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  • General

  • LA TIERRA

    • ¿CÓMO SE FORMÓ LA TIERRA?

      Según las evidencias, la Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años; aunque no hay una teoría clara acerca de cómo sucedió esto, todo indica que el Sol, la Tierra y los demás cuerpos del Sistema Solar se formaron a partir de la acumulación gravitacional de una nebulosa. Esto fue provocado por la explosión de una supernova cercana, permitiendo la agrupación del material. ¿Por qué la Tierra quedó formada por capas?

      Hay dos hipótesis en las cuales se sustentan la teoría de la acreción, e indican cómo se habrían agrupado los materiales.


      - La acreción homogénea plantea que la tierra desde su formación contenía todos los materiales que están presentes en la actualidad, pero se encontraban mezclados.
      Con el tiempo, a causa de las diferentes densidades, unos se fueron ubicando en la parte interior y los menos densos en la superficie.
      - La segunda hipótesis, llamada acreción heterogénea, plantea que la Tierra se fue formando por capas; primero se formó el núcleo que es más denso, y debido a esta gran densidad atrajo a los otros elementos, menos densos, que se ubicaron en la superficie.
      Ambas teorías plantean que la tierra era inicialmente una bola incandescente, cuya elevada temperatura hacía que la superficie del planeta estuviera en estado líquido. Con el tiempo, la superficie de la Tierra comenzó a enfriarse y se solidificó, formando lo que hoy conocemos como corteza. Pero desde el interior seguía emanando material líquido a altas temperaturas, el que contenía distintos tipos de gases, entre ellos vapor de agua. Estos gases se acumularon en la parte superior, dando lugar a la atmósfera, y al condensarse el vapor de agua comenzaron las precipitaciones en forma de lluvia. Al acumularse agua, se originaron ríos, lagos y océanos.

      El origen de la Tierra está íntimamente relacionado con el origen del Universo. Después del gran estallido (Big Bang) la fuerza desencadenada impulsó la materia, extraordinariamente densa, en todas direcciones, a una velocidad próxima a la de la luz. Con el tiempo, y a medida que se alejaban del centro y reducían su velocidad, masas de esta materia se quedaron más próximas para formar, más tarde, las galaxias. No sabemos qué ocurrió en el lugar que ahora ocupamos durante los primeros 10.000 millones de años, si hubo otros soles, otros planetas, espacio vacío o, simplemente, nada. Hacia la mitad de este periodo, o quizás antes, debió formarse una galaxia. Según las teorías actuales se ha estimado la edad de la Tierra en 4600 millones de años.


      Al inicio el planeta estaba formado por una sola masa, supercontinente, llamada Pangea.
      Después de unos cuantos millones de años esta masa se dividió en dos, Laurasia y Gondwana. Luego hubo nuevas divisiones para que aparecieran los actuales continente los cuales continúan con su movimiento. La Tierra en un comienzo era una bola incandescente, la cual fue enfriándose, desplazándose los compuestos más livianos hacia la superficie y los más densos hacia el interior como el hierro y níquel. La parte rocosa de la superficie terrestre continuó enfriándose hasta que el vapor de agua existente en la atmósfera dio origen a las precipitaciones y con esto a la formación de los océanos y las condiciones atmosféricas han dado lugar a grandes cambios en nuestro planeta y la aparición de vida. Al principio no tenía atmósfera, y recibía muchos impactos de meteoritos. La corteza de la Tierra sigue variando continuamente fundiéndose en el magma caliente sobre la que flota, es decir, la corteza se renueva y es difícil encontrar rocas de más de tres mil millones de años de antigüedad, pero cuando se consiguen proporcionan datos muy valiosos sobre la composición primitiva de la corteza terrestre y su atmósfera.

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      ¿QUÉ FORMA TIENE LA TIERRA?

        Se han dado diferentes respuestas a la interrogante de la forma de nuestro planeta. Los griegos plantearon que era esférica, hace unos 500 años era considerada plana y en la actualidad, gracias a los vuelos espaciales y a la exploración satelital, sabemos que la Tierra es un geoide en rotación con un radio ecuatorial de unos 6378 km. y un radio polar de aproximadamente 6357 km.

      La principal causa de la forma achatada en los Polos, es debido al movimiento de rotación de la Tierra sobre su eje.

