AS CAPAS FLUIDAS DA TERRA

Profesor: Adán Gonçalves

©Paul Harrison

Cianobacterias

CAPAS DA TERRA

A Terra

Xeosfera Atmosfera Hidrosfera Biosfera

Capas fluidas

1. A ATMOSFERA ENVÓLVENOS

A atmosfera é a capa máis externa da Terra, por ser a

máis lixeira.

É fundamental para a vida, xa que contén gases

necesarios (O2, CO

2,, N

2...) para os seres vivos e protexe

das radiacións solares.

A atmosfera é unha mestura de gases que rodea a

terra ata uns 1000 Km.

Faise máis tenue coa altitude ata confundirse co

espazo exterior.

1.1. A ATMOSFERA A TRAVÉS DO TEMPO

1. Hai uns 4000 m.a. o planeta tiña unha gran actividade volcánica e

atopábase a altas temperaturas en superficie.

Estas erupcións foron as responsables da formación da atmosfera primitiva

con gases como o CO2, óxidos de xofre ou de nitróxeno, vapor de auga

(posible procedencia meteoritos), argón e metano.

2. Co paso do tempo o planeta foise arrefriando, permitindo a condensación

(paso de gas a líquido) do vapor de auga da atmosfera .

Esta auga, xa líquida, precipitou dando lugar as primeiras choivas.

Discurríu pola superficie terrestre formando os primeiros mares, ríos…

1.1. A ATMOSFERA A TRAVÉS DO TEMPO

3. As sales características dos medios mariños foron arrastradas por estas

primeiras choivas dende a superficie cara o mar.

4. Nun principio a atmosfera non posuía osíxeno.

A aparición da vida tamén provocou cambios: primeiro as bacterias

fotosintéticas (Precámbrico 2500 m.a.: “A Gran oxidación”), e despois as

algas e as plantas capturaban o CO2 na fotosíntese e desprendían O2 cara a

atmosfera, permitindo a aparición deste gas na mesma.

5. A aparición do osíxeno na atmosfera permitiu a formación da capa de

ozono (O3) que nos protexe das radiacións ultravioletas.

Exercicios 1-7 Edixgal 1 O Osíxeno na atmosfera

1.2. COMPOSICIÓN DA ATMOSFERA

A atmosfera contén un 78% de nitróxeno, un 21% de osíxeno.

O 1 % restante fórmano o argón (0,9%), o dióxido de carbono (0,03%) e

outros gases.

Posúe tamén vapor de auga procedente da evaporación da auga de mar, das

erupcións e da transpiración dos seres vivos.

Por último, ten contaminantes orixinados de xeito natural ou polas

actividades humanas.

2. UNHA VIAXE POLA ATMOSFERA (ESTRUTURA)

Cando estudamos a atmosfera dende a superficie ata a

altitude onde se confunde co espazo exterior,

observamos diferenzas na súa composición e na súa

temperatura.

Por iso establécense varias capas separadas por zonas

de transición.

As zonas de transición denomínanse co nome da capa

anterior (a que queda por baixo da zona considerada)

rematado en -pausa.

Así, p.e. a zona de transición entre a troposfera (inferior)

e a estratosfera (superior) é a tropopausa.

A continuación veremos as distintas capas dende abaixo

cara arriba:

Troposfera: Comeza na superficie terrestre e chega ata os 12 Km de altura

en media (Polo: 10 Km/Ecuador: 17 Km). Na superficie temos en media uns

15ºC e diminúe coa altitude ata uns -70ºC a 12 Km de altura.

Esta capa concentra a maior parte dos gases: osíxeno, nitróxeno, díóxido de

carbono, vapor de auga...

Nela prodúcense tódolos fenómenos meteorolóxicos.

A uns 500 m de altitude atópase a denominada “capa sucia” onde se atopan a

maior parte dos contaminantes atmosféricos.

Estratosfera: Vai dende os 12 Km de altitude ata os 50 Km. O aire xa é escaso

e a temperatura aumenta lentamente coa altura ata chegar a uns 4ºC no

límite superior. Entre os 15 e os 30 Km hai unha gran cantidade de ozono. Por

iso esta zona denomínase capa de ozono, e é moi importante para os seres vivos.

