La atmósfera
- El esquema representa la variación de la temperatura en la atmósfera terrestre en función de la altura.
- Indique sobre el esquema la situación de las capas de la atmósfera y los límites entre ellas.
- Sitúe aproximadamente la altura a la que se registra la máxima concentración de ozono. ¿Por qué la temperatura es alta a 50km de altura?
- ¿Dónde se producen los fenómenos meteorológicos que determinan el clima terrestre? ¿Qué tipo de radiaciones llegan a esta capa?
2. Función protectora y reguladora de la atmósfera
1. En 1982 se dio la primera alerta sobre la disminución de la capa de ozono sobre la Antártida, que había ido disminuyendo desde el año1966. Actualmente existe un acuerdo científico sobre el hecho de que la disminución global de la capa en el hemisferio norte oscila entre el 1,1% y el 3,7%. En el hemisferio sur, las cifras pueden llegar hasta el 9%.
a) Comenta el dibujo.
b) Nombra los efectos que podría tener la desaparición de la capa de ozono sobre la salud y el clima.
c) Cita tres contaminantes que deterioren la capa de ozono y explica el mecanismo de actuación de uno de ellos.
a) El dibujo representa tanto la formación como la destrucción de ozono en la estratosfera, indicando el efecto “filtro” que la llamada capa de ozono ejerce sobre los rayos ultravioleta procedentes del Sol. De lastres reacciones representadas sintéticamente, la del centro se refiere a la formación del ozono por medio de la unión de una molécula de oxígeno biatómico con un oxígeno monoatómico inestable (resultado de la rotura del oxígeno biatómico por absorción de radiación UV); mientras que a la izquierda se representa la destrucción de ozono debida al cloro, y a la derecha, la debida a óxidos de nitrógeno.
b) El efecto de la capa de ozono es fundamentalmente protector, al impedir la llegada de la mayor parte de la radiación ultravioleta B a la superficie terrestre, ya que esta genera mutaciones y destrucción del material genético.
Así, además de quemaduras superficiales, la desaparición de la capa de ozono ocasionaría principalmente los siguientes problemas de salud: aumento de los cánceres de piel (sobre todo de tipo no melanomas, pero también los melanomas), efectos de pérdida de la capacidad de defensa por deterioro del sistema inmunitario y ceguera.
Desde el punto de vista ambiental, la mayor tasa de exposición de UV-B generaría destrucción en el fitoplancton marino y lacustre (en la Antártida se han detectado ya pérdidas de más del 10%), lo que tendría consecuencias graves sobre el resto de la cadena trófica en los ecosistemas marinos. En los ecosistemas terrestres existen efectos comprobados en el crecimiento y malformaciones de plantas, y generación de tumores y cánceres, así como ceguera en animales.
c) Diversos gases que contienen cloro (como los CFC, freones o clorofluorocarbonados, tetracloruro de carbono, metilcloroformo, etc.), flúor o bromo, así como diversos óxidos de nitrógeno, son sustancias “ozonicidas”.
El mecanismo de actuación de estas sustancias consiste en la reacción del contaminante (por ejemplo, Cl) con la molécula de ozono (O3), convirtiéndola en oxígeno biatómico (O2) y óxido de cloro. La reacción es cíclica, ya que el Cl vuelve a liberarse al reaccionar con un oxígeno monoatómico:
Cl + O3 à ClO + O2
ClO + O à Cl + O2
3. Recursos energéticos relacionados con la atmósfera
1. En el dibujo se representa un componente de una instalación de energía solar térmica.
a) Identifíquelo y explique cómo funciona.
b) La energía solar térmica sólo representa un 0,7% de las energías renovables utilizadas en España. Indique para qué tipo de necesidades energéticas se están realizando, con éxito, instalaciones de energía solar en nuestro país.
c) Indique cuáles son los problemas que dificultan un uso más generalizado de este tipo de energía.
