicas producidas por el ser humano, como los clorofluorocarbonos (CFC). La recuperación de esta capa es lenta pero posible y su protección es necesaria para mantener la capacidad de la estratosfera de actuar como una barrera natural contra la radiación ultravioleta y preservar así, la estabilidad del ecosistema global.

Mesosfera

La mesosfera es la tercera capa de la atmósfera y se extiende desde los 50 hasta los 85 kilómetros de altitud. En esta región, la temperatura vuelve a disminuir con la altura, llegando a ser la más fría de toda la atmósfera, con temperaturas que pueden descender hasta -90°C.

La mesosfera es conocida por ser el lugar donde muchos meteoritos se desintegran al entrar en contacto con la atmósfera, creando las estrellas fugaces que podemos observar en noches despejadas. Gracias a la mesosfera, muchos meteoritos y otros objetos espaciales no alcanzan la superficie terrestre, protegiendo así al planeta de impactos potencialmente peligrosos.

Aunque sigue siendo una de las capas atmosféricas menos estudiada debido a la dificultad para acceder a ella, la mesosfera juega un papel importante en la protección del planeta al desintegrar la mayoría de los objetos espaciales antes de que puedan alcanzar la superficie.

Termosfera

Se encuentra entre los 85 y 600 kilómetros de altura. Aquí, la temperatura puede aumentar hasta 1.500°C o más debido a la absorción de la radiación solar de alta energía. Sin embargo, debido a la baja densidad del aire, un termómetro convencional no registraría estas temperaturas extremas.

La termosfera es famosa por ser el lugar donde ocurren las auroras boreales y australes, fenómenos visuales impresionantes que resultan de la interacción entre el viento solar y el campo magnético de la Tierra. Estas auroras se producen cuando partículas cargadas del Sol chocan con los átomos en la termosfera, liberando energía en forma de luz visible. Este espectáculo natural se puede observar en latitudes altas y es una de las manifestaciones más visibles de la actividad en esta capa de la atmósfera.

Además, es el hogar de la Estación Espacial Internacional (ISS) y de numerosos satélites que orbitan la Tierra y transmiten señales de televisión, radio y GPS. La baja densidad del aire en esta capa minimiza la resistencia, permitiendo que estos dispositivos permanezcan en órbita por largos períodos de tiempo sin gastar mucha energía.

Exosfera

La exosfera es la capa más externa de la atmósfera, extendiéndose desde aproximadamente 600 kilómetros hasta los 10,000 kilómetros de altura. En esta región, los gases como el hidrógeno y el helio son extremadamente escasos, y las partículas están tan separadas que es casi un vacío. A medida que subimos en la exosfera, la influencia gravitatoria disminuye, permitiendo que algunas partículas escapen hacia el espacio. Esta capa actúa como una transición entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.

Muchos satélites de comunicación, navegación y monitoreo meteorológico orbitan en esta capa, ya que la resistencia es mínima y permite que se mantengan en órbita por largos períodos sin consumir grandes cantidades de energía. Gracias a la exosfera, las señales de GPS, la transmisión de datos globales y el monitoreo de fenómenos climáticos en la Tierra sean posibles, haciendo de esta capa un soporte esencial para la vida moderna y la tecnología.

Por otro lado, es un área de estudio importante para la ciencia espacial, ya que marca el comienzo del espacio interplanetario, recordándonos que la atmósfera terrestre es solo una pequeña porción del cosmos que nos rodea.

El impacto humano en las capas de la atmósfera

Las actividades humanas han alterado significativamente el equilibrio de las capas atmosféricas. La emisión de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, ha contribuido al calentamiento global, afectando el clima en la troposfera y alterando patrones meteorológicos como el incremento y la intensificación de huracanes y sequías.

La contaminación también ha causado daños a la capa de ozono de la estratosfera, esa fina barrera que nos protege de la radiación ultravioleta. Durante décadas, sustancias químicas como los clorofluorocarbonos (CFC), han ido debilitándola progresivamente. Lo que manifiesta la necesidad de acuerdos internacionales como el Protocolo de Montreal para protegerla.

Comprender cómo nuestras actividades afectan a cada capa de la atmósfera es fundamental para desarrollar estrategias que mitiguen estos efectos y cuiden este frágil sistema. Es por ello, que la investigación y la educación sean tan importantes para la protección de este delicado sistema que sustenta la vida en la Tierra.