Mesosfera: Comeza aos 50 Km de altura e chega ata os 80 Km. Contén

moi pouco aire e a temperatura vai descendendo coa altitude ata os -80 ºC.

Cando pequenos meteoritos atravesan e se desintegran nesta capa dan lugar ás

estrelas fugaces debido o rozamento co aire que eleva a súa temperatura

liberando luz e calor.

Termosfera: dende os 80 Km de altura ata os 600 Km.

A temperatura aumenta coa altitude ata os 2000 ºC. Esencial nas

comunicacións pois nela rebotan as ondas de radio e tv. Tamén nela

prodúcense as auroras boreais e austrais.

Exosfera: É a última capa; vai dos 600 Km de altura aos 1000Km. Apenas

existe aire e a continuación está o espazo interplanetario.

Cuestións:

1. Despois desta explicación,

serías quen de deducir a que

altura atopamos a estratopausa?

2. Por que pensas que se na

troposfera a temperatura diminúe

coa altitude, na estratosfera

prodúcese un aumento deste

parámetro? E por que sucede o

mesmo na termosfera respecto da

mesosfera?

Exercicios 2-7 Edixgal 2

Troposfera

Estratosfera

Mesosfera

3. A VIDA NECESITA Á ATMOSFERA

A atmosfera é imprescindible para os seres vivos fundamentalmente por

posuír dous gases: o osíxeno (respiración) e o dióxido de carbono

(fotosíntese).

É responsable do mantemento da temperatura en superficie (efecto

invernadoiro natural).

É o lugar onde se producen os fenómenos meteorolóxicos.

É tamén o noso escudo protector fronte as radiacións solares e os

meteoritos.

3.1. O Osíxeno é vida

É esencial para a vida, xa que a maioría dos organismos utilízano para

respirar (aerobios).

A respiración permítenos aos aerobios obter enerxía dos alimentos.

Moitas bacterias e outros organismos son chamados anaerobios porque non

precisan o osíxeno para obter enerxía p.e. Os lévedos do pan, do viño ou da

cervexa.

3.2. A atmosfera é un filtro protector

Parte do osíxeno da atmosfera atópase na estratosfera en forma de ozono (O3).

Este ozono como sabedes protéxenos da radiación ultravioleta (uv)

procedente do Sol, evitando os seus efectos letais sobre o noso material

xenético.

Ademais en capas máis altas outros gases protéxenos de radiacións solares

prexudiciais de alta enerxía como os raios X.

3.3 A atmosfera protéxenos dos meteoritos

Ao noso planeta chegan moitos pequenos fragmentos rochosos atraídos pola

gravidade que ao atravesar a atmosfera a gran velocidade, como xa

comentamos, desintégranse.

Só os meteoritos maiores poden chegar a superficie da Terra, pero son moi

pouco frecuentes.

3.4. O dióxido de carbono

O CO2 ten dúas funcións importantes para os seres vivos:

Intervén na fotosíntese: os vexetais utilizan este proceso para fabricar o

seu alimento. Para elo, toman dióxido de carbono da atmosfera e

expulsan osíxeno.

Os vexetais tamén respiran (consomen osíxeno), pero a fotosíntese libera

máis O2 do que consome a respiración.

É o responsable do efecto invernadoiro natural. Este efecto permite que

a temperatura en superficie sexa axeitada para a vida. En media uns

15ºC, en lugar dos -18ºC que tería se non existise.

Exercicios 1-2 Edixgal 4

Como se produce o efecto invernadoiro?

1.- Durante o día a radiación solar atravesa a atmosfera e quenta a superficie

2.- O terreo quente devolve parte da calor absorbida (radiación Infravermella)

3.- Os gases da troposfera (CO2 e vapor de auga entre outros), absorben as radiacións infravermellas e elevan a temperatura do aire

4. O REPARTO DESIGUAL DA ENERXÍA SOLAR

A atmosfera retén e devolve ao espazo unha

grande parte da enerxía que chega do sol. Ata

a Terra chega case exclusivamente luz visible.

Cando a terra e a auga absorben esta luz,

quecen. Pero este quecemento é desigual.

No ecuador os raios chegan moi

perpendiculares, polo que atravesan unha

espesura de aire moi fina e o quecemento é moi

efectivo. Nestas zonas “vai calor”.

