El aire de la atmsfera es una mezcla de gases muy estable, sobre todo en las proximidades de la superficie terrestre, considerndose que hasta una altura de unos 80 Km su proporcin permanece prcticamente constante. La tabla siguiente nos da la composicin media del aire atmosfrico limpio y seco (es decir, sin incluir contaminantes ni vapor de agua):Componente% en volumen

Nitrgeno (N2)78'085

Oxgeno (O2)20'946

Argn (Ar)0'934

Dixido de carbono (CO2)0'0314

Nen (Ne)0'00182

Helio (He)0'000524

Metano (CH4)0'000151

Criptn (Kr)0'000114

Hidrgeno (H2)0'000051

Monxido de dinitrgeno (N2O)0'000025

Monxido de carbono (CO)0'000011

Xenn (Xe)0'0000087

Ozono (O3)0'0000021

Amoniaco (NH3)0'0000006

Dixido de nitrgeno (NO2)0'0000001

Monxido de nitrgeno (NO)0'00000006

Dixido de azufre (SO2)0'00000002

Sulfuro de hidrgeno (H2S)0'00000002

respecto a la tabla cabe destacar que dos gases (nitrgeno y oxgeno) constituyan un 99'031% del aire, mientras que los dems estn en tan pequea proporcin que se les suele llamar componentes traza si su presencia est en un porcentaje inferior al 0'00001%.Sin embargo no nos debemos dejar engaar por tan pequeas proporciones, pues un componente tan minoritario como es el sulfuro de hidrgeno, contribuye a la composicin de la atmsfera con un total de 1 milln de toneladas.El vapor de agua no se incluye en la tabla puesto que su proporcin es variable. Su concentracin no puede superar un determinado valor, llamado de saturacin, que depende de la temperatura. Su porcentaje en la atmsfera puede oscilar entre un 0'01 y un 5%, aunque habitualmente oscila entre un 1 y un 3%.Otro hecho importante es que entre los componentes naturales del aire nos encontramos con prcticamente todos los principales contaminantes, lo que nos indica que adems de por el hombre, estos contaminantes tambin son producidos por fuentes naturales.No slo es importante la cantidad que hay de los distintos componentes en la atmsfera; tambin lo es su localizacin y su distribucin. El ozono se localiza en la estratosfera (entre los 15 y los 40 Km de altura) siendo muy importante porque absorbe las radiaciones ultravioleta de la luz solar que nos son perjudiciales, pero si estuviese en la superficie terrestre sera considerado un contaminante dado su gran poder oxidante. El Dixido de carbono, mantiene su proporcin prcticamente constante en la atmsfera pero en ocasiones se han podido acumular concentraciones extraordinariamente altas en puntos muy localizados pudiendo provocar catstrofes como la del lago Nyos en el Camern donde una capa de CO2, aparentemente de origen volcnico, produjo la muerte a cerca de 2000 personas por su irrespirabilidad.