      EL CAMPO MAGNÉTICO DE LA TIERRA
      Los científicos han encontrado evidencias de que nuestro planeta produce un campo magnético como si fuese un gigantesco imán, aun cuando no se conoce con certeza qué es lo que lo produce.

         La hipótesis más atendible se basa en la inducción electromagnética que producirían los electrones de los metales fundidos que hay en el núcleo externo terrestre al producirse la rotación del globo. El efecto que produce este campo magnético origina una región que circunda la Tierra denominada magnetosfera. Esta capa desempeña un rol fundamental en la preservación de la vida, pues funciona como un blindaje que protege a nuestro planeta del viento solar y de los rayos cósmicos.

      Los científicos han encontrado evidencias de que nuestro planeta produce un campo magnético como si fuese un gigantesco imán, aun cuando no se conoce con certeza qué es lo que lo produce.
      La hipótesis más atendible se basa en la inducción electromagnética que producirían los electrones de los metales fundidos que hay en el núcleo externo terrestre al producirse la rotación del globo.

      El efecto que produce este campo magnético origina una región que circunda la Tierra denominada magnetosfera. Esta capa desempeña un rol fundamental en la preservación de la vida, pues funciona como un blindaje que protege a nuestro planeta del viento solar y de los rayos cósmicos.

      Además, en esta capa se producen las auroras boreales y australes, al interactuar con los iones y partículas procedentes del sol. La alta temperatura que alcanza el núcleo interior de la Tierra llega ser mayor que en la superficie del Sol. A consecuencias de ese intenso calor, los materiales del núcleo exterior y del manto se desplazan (corrientes de convección) dando como resultado que las grandes placas que forman la corteza terrestre deriven lentamente en la superficie. Se presume que estas corrientes son las que originan el campo magnético terrestre, formando lo que conoce como magnetosfera. La Tierra tiene un campo magnético con polos norte y sur. Este campo magnético está rodeado por la magnetosfera, la cual impide que la mayoría de las partículas del sol, transportadas en el viento solar, lleguen a la Tierra.
      Algunas partículas logran penetrar la magnetosfera y son las responsables de las espectaculares auroras boreales.


        Los científicos aún no logran explicar la causa de las más de 170 inversiones sufridas por el campo magnético terrestre en los últimos 100 millones de años. En la actualidad el polo norte magnético se encuentra próximo al polo sur geográfico mientras que el polo sur magnético se halla cerca del polo norte geográfico. En los polos magnéticos se producen las auroras boreales o australes.

        COMPOSICIÓN DE LA TIERRA

      Si observamos nuestro planeta, vemos que está formado básicamente por tierra (geósfera) y por agua (hidrosfera). Y además está rodeado por una capa de gases (atmósfera).

      La geósfera representa el 99,9 % aproximadamente de la masa del planeta, la hidrosfera es el 0,02 % y la atmósfera solo el 0,08 %.

       

        Nuestro planeta está rodeado por una región gaseosa conocida con el nombre de atmósfera, que se compone básicamente de cuatro capas: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.

      Es la capa gaseosa que envuelve algunos planetas y otros cuerpos celestes. En nuestro planeta, la atmósfera terrestre está conformada por una mezcla de gases (aire) formada por nitrógeno (78%), oxígeno (21%), gases inertes, hidrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua.


      Troposfera: Es la capa inferior, en ella se producen los fenómenos meteorológicos, en ella se contiene un 70% del peso total de la atmósfera.


      Estratosfera: Su característica principal es la ausencia de vapor de agua y una temperatura bastante homogénea (entre –55 ºC y –40 ºC); aquí se encuentra la capa de ozono, de vital importancia en la absorción de las radiaciones ultravioleta, ya que, si llegaran directamente a la superficie terrestre, destruirían todo vestigio de vida en ella.


      Mesosfera: Esta capa se extiende desde, aproximadamente, 50 km hasta los 80 km, y está caracterizada por un decremento de las temperaturas, alcanzado los –75 ºC a una altitud de 80 km.


      Termosfera: Se producen disociaciones moleculares que provocan temperaturas muy elevadas, de 1.000 a 1.500 ºC. A estas altitudes extremas las moléculas de gas se encuentran ampliamente separadas.


      Exosfera: Como su nombre indica, es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. Su límite superior se localiza a altitudes que alcanzan los 960 e incluso 1000 km, y está relativamente indefinida. Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario.

