Estratosfera
En la estratosfera se advierten reacciones químicas y fenómenos dignos de estudio, claves para la comprensión de la dinámica atmosférica. Además, los microorganismos encontrados en ella conllevan a la comunidad científica a plantearse la vida en otros planetas.
La estratosfera es la capa de la atmosfera terrestre formada por estratos o vetas. Su nombre la define. Procede de la palabra en latín stratus = estrato, y la voz griega spheira = esfera, que hace alusión al globo terráqueo.
Se ubica después de la troposfera. Sus límites varían de acuerdo a la latitud y el tiempo. Está constituida primariamente de ozono, y da cabida a la ozonosfera o capa de ozono. La estratosfera funciona como escudo de la Tierra. La resguarda de las radiaciones ultravioletas.
Inverso a lo que ocurre en la capa que le precede, en la estratosfera el calor aumenta con la altitud. Alcanza temperaturas que oscilan entre los -3ºC y 17ºC. Se caracteriza por un aire estable, sin relieves ni turbulencias.
La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera. Impide que rayos ultravioletas de alta intensidad toquen directamente la Tierra. Es un filtro eficiente, protege la vida en todas sus formas. La radiación proveniente del sol –aunque inadvertida por el ojo humano- repercute en la salud, causando efectos nocivos.
Los rayos ultravioletas descomponen las moléculas de oxígeno atmosférico (O2) a través del proceso denominado fotólisis. Los átomos de oxígeno liberados (O) se unen a otras moléculas de oxígeno, formando ozono (O3).
Alrededor del 90% de las moléculas triatómicas se concentran en la estratosfera, entre los 20 y 40 kilómetros de altura. Forman la ozonosfera, subcapa que absorbe el 98% de los rayos ultravioleta de onda corta (UVC), los más perjudiciales. La longitud de onda de estos rayos es de 280 – 100 nanómetros y la energía por fotón es 4,43 – 12,40 electronvoltios.
El ozono en la estratosfera filtra además los rayos ultravioletas de onda media (UVB) y de onda larga (UVA), aunque sólo parcialmente.
La estratosfera se halla arriba de la troposfera, donde termina la tropopausa. Esta capa dista de la superficie de la Tierra entre 6 y 18 kilómetros, según la latitud y estación. Se observa a unos 6 kilómetros en las regiones polares y sobre los 18 kilómetros en el ecuador terrestre.
La estratosfera tiene un grosor aproximado de 30 kilómetros, desde la tropopausa hasta la mesosfera. Comienza a 6 o 7 kilómetros del suelo en los polos y a 18 en los trópicos. Se perfila hasta los 50 kilómetros de altura. Elevación inicial que se compara con el Monte Everest, la cima más alta de la Tierra, con 8.848 metros sobre el nivel del mar.
En la tropopausa, zona límite entre la troposfera y la estratosfera, la temperatura varía. El calor va en aumento por la acción de los rayos ultravioletas, la formación y concentración de ozono.
La composición de la estratosfera es producto de la fotoquímica (efecto químico del sol en las moléculas y átomos). También resulta de las reacciones ante elementos oxidantes y radicales de la troposfera.
La estratosfera está constituida especialmente por ozono, derivado de la fotólisis de moléculas de oxígeno. Compendia cerca del 90% del ozono en la atmósfera. Además de Nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y óxidos de nitrógeno (NO).
El radical hidróxido (OH) –primer agente oxidante- se desprende de la fotólisis del ozono y la reacción del oxígeno con el vapor de agua. Se destruye durante las interacciones de la molécula. Sufre procesos de formación y destrucción que garantizan su concentración permanente en la capa.
Debido a la inversión de la temperatura entre la troposfera y la estratosfera, el paso de vapor de agua a esta última es mínimo. Rara vez se producen nubes estratosféricas, apreciadas sólo en los polos, donde hay bajas temperaturas.
La transferencia de gases entre la primera y segunda capa de la atmósfera es tardío, puede llevar años. Solo se filtran gases de larga vida, mayormente compuestos inorgánicos. Así completan la estratosfera el ozono, óxidos de nitrógeno, ácido nítrico, ácido sulfúrico, halógenos y óxidos de halógenos, derivados de los clorofluorocarbonos. Gases y partículas emitidas desde la troposfera o producto de fuertes erupciones volcánicas.