Nos polos, en cambio, os raios chegan oblícuos

atravesando unha espesura de aire moito maior

sendo menos efectivos. Nestas zonas “vai frío”.

CORRENTES OCEÁNICAS E ATMOSFÉRICAS

Como consecuencia do

reparto desigual da enerxía

solar, no planeta hai zonas

máis cálidas e zonas máis

frías.

Esto orixina correntes de

auga e de aire entre unhas

zonas e outras.

Por que?

DIFERENZAS DE TEMPERATURA E O MOVEMENTO DUN FLUÍDO

Fíxate no debuxo:

A auga quente é menos densa (máis

lixeira) e ascende.

A auga fría máis densa descende.

Esto orixina unha corrente de auga.

Ollo! A causa do movemento non é que a temperatura sexa

alta, senón a diferenza de temperatura.

Na atmosfera e nos océanos sucede algo similar debido ao desigual reparto da

enerxía solar:

O aire quente vai do ecuador cara os polos; e o frío o revés.

As augas frías desprázanse dende os polos cara o ecuador e viceversa.

Porén, este desprazamento non é en liña recta debido ao movemento de

rotación.

5. FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

Presión atmosférica: forza que exerce a columna de aire

nunha determinada área da superficie terrestre. Depende de

dous factores:

Altitude: a maior altura menor presión (menos columna

de aire)

Temperatura: o aire quente é menos denso e ascende

diminuíndo a presión nesa zona; o contrario que o aire

frío que descende e a aumenta.

Atendendo a presión atmosférica diferenzamos:

Borrascas: son zonas de baixas presións. Son áreas de

inestabilidade e fortes ventos.

Anticiclóns: son zonas de altas presións. Son áreas en

calma porque o aire frío descende e se expande en

superficie lentamente.

As masas de aire móvense sempre dende

os anticiclóns cara ás borrascas. A estes

movementos denominámolos ventos.

Fertilizando o Amazonas

A partir dos datos de presións

realízanse os mapas de

isobaras. As isobaras

representan no mapa áreas de

igual presión.

Por enriba de 1013 mb altas presións, por baixo baixas presións.

COMO SE FORMAN AS NUBES?

1) Cando o aire arrefía, se ten humidade,

pode condersarse e fomar nubes. Nas

borrascas como o aire chega de todas as

direccións pode traer humidade que ao

ascender arrefía e produce nubosidade.

(Convección térmica)

2) Tamén poden formarse nubes cando

chocan un fronte cálido e un frío. (Frontes)

3) Por último poden xerarse nubes cando o

aire cálido e húmido vese obrigado a

ascender unha montaña.

Efecto Foehn

PRECIPITACIÓNS

Cando as gotas son o suficientemente grandes como para que caían por

gravidade prodúcense as precipitacións:

Chuvia: gotas en estado líquido.

Neve: gotas en forma de cristais de xeo.

Saraiba: gotas de xeo producidas por ascensos e descensos sucesivos que

provocan a aparición de capas concéntricas de xeo.

Rocío: o vapor de auga condensa sobre a superficie terrestre.

6. CONTAMINACIÓN DA ATMOSFERA

A contaminación atmosférica é a presenza de substancias na atmosfera

que prexudican ó medio natural e os seres vivos.

Segundo a orixe dos contaminantes podemos clasificalos en:

Contaminantes naturais

Son producidos de xeito natural como as erupcións volcánicas, os incendios

non provocados ou os gases de orixe animal.

Contaminantes de orixe humano

Son orixinados polas actividades humanas, principalmente o uso dos

combustibles fósiles (carbón, petróleo e gas natural), os incendios

provocados e as actividades industriais.

6.1. Tipos de contaminantes:

Os que máis nos afectan son:

Son gases contaminates o monóxido de carbono,

o dióxido de carbono, e os óxidos de nitróxeno e

xofre procedentes do uso dos combustibles fósiles

(os vehículos e as industrias térmicas

principalmente). Tamén son moi contaminantes e

danan a capa de ozono, os CFC

(clorofluorocarbonados) dos frigoríficos, dos

aerosois ou dos aparatos de aire acondicionado.