2. En los dibujos se representan unos componentes de una instalación de energía solar térmica.
a) Identifíquelos y explique cómo funcionan.
b) Indique para qué tipo de necesidades energéticas se están realizando, con éxito, instalaciones de energía solar en nuestro país.
c) Indique cuáles son los problemas que dificultan un uso más generalizado de este tipo de energía.
3. Observe esta imagen y responde las siguientes cuestiones:
a) Comente el funcionamiento de esta planta solar.
b) ¿Qué aprovechamiento se obtiene de una planta de este tipo?
c) Explique las ventajas e inconvenientes de este aprovechamiento de la energía solar.
4. Lea detenidamente el siguiente texto y responda a las cuestiones que se plantean.
“Las fuentes de energía disponibles para la humanidad son diversas. La principal fuente renovable es el Sol. La energía solar presenta dos características específicas: es dispersa e intermitente. Su radiación se puede utilizar en forma de calor, obtenido mediante colectores planos, o en forma de electricidad obtenida por células fotovoltaicas. Sin embargo, la importancia de la energía solar es debida, sobre todo, a sus contribuciones indirectas por vía climática (energía eólica y energía hidráulica) y por vía biológica (la fotosíntesis), que permite la formación de la biomasa”.
"La energía" (M.O.P.T.).
a) ¿Qué significa que la energía solar es dispersa e intermitente? ¿Cuáles son los problemas técnicos que hay que abordar para que su utilización sea mayor?
b) ¿Qué es un colector o panel solar plano? ¿Y una célula solar o fotovoltaica?
c) Indique cómo aprovecha la humanidad la energía solar por la vía de la fotosíntesis.
5. El dibujo muestra una desaladora flotante, una de las últimas tecnologías desarrolladas para la obtención de agua dulce.
a) Explica cuál es la técnica más empleada para desalar agua de mar y en qué zonas se están desarrollando.
b) ¿Cuáles son los dos principales inconvenientes e impactos que produce la desalación de agua de mar? ¿Qué ventaja presenta este diseño de desaladora?
c) Cita otros procedimientos empleados para incrementar el aporte de agua en regiones deficitarias y el principal inconveniente que presenta cada uno de ellos.
d) Indica las ventajas y los inconvenientes de la energía eólica empleada en esta desaladora.
a) La técnica más utilizada en el sistema de ósmosis inversa, consistente en forzar, mediante bombeo, el paso de aguade mar a través de una membrana semipermeable que retiene una gran parte de las sales disueltas. Es un sistema de producción de agua dulce potable que está desarrollándose intensamente en zonas áridas costeras.
b) Los impactos más importantes que producen las desaladoras son el vertido de la salmuera y el elevado consumo de energía. Este diseño de desaladora flotante incorpora un aerogenerador que le puede aportar la energía necesaria.
c) Los otros procedimientos empleados para incrementar el aporte de agua en regiones deficitarias son:
• La explotación de acuíferos. En climas áridos la mayoría de los acuíferos no son renovables, ya que contienen agua acumulada durante milenios y cuya explotación intensiva puede producir su rápido agotamiento.
• Los trasvases. Consisten en la captación de parte del caudal de un río para bombear el agua y conducirla a una cuenca hidrográfica diferente. Provoca, además de una posible sobreexplotación de la cuenca donante, un intercambio de especies entre las cuencas que pueden afectar a la biocenosis de ambas. Es por ello que los trasvases son objeto de fuertes controversias políticas y medioambientales.
• La obtención de agua a partir de la humedad ambiental solo permite aportar agua a pequeña escala.
d) Es una energía limpia. Los diseños actuales de aerogeneradores han reducido radicalmente el impacto negativo que los anteriores tenían sobre las aves. Es una fuente de energía rentable. Su coste en los últimos veinte años se ha reducido a menos de la mitad y su rendimiento ha aumentado mucho. Produce un gran impacto visual y necesita grandes extensiones de terreno, y la producción de electricidad es discontinua porque depende de la meteorología.