      La ionosfera: Es el nombre con que se designa una o varias capas de aire ionizado en la atmósfera que se extienden desde una altura de casi 80 km sobre la superficie terrestre hasta 640 km o más. A estas distancias, el aire está enrarecido en extremo, presenta una densidad cercana a la del gas de un tubo de vacío. Cuando las partículas de la atmósfera experimentan una ionización por radiación ultravioleta, tienden a permanecer ionizadas debido a las mínimas colisiones que se producen entre los iones.

       

        La ionosfera ejerce una gran influencia sobre la propagación de las señales de radio. Una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo hacia la superficie de la Tierra. Este último efecto permite la recepción de señales de radio a distancias mucho mayores de lo que sería posible con ondas que viajan por la superficie terrestre. La ionosfera contiene algunas capas, las cuales tienen una gran importancia para las transmisiones de ondas de radio, porque reflejan las ondas cortas y por lo tanto pueden permitir las conexiones de un continente a otro. La ionosfera también es sede de espectaculares fenómenos conocidos como Auroras polares, que se deben a la excitación producida en las partículas de esta capa atmosférica por el Viento solar.

      FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA

      • Como filtro
      -De la energía solar que llega al planeta, algo más del 30% es reflejada por la Atmósfera o por la superficie terrestre. El resto de la energía solar es absorbida por el planeta.
      -Parte de la energía absorbida es reemitida al exterior y parte es empleada para calentar el aire, el agua y la tierra.
      -Las radiaciones son filtradas por distintas capas de la Atmósfera, al igual que hacen unas gafas de sol. Permite el paso de unas radiaciones e impide el paso de otras. Radiaciones gama en la ionosfera y ultravioleta en la capa de ozono.


      • Como regulador térmico
      Las radiaciones que llegan a la superficie terrestre son reemitidas a la atmósfera en forma de radiaciones infrarrojas que son absorbidas por el vapor de agua y CO2, principalmente. Estas moléculas reenvían la radiación hacia la superficie terrestre en forma de calor, provocando el calentamiento de la Atmósfera. A esto se le ha denominado efecto invernadero.
      La temperatura media de la superficie de la Tierra es de 15 ºC. Si no existiera este calentamiento, la temperatura sería de unos –18 ºC, 33 ºC menos.
      De todas formas, la temperatura de la Tierra no es constante, debido al ángulo de incidencia de los rayos solares y a la inclinación del eje de giro de La Tierra. Esto genera grandes diferencias de temperatura que se equilibran gracias a movimientos circulares que ocurren en la Atmósfera y la Hidrosfera. Estos movimientos se producen desde las zonas cálidas intertropicales hasta las zonas más frías, lo que compensa la diferencia de temperatura.

       

      LA HIDROSFERA

        Constituye el conjunto de toda el agua presente en la tierra. Dadas las características del planeta se puede presentar en los tres estados, sólido (formando la criosfera), líquido y gaseoso (como componente de la atmósfera). Su distribución es la siguiente:
      -Océanos 97%
      -Glaciares 2%
      -Aguas subterráneas 0,57%
      -Ríos y lagos 0,001%
      -Humedad del aire 0,001%
      -Seres vivos 0,00004%


      La relación que tiene con los otros subsistemas viene determinada por el ciclo del agua, donde se ve como circula de unos subsistemas a otros.

      Dinámica de la hidrosfera


      Dentro de la dinámica del agua distinguiremos entre la oceánica y las aguas continentales.

      Las corrientes oceánicas son debidas a:


      - La rotación de la Tierra:


      - Los vientos dominantes:

      - La diferencia de temperatura y densidad del agua:


      - La posición geográfica de los continentes:

      Existen dos tipos de corrientes marinas: las superficiales (en los primeros 200 m de profundidad) y las profundas.


      Las superficiales son debidas principalmente a los vientos dominantes y su dirección y sentido vienen determinados por estos, por la situación de los continentes y la rotación de la tierra. Dependiendo de la dirección latitudinal que lleven pueden ser corrientes frías o cálidas.

      Las corrientes profundas son debidas a la diferencia de densidad del agua, ya sea por variaciones en la salinidad o en la temperatura. El agua menos densa tiende a ascender mientras que la más densa se hunde. Esto provoca una corriente profunda que circula por todos los océanos regulando la temperatura de estos.