As partículas en suspensión que son cinzas e

fumes procedentes das combustións, e das néboas

industriais que emiten as actividades de moitas

industrias como a siderurxia, as químicas ou as

refinerías.

6.2. Efectos dos contaminantes

Os máis importantes son:

A destrucción da capa de ozono. Os principais responsables, como

acabamos de ver, son os CFC. O diminuír esta capa aumenta a radiación uv

que provoca un aumento de alerxias e cancro e unha diminución das algas e

plancto.

Aumento do efecto invernadoiro, como xa dixemos este efecto é beneficioso,

pero as actividades humanas (uso de combustibles fósiles) está a aumentar os

gases de efecto invernadoiro (sobre todo CO2 e a provocar un aumento na

temperatura media do planeta.

A chuvia ácida, os óxidos de nitróxeno e xofre, coa humidade da atmosfera

forman ácidos que ao caer coa chuvia, destrúen a vexetación e acidifican solos

e augas.

Destrucción capa de ozono

Chuvia ácida

Efecto invernadoiro artificial; Aumento do CO2

6.3. Medidas para reducir os contaminantes

Entre outras poden ser:

Reducir o uso de combustibles fósiles

Apostar polas enerxías renovables.

Substituír os CFC´s por outros gases non contaminantes e obrigar

ao uso de filtros nas emisións.

Promover a reforestación para que sexa absorbido o exceso de

dióxido de carbono.

1. A AUGA: UNHA SUBSTANCIA ASOMBROSA

A auga é unha substancia moi común na Terra e no resto do

Universo

Na Terra, a auga pode encontrarse nos tres estados: sólido,

líquido e gasoso.

A Hidrosfera é a capa da Terra

constituída por todas as augas

que nela se atopan, tanto

continentais como oceánicas.

Propiedades da auga

1. A auga é unha substancia composta por osíxeno (O) e

hidróxeno (H) cuxa fórmula química é H2O.

2. Temperatura de fusión: 0ºC (por riba dos 0º C é líquida e por

baixo é sólida)/ Temperatura de ebullición: 100ºC (por riba

gas e por baixo líquida).

3. En xeral, a maioría das substancias ocupan menos volume en

estado sólido que en estado líquido, dicimos que son máis

densas en estado sólido. Pero, na auga sucede o revés e por iso

o xeo flota na auga, permitíndo a vida nos lugares máis fríos

do planeta.

A auga ao solidificarse aumenta de Volume

Diminúe a súa densidade

O xeo flota na auga líquida

Propiedades da auga

4. A auga quéntase e enfríase moi lentamente, e dicir, costa moito variar a

súa temperatura e por iso é un estupendo regulador da temperatura. Esta

propiedade permítenos controlar a nosa temperatura corporal e tamén é

responsable das temperaturas máis mornas nas zonas costeiras en relación

co interior.

5. A auga é o mellor disolvente. Esto permite que a nosa sangue (90% de

auga) transporte os nutrientes por todo o corpo.

Exercicios 1, 3 e 6 Edixgal 1

2. DISTRIBUCIÓN DA AUGA

Esta especial distribución determina a súa disponibilidade e debe

concienciarnos dunha xestión responsable da auga.

3. O CICLO DA AUGA

Conxunto de procesos cíclicos

mediante os cales a auga pasa da

atmosfera a superficie terrestre e

desta de novo a atmosfera.

O vapor de auga da atmosfera

condénsase e orixina as nubes que

orixinan as precipitacións.

Parte da auga precipitada se

evapora ou e transpirada (plantas)

que a devolven de novo a atmosfera

sen chegar a superficie.

Outra parte discorre pola

superficie (ríos) ata os mares ou

infíltrase no solo (augas

subterráneas).

A auga dos océanos está a evaporarse

constantemente e transfirese a

atmosfera.

As augas subterráneas, cun tempo

variable, rematan vertendo os mares

polo que esta auga tamén retorna a

atmosfera.

Estes retornos a atmosfera supoñen o

peche e novo inicio do ciclo da auga.

O motor deste movemento cíclico da

auga é a enerxía do sol xunto coa

gravidade.