4. La contaminación atmosférica
1. A partir del diagrama de funcionamiento del clima terrestre que se acompaña, responda a las siguientes cuestiones:
a) Comente las relaciones causales (directas inversa, encadenadas) entre cada uno de los componentes.
b) Coloque en las flechas los signos (+) o (–) donde corresponda.
c) Coloque en los círculos el signo correspondiente al tipo de bucle que se establece.
a) Se observan dos factores externos que afectan a los bucles: la radiación solar incidente y la concentración de gases de efecto invernadero. La temperatura es la variable compartida por los tres bucles, dos de ellos de realimentación positiva y uno de realimentación negativa, que influyen sobre ella.
b) y c)
2. Esta gráfica nos muestra la variación de los contaminantes en una atmósfera urbana a lo largo del día.
a) ¿Por qué no coinciden los valores máximos para el NO y el NO2?
b) ¿Por qué se alcanzan los niveles máximos de ozono entre la 11h y las 12h (hora solar)?
c) ¿Por qué se alcanzan los niveles mínimos de ozono durante la noche?
3. A partir de ese esquema, responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
- Nombre y describa brevemente este fenómeno.
- ¿Qué factores condicionan este proceso?
- ¿Qué medidas correctoras podremos aplicar para minimizar su efecto?
4. Observe la gráfica adjunta y responda razonadamente a las siguientes cuestiones.
a) ¿Con qué problemática del medio ambiente relacionarías esta gráfica? Indique las consecuencias que se producirían si el aumento de CO2 en la atmósfera siguiera la misma progresión en los próximos años.
b) Explique por qué tiene la gráfica esa forma de diente de sierra.
d) ¿Qué procesos naturales contribuyen a “retirar” parte del CO2 de la atmósfera y transformarlo en otros compuestos?
5. En la cumbre de Buenos Aires (1998), Robert Watson, presidente del Panel Intergubernamental para el Cambio Climático, advirtió que el cambio climático puede tener efectos catastróficos para la salud humana: «No hay duda que las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera están aumentando, por el uso de combustibles fósiles y cambios en el uso del suelo, y que los gases provocan el calentamiento de la atmósfera; tampoco hay duda que el clima de la Tierra ha cambiado».
Observe el gráfico adjunto y responda a las cuestiones siguientes:
a) ¿Cuál ha sido el crecimiento en valores absolutos (en ppm) del CO2 atmosférico desde 1750 hasta la actualidad?
b) Según la peor de las predicciones, ¿cuál será el porcentaje de crecimiento de CO2 desde el periodo actual hasta en el año 2075?
b) ¿Qué es el efecto invernadero? ¿Cuáles son los gases invernadero? Cita algunos de los efectos catastróficos a qué se refiere la noticia
6. Observe la siguiente gráfica de gradientes de temperatura en estas dos situaciones y conteste razonadamente las siguientes cuestiones:
a) ¿Explique razonadamente qué tipo de situación atmosférica determina cada uno de esos dibujos.
b) Describa las situaciones meteorológicas que se dan en los dibujos, relacionando cada una de ellas con el fenómeno de la contaminación atmosférica.
c) Explique razonadamente si existe alguna relación entre esos dibujos y la forma en que se produce la dispersión de los penachos de humo emitidos por las chimeneas.
a) En la primera gráfica se observa una situación atmosférica “normal” en cuanto al gradiente vertical de temperatura, mostrando que la temperatura decrece con la altura.
Esta situación puede tender a condiciones tendentes a la inestabilidad, al implicar el ascenso del aire caliente en superficie, lo que determina la creación de situaciones ciclónicas o borrascas. No obstante, también se puede presentar, en un gradiente moderado, en condiciones de estabilidad atmosférica o anticiclónica. En la segunda gráfica se percibe que existe una capa o franja de aire en la que se produce una “inversión” en el gradiente normal de temperatura, de forma que se almacena una capa de aire frio a cierta altura. Esta situación corresponde acondiciones anticiclónicas con escasa mezcla vertical.
b) La situación de gradiente continuo de la imagen primera permite una dispersión vertical eficaz de las emisiones, mientras que la situación de la inversión térmica la impide, por lo que se incrementan los niveles de inmisión o acumulación de los contaminantes emitidos en las capas bajas.
c) La forma de los penachos de humo indica la existencia (arriba) o no (abajo) de dispersión vertical de los contaminantes y, por tanto, de movimiento de aire. En el dibujo inferior, la alineación horizontal de los humos indica la presencia de la capa de inversión térmica que impide el ascenso.