      Función de la hidrosfera

      -El agua contribuye a regular el clima del planeta por su gran capacidad de almacenar energía.

      -Modela su superficie con los efectos de los agentes geológicos.

      -Diluye los contaminantes.

      -Es esencial para los seres vivos.

      -Constituye un recurso imprescindible para la agricultura, la industria, la generación de energía eléctrica, el transporte, la higiene, etc.

        Muchas veces nos confundimos cuando hablamos de tiempo y clima, sin saber cuál es la diferencia real entre estos dos términos. Sin embargo, ambos son dos formas de considerar los cambios y variaciones que se producen en la temperatura.

      El tiempo atmosférico es el conjunto de cambios que ocurren diariamente en un lugar determinado; el clima, en cambio, es el tiempo habitual que existe en alguna zona pero que puede durar muchos años; es la generalización del estado del tiempo.

      La Tierra es el ambiente perfecto para el desarrollo de variadas formas de vida. Sin embargo, todo organismo, incluido el ser humano, debe adaptarse al ambiente en el que está inmerso. Una de las grandes variables naturales que determina no sólo la presencia de animales y vegetales, sino que también condiciona el desarrollo de toda forma de vida, el asentamiento humano y la realización de actividades productivas es el clima.

         Este suele confundirse con el tiempo meteorológico, ya que ambos analizan las mismas variables (entre ellas, temperatura, presión y humedad atmosférica), pero con diferencias considerables de tiempo cronológico. Cuando hablamos de tiempo solo nos restringimos a las condiciones diarias existentes en una zona; en cambio, el clima corresponde al conjunto de fenómenos meteorológicos recurrentes (patrón promedio) de un determinado lugar (ya sea local, regional o global), tomando en cuenta un mayor lapso de tiempo (por lo general, años).

      ELEMENTOS CLIMÁTICOS

      El clima no tiene que ver únicamente con la temperatura existente en un momento dado, ya que está determinado por todos los elementos meteorológicos que se dan en una región: temperatura, presión atmosférica, humedad, vientos, y precipitaciones.
      Todos estos elementos están condicionados por los llamados factores del clima, es decir, los que hacen que se produzca un clima con determinadas características.

      - Temperatura
      Es la cantidad de calor que posee la atmósfera, dependiendo de la energía que el Sol genere. Por ello, está relacionada directamente con la radiación solar.
       Si bien el Sol emite directamente hacia nuestro planeta sus rayos, estos no llegan de forma íntegra a la superficie terrestre.
      Una de las principales causas es la acción protectora de la atmósfera (capa de ozono), que impide la llegada de rayos dañinos y retiene, en su parte alta, una buena cantidad de radiación.
      La temperatura varía de acuerdo con el lugar del planeta (latitud) donde nos situemos, ya que no todos los puntos del planeta reciben la misma cantidad de radiación solar.
      La posición de la Tierra con respecto al Sol y el movimiento de la misma alrededor de él condiciona la llegada más directa de los rayos solares al Ecuador (donde las temperaturas son bastante altas), mientras que en la zona de los polos la radiación pasa escasamente, disminuyendo así la temperatura.

        

        Existen varios instrumentos para medir la temperatura de un lugar. Entre ellos destacan los termómetros de máximas y mínimas, que, como su nombre lo indica, sirven para medir las temperaturas extremas de un determinado momento. Si bien realizan la misma función, su estructura es diferente, ya que el primero contiene en su interior mercurio y el segundo, alcohol. Usualmente, la temperatura atmosférica se mide en grados Celsius (ºC), pero también existen otras escalas de medición térmica, como las de grados Fahrenheit o Kelvin.

      - Presión atmosférica
        Se refiere a la fuerza que ejerce la atmósfera en todas las direcciones, producto del peso de sus capas superiores y de la atracción (fuerza de gravedad) que ejerce la superficie terrestre. La unidad de medida de la presión atmosférica es la atmósfera, definida como la cantidad de peso que ejerce una columna de mercurio de 760 milímetros de altura a una latitud de 45º, al nivel del mar y a una temperatura de 0ºcentígrados.
      En meteorología se usan los milibares o milímetros de mercurio. La relación entre estas medidas es la siguiente: 1 atmósfera son 1013,2 milibares o 760 milímetros de mercurio.