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a) Gases permanentes: el Nitrgeno molecular, N2, y el Oxgeno molecular, O2, forman el 99 % del volumen de la atmsfera. Estos gases son pasivos en los procesos meteorolgicos, aunque el Oxgeno puede reaccionar qumicamente con otros componentes o con la radiacin solar, pero siempre manteniendo su proporcin permanentemente. Aunque estos dos gases son los de mayor concentracin en la atmsfera y el oxgeno es particularmente importante en todos los procesos biolgicos, ninguno de estos gases es significativamente importante en el estudio de los fenmenos meteorolgicos y climticos. b) Gases variables: hay principalmente tres gases atmosfricos que tienen una gran importancia en los distintos procesos meteorolgicos: vapor de agua, dixido de carbono y ozono. El vapor de agua, H2O, cuya principal fuente es el ocano y todos los grandes cuerpos de agua en la superficie terrestre, as como la flora y la fauna, a travs del proceso de evapotranspiracin. La importancia de este gas radica en su relacin directa con todos los procesos meteorolgicos, con la absorcin de radiacin infrarroja y con el balance de calor en la atmsfera. La cantidad de vapor de agua vara considerablemente de regin a regin, dependiendo principalmente de su cercana a las zonas de mayor evaporacin y donde la atmsfera tiene una mayor capacidad de retencin de la humedad. Ya que toda el agua proviene de la superficie terrestre, la concentracin de esta decrece rpidamente con la altura. A diferencia de los otros constituyentes, el H2O puede cambiar de estado y convertirse de vapor a lquido, formndose las gotas de lluvia y precipitarse de regreso a la superficie terrestre, siendo esta la principal causa por la que la concentracin de vapor de agua disminuye drsticamente con la altura. El vapor de agua tiene una concentracin mxima del orden del 4 % del volumen total de aire, cerca de la superficie de la tierra, pero es prcticamente nulo por arriba de los 15 km. El dixido de Carbono, CO2, tambin absorbe radiacin infrarroja terrestre; su principal fuente es el ocano, que almacena una gran cantidad, se relaciona directamente con las principales actividades humanas, tales como la combustin de hidrocarburos por la industria y la respiracin, as como con la flora, en el proceso de la fotosntesis. En el ciclo de carbono, el dixido de carbono es el componente ms importante debido a su estabilidad y a su distribucin en los tres medios (aire, agua y slido) terrestres. El gas de CO2 es continuamente transferido de la atmsfera a la biosfera por el proceso de la fotosntesis y transferido a la atmsfera por medio de la oxigenacin de los compuestos y fsiles orgnicos y por la respiracin de los seres vivos. El CO2 se comunica entre la atmsfera y la hidrosfera por medio del intercambio molecular en la interfase mar-aire. La importancia del CO2 en la concentracin y composicin de la atmsfera se hace evidente en i) los distintos procesos de oxidacin, ii) su participacin en la fotosntesis, iii) su alta solubilidad en los ocanos y iv) su rpida difusin en la atmsfera. El Ozono, O3, es una molcula compuesta por tres tomos de Oxgeno. El O3 se forma en la atmsfera al disociarse el Oxgeno molecular por la radiacin ultravioleta en altitudes entre 20 y 70 km, con su mxima concentracin en la vecindad de 20 a 30 km, en la estratosfera, y est directamente relacionada con el aumento de la temperatura en la estratopausa, a los 50 km de altura aproximadamente. La principal importancia de este constituyente radica en su funcin protectora de radiacin solar ultravioleta. La concentracin y existencia de estos gases variables depende fuertemente de los procesos trmicos y dinmicos de escala local, as como de las distintas actividades humanas. c) Constituyentes no-gaseosos: En la atmsfera tambin se encuentra un gran nmero de componentes no-gaseosos, conocidos como aerosoles, tales como las partculas volcnicas, polvos, humos, sales, etc. (Fig.1.4). Las concentraciones de estos componentes pueden variar grandemente, como por ejemplo, cuando ocurre una erupcin volcnica cubriendo una gran extensin de la atmsfera o sobre las ciudades industriales en que se emiten distintos contaminantes. Todos estos constituyentes tienen un efecto importante en la composicin atmosfrica. Los aerosoles pueden ser slidos o lquidos y son muy importantes en distintos procesos atmosfricos, tales como la formacin de nubes, la precipitacin la visibilidad y el balance de calor. Las principales fuentes de emisin de aerosoles son las erupciones volcnicas, la erosin de la superficie terrestre, la contaminacin industrial y la evaporacin de los ocanos que transporta sales a la atmsfera. 7 Fig.1.4 Variacin en la altura de la concentracin de aerosoles: Aitken (10-3 -10-1 m); grandes (0.1 - 1m) y gigantes (1 - 100m). N es el nmero de partculas por cm3 . [Adaptada del Handbook of Geophysics and Space Environment. Mc Graw Hill Book and Co.] En general, se considera que la atmsfera, compuesta de aire seco y limpio, tiene principalmente los siguientes elementos (ver tabla 1.1): Nitrgeno (78.08 %), Oxgeno (20.95 %), Argn (0.93 %), dixido de Carbono (0.03 %) y gases neutros (0.01 %). Adems, en condiciones normales, el aire contiene tambin otros componentes tales como agua (vapor, lquido, slido), polvos, humos, granos de polen, contaminantes qumicos, sales y distintos aerosoles que flotan o estn suspendidos en la atmsfera. Estos materiales, que son altamente variables en tiempo y espacio, tienen una funcin muy importante en los procesos meteorolgicos, particularmente el agua, los aerosoles y los contaminantes qumicos, que son partculas higroscpicas, y pueden servir como ncleos de condensacin, en los que se aglomeran molculas de vapor de agua para formar gotas y finalmente sistemas de nubes. Tabla 1.1. La composicin de la atmsfera a nivel superficial (adaptada de Holland,1978) Constituyente Smbolo Porcentaje % Tiempo de permanencia Nitrgeno N2 78 4 x 108 aos Oxgeno O2 20.9 6 x 103 aos Argn Ar 9 x 10-1 permanente Dixido de Carbono CO2 3 x 10-2 10 aos Nen Ne 1 x 10-4 permanente Helio He 5 x 10-5 2 x 106 aos Metano CH4 1.5 x 10-5 5 aos Kriptn Kr 1.1 x 10-5 permanente Hidrgeno H2 5 x 10-6 5 aos Oxido nitroso N2O 3 x 10-6 50 aos Xenn Xe 8 x 10-7 permanente Monxido de carbono CO 2-6 x 10-7 0.5 aos Ozono O3 1-3 x 10-7 variable Vapor de agua H2O < 4 variable Clorofluorocarbonos CFCl3 CFCl2 1.3x10-9 2.3x10-9 50 - 100 aos En la atmsfera se presentan distintos fenmenos fsicos (corrientes de aire, compresin y expansin de parcelas de aire, cambios de fase, formacin de nubes y sistemas de precipitacin, etc.) y qumicos (ionizacin de elementos gaseosos, lluvia cida, mezcla del aire con contaminantes qumicos, etc.). Como se sabe, el Nitrgeno y el oxgeno molecular son los principales componentes atmosfricos, pues estos cubren casi el 99 % del contenido total; sin embargo, son los componentes variables, tales como el CO2, el H2O, O3 y otros, los que tienen una importancia vital para los procesos biolgicos y meteorolgicos 8 en la atmsfera. La proporcin de los gases de mayor concentracin es controlada por la gravedad terrestre y se mantiene prcticamente constante hasta cerca de los 80 km de altura. Por el contrario, los gases variables, tales como el CO2, el H2O, el O3 y el metano, CH4, tienen una proporcin irregular y dependen principalmente de las influencias terrestre, ocenica, urbana y de la propia circulacin atmosfrica. Por ejemplo, el vapor de agua, que vara en tiempo y espacio, es un constituyente atmosfrico vital para la vida. Los aerosoles, que son partculas suspendidas de polvo, sal, materia orgnica, humo, etc., estn directamente relacionadas con la contaminacin atmosfrica. Todos estos constituyentes tienen un efecto importante en el campo de radiacin solar y en el balance de calor de la atmsfera, pues la radiacin solar es absorbida por los mismos gases, calentando la atmsfera.http://usuario.cicese.mx/~sreyes/LIBRO%20METEOROLOGIA/METEO1.pdf