Exercicios 1,3,4 e 5 Edixgal 3

4. IMPORTANCIA DA AUGA PARA A VIDA

1. Mantén a temperatura corporal dos organismos pola súa

capacidade reguladora.

2. É o transportador de todas as substancias, tanto nutrientes

como refugallos (ouriños e suor).

3. Disolve o osíxeno, capacidade esencial para os organismos

mariños.

4. O xeo flota sobre a auga líquida permitindo a vida por debaixo

del.

5. Pode ascender por condutos moi finos (capilaridade) permitindo

levar substancias dende as raíces ás follas nas plantas.

5. USOS DA AUGA

Os usos poden ser:

Usos Consuntivos

Aqueles nos que consumimos a auga que utilizamos: os usos

domésticos e urbanos (fogar e regado de xardíns), os agrícolas (auga

de rega) e industriais cando se usa como materia prima (p.e.: auga de

lavado).

Usos non Consuntivos

Aqueles nos que non se consome a auga que empregamos: usos

recreativos (piscinas, deportes acuáticos...), usos industriais que non

supoñen consumo como refrixerante e determinados usos enerxéticos

como os dunha central hidroeléctrica.

Exercicios 3-4 Edixgal 5

Exercicio 6 Edixgal 6

Consumo de auga diario en España: 140 litros/hab e día

O debuxo representa o consumo para unha familia de dúas persoas

6. CONTAMINACIÓN DAS AUGAS

A contaminación da auga é calquera proceso que provoca a alteración

das propiedades da mesma producindo un prexuízo para o medio e/ou

para a nosa saúde. Débese a vertedura de substancias que

denominamos contaminantes.

Os contaminantes poden ser:

Augas residuais urbanas que conteñen residuos fecais, deterxentes e

microorganismos que poden provocar infeccións.

Os fertilizantes procedentes da agricultura que se filtran no solo e

poden inutilizar os acuíferos.

As actividades industriais descontroladas que verten as augas

contaminantes (substancias químicas, materiais de embalaxes...).

Os verquidos durante o transporte por auga ( mareas negras e

sentinadas de produtos derivados do petróleo son os máis graves).

Augas residuais uso doméstico Augas residuais uso industrial

7. XESTIÓN SOSTIBLE DA AUGA

A auga doce é un recurso renovable debido ao ciclo hidrolóxico, sempre que:

Non a contaminemos.

Non consumamos máis da que pode rexenerarse de xeito natural.

Por iso, igual que de cualquier outro recurso, debemos facer unha xestión

sostible que é aquela que cubre as nosas necesidades sen comprometer ás

das xeracións vindeiras.

Para alcanzar esta xestión sostible:

Extracción racional das reservas.

Reducción do consumo: aforro de auga.

Depuración da auga usada e reutilización (limpeza de rúas e rega).

Boa distribución: evitar as perdas en canalizacións, filtracións...

Potabilización e depuración da auga

A auga potable é aquela que:

Está libre de microorganismos patóxenos e contaminantes.

Non ten olor, nin sabor desagradable, nin presenta turbidez.

Contén unha pequena cantidade de sales minerais.

A potabilización son un conxunto de procesos que converten a auga

da natureza en potable. (EPA: Estación potabilizadora).

A depuración é a extracción de contaminantes das augas residuais

para que sexan axeitadas para retornar o medio natural. (EDAR:

estación depuradora de augas residuais).

Estación depuradora de augas residuais (EDAR)

GRAZAS POR ATENDERME

WEBGRAFÍA: www.astroyciencia.com www.catedra-cereghetti1.idoneos.com www.ciennatura.es http://www.cienciasatlantico.blogsek.es/2014/11/07/anticiclones-borrascas-y-viento/ www.ecologismo.com www.esu.edu www.dibujitosconhumor.blogspot.com www.grandesproblemasambientales-myr.blogspot.com www.gcastro2010.wordpress.com www.haciendofotos.com www.inteldig.com www.kalipedia.com www.lafisica-lafisica.blogspot.com www.librosvivos.net www.mctpcpi2portaceli.blogspot.com www.miniyo.tumblr.com www.nasa.gov www.omicrono.com www.pucp.edu.pe www.recursostic.educacion.es www.rpp.com.pe www.ticylasciencias.blogspot.com www.varia2s.blogspot.com