      La presión atmosférica disminuye con la altitud, debido a que cuanto más alto está un punto sobre el nivel del mar menos capa de aire tiene por encima.
      Esta disminución no se realiza por igual en toda la atmósfera. El descenso es de 1,33 milibares por cada11 metros de ascensión; mientras que, en las capas atmosféricas más altas, la disminución es más lenta. De igual manera, si nos movemos horizontalmente, la presión atmosférica no es igual en todas partes, ya que si nos encontramos en un sector donde el aire es frío, este desciende y genera una presión más alta sobre la Tierra, mientras que si el aire se calienta, se eleva y en la superficie existirá una baja presión.

      A los centros de baja presión se les denomina ciclones, mientras que los de alta presión reciben el nombre de anticiclones.

      El principal instrumento utilizado para su análisis es el barómetro de mercurio, instrumento que consta de un tubo de cristal lleno de mercurio, con un extremo abierto que va sumergido en una cubeta. También existe el barómetro aneroide, cuyas variaciones son reflejadas por las agujas de un reloj.

         

      - Vientos
      El aire que contiene nuestra atmósfera está en constante movimiento por medio de las corrientes o vientos. Estos viajan por la atmósfera a partir de una diferencia en la presión, capaz de desplazar el aire desde las zonas de mayor a menor presión.
      Cuando la atmósfera se calienta, lo hace primero desde su capa más inferior hasta la más superior, lo que provoca una dilatación del aire. Paulatinamente, el aire comienza a subir, creando un flujo circular constante.

       

      La Tierra gira sobre su eje de oeste a este, provocando una desviación de todos los objetos en movimiento, incluyendo los vientos. A este efecto se le llama fuerza de Coriolis. Esta determina que todos los objetos en movimiento situados en el hemisferio norte, incluyendo las masas de aire, se desvíen en el sentido de las agujas de un reloj, mientras que aquellos situados en el hemisferio sur toman la dirección opuesta.

           

      Es posible identificar dos principales grupos de vientos, los cuales se clasifican de acuerdo con la superficie que cubren en su recorrido y con su regularidad. Hablamos de vientos planetarios cuando se trata de aquellos que cubren y se desplazan por grandes extensiones de la Tierra, mientras que al referirnos a vientos locales indicamos aquellos que se rigen por las condiciones topográficas de un sector determinado y más limitados.

      Los vientos planetarios son los alisios, contralisios y circumpolares. Los vientos alisios circulan entre los trópicos, desde los 30 o 35º de latitud hacia el Ecuador. Se dirigen desde las altas presiones subtropicales hacia las bajas presiones ecuatoriales. Dado que estos vientos proceden de dirección este, son también llamados alisios del este y, gracias a la fuerza de Coriolis, siempre se mueven hacia el oeste.

      El aire ecuatorial se eleva, se enfría y se mueve en dirección norte y sur, alejándose de la región ecuatorial. A unos 30º de latitud norte, el aire se enfría cada vez más e inicia el descenso. El aire en descenso va calentándose y fluye por la superficie en dirección norte, hacia el polo, o en dirección sur, hacia el Ecuador. Hablamos, entonces, de vientos contralisios cuando se trata de vientos que se mueven de los trópicos hacia los polos y las corrientes de aire que fluyen hacia el sur se convierten en los alisios del norte de latitudes bajas.

      lentamente hacia el norte y enfriándose, descendiendo finalmente en la región polar. Allí se enfría todavía más a nivel superficial y fluye en dirección sur. Esas masas de aire en movimiento se denominan vientos circumpolares (que circundan los polos). La circulación de las masas de aire en el hemisferio sur se produce de forma similar a las descritas aquí para el hemisferio norte.
      En el caso de los vientos locales, existe una enorme variedad, cada uno de ellos con características propias.

      Entre los más conocidos podemos nombrar el Chinook, viento seco que sopla desde el norte hacia el este de las Montañas Rocosas, en Estados Unidos; el Foehn o Föhn, flujo de aire cálido y seco que afecta la zona más septentrional de los Alpes; el Doctor, brisa marina que sopla a mediodía en una localidad australiana; el Pampero, un viento frío del sudoeste de los Andes, en Argentina, y el Mistral, masa de aire fría y seca procedente del noroeste que se presenta cuando el cielo está despejado y que influye directamente en la zona norte del Mediterráneo.
      Las principales características que podemos analizar con respecto al viento son su velocidad y dirección, utilizando para su análisis el anemómetro y la veleta, respectivamente.