La línea entre la troposfera y la estratosfera puede ser vista como el cuello de un reloj de arena. En la primera porción de la atmósfera la temperatura disminuye, a mayor altura mayor frío. En la segunda, el proceso se invierte, va del frío al calor. Esto se debe a las reacciones exotérmicas producidas por la radiación solar. Los rayos ultravioletas convierten el oxígeno en ozono y al ionizar el aire crean la condición exacta para la conducción de electricidad y calor.
La estratosfera reúne la mayor cantidad de moléculas de ozono en su parte alta, ozonosfera, ésta es la zona más caliente. En el conjunto de subcapas, desde la tropopausa hasta la estratopausa, la temperatura puede ir de -55ºC hasta los 17ºC o más, según la latitud.
La capa estratificada de la atmósfera no participa directamente en los sistemas meteorológicos, estos se desarrollan en la capa inferior. Sin embargo en su ambiente estable y seco tienen lugar diversos procesos que se relacionan con el clima.
Un fenómeno característico de la estratosfera es el vórtice polar ártico. Constituye una enérgica corriente o chorro de aire frío que se mueve en las noches alrededor del polo norte.
En verano, se contemplan en la estratosfera vientos del este y una dinámica equilibrada que apenas varía. Durante el invierno predominan los vientos del oeste y el chorro de aire frío es muy fuerte. El vórtice viaja hasta los polos y lleva temperaturas suaves y húmedas al norte de Europa y Asia.
Cuando ocurren calentamientos estratosféricos repentinos, el vórtice polar se debilita, se calienta en extremo y se aleja de los polos. Llega a dividirse en varios torrentes y las masas de aire frías se desplazan a zonas con climas más templados. Corren hacia el ecuador. También el vórtice puede debilitarse al punto que los vientos del oeste actúan como vientos del este.
La circulación estratosférica varía a partir del comportamiento de la troposfera y la Tierra en sí. Potentes remolinos formados en la superficie terrestre llegan a la estratosfera como ondas de escala planetaria que afectan el proceso. La atenuación o amplificación de estas ondas climatológicas ocurre en la troposfera.
Las anomalías en la circulación estratosférica inciden en el grosor total de la atmósfera.
La estratosfera no tendría tanto valor sin la capa de ozono, su naturaleza reduce los efectos devastadores de la radiación ultravioleta. Protege la vida en el planeta.
La capa retiene y estratifica los gases emitidos por fuertes erupciones volcánicas. Los residuos se estancan en ella por el escaso intercambio de vapores. Ácido sulfúrico, cloruro de hidrógeno y otros haluros de hidrógeno, junto a silicatos y sulfatos, pasan a componer la estratosfera. La luz que absorben calienta temporalmente la capa secundaria, mientras se reduce el calentamiento de la Tierra.
A través en la estratosfera se desplazan brevemente aviones de vuelos comerciales y civiles. También algunos aviones supersónicos con las condiciones necesarias para sustentarse en la altura. La capa presenta un cielo despejado y estable para el sobrevuelo.
En el complejo sistema interaccionan los rayos del sol, las moléculas de ozono y vientos ecuatoriales zonales. Oscilación cuasi bienal que influye sobre la circulación estratosférica en el invierno norteño.
En la estratosfera hay vida. A pesar de ser un contexto inhóspito, asediado por los rayos del sol, viven en la capa diversos microrganismos. Microbios que han colocado en duda la existencia de vida en otros planetas con ambientes hostiles similares.
El bacillus stratosphericus es una de las bacterias más comunes en la capa atmosférica. Universidades del Reino Unido la estudian como posible generador natural de electricidad. Más, como ésta existen en el medio un gran número de bacterias cuyos orígenes todavía no se explican.
Castro, Laura. (2020). Estratosfera. Recuperado el 22 de febrero del 2024, de Faqs.Zone: https://faqs.zone/estratosfera/