7. Muchos de los monumentos de nuestro patrimonio artístico presentan daños semejantes a los que vemos en la imagen. En relación con ello, responda a las siguientes cuestiones:
a) Describa el proceso o los procesos que han originado el daño.
b) ¿Cuáles son los principales contaminantes que intervienen en estos procesos, y cuál es el origen de los mismos?
c) ¿Qué medidas se podrían adoptar para frenar este deterioro del patrimonio arquitectónico y escultórico?
8. Tras leer el texto que se adjunta conteste las siguientes cuestiones:
"El deterioro de las piedras de los monumentos casi siempre ha avanzado de modo alarmante en las últimas décadas. En general, el progreso en el deterioro ha sido más acentuado en áreas urbanas e industriales, en las que el llamado "mal de la piedra" está llegando a cotas inquietantes.
La manifestación de este deterioro suele traducirse en formas de alteración diversas que abarcan desde la cohesión y desmoronamiento de las piedras de construcción hasta la formación de costras de yeso. En el primer caso, del que podemos encontrar un ejemplo espectacular en la llamada “piedra del país” de la catedral de León. La susceptibilidad al deterioro está relacionada, en gran parte, con la acción cíclica de los agentes ambientales. El dióxido de azufre procedente de la contaminación ambiental juega un papel esencial en la formación de costras sulfatadas. Estas costras de yeso resultan extraordinariamente nocivas para las piedras de los edificios sobre las que se desarrollan".
El deterioro y conservación de la piedra, Revista de política científica
a) ¿Cuál es el origen del SO2 en la atmósfera? ¿Qué fenómeno contaminante origina?
b) ¿Cuáles son los efectos de la lluvia ácida sobre el bosque? ¿Mediante qué mecanismos se producen estos efectos?
c) ¿Qué indicadores pueden utilizarse para medir esta contaminación?
d) Indique qué otros impactos ambientales pueden afectar a nuestras masas forestales
9. El esquema adjunto representa una situación meteorológica habitual en nuestras latitudes.
a) ¿De qué fenómeno se trata?
b) Haga una breve descripción del mismo.
c) Muchas ciudades industriales se encuentran en valles estrechos y relativamente profundos. ¿Qué efectos tendrá este fenómeno meteorológico sobre la calidad del aire en dichas ciudades?
10. El gráfico representa el aumento del CO2 durante el último milenio.
a) ¿Con qué problemática del medio ambiente relacionaría esta gráfica? Indique las consecuencias que se producirían si el aumento de CO2 en la atmósfera siguiera la misma progresión en los próximos años.
b) Señale los motivos que hacen que se produzca una curva de este tipo.
c) ¿Qué procesos naturales contribuyen a “retirar” parte del CO2 de la atmósfera y transformarlo en otros compuestos?
11. Si actualmente se dejaran de emitir CFCs, aún continuaría durante mucho tiempo la destrucción de la capa de ozono:
a) Haga un breve comentario de esta frase y justifíquelo utilizando las reacciones químicas que tienen lugar en el proceso.
b) En la figura se muestran las variaciones anuales en la cantidad de ozono total medido en la Bahía Halley (Antártida) en el mes de Octubre (inicio de la primavera austral) desde 1956 hasta 2001: Desde su punto de vista, ¿cuáles serían las causas del fuerte descenso experimentado durante las décadas de los 70 y 80?
c) ¿Y la estabilización en la década de los 90?
12. El mapa adjunto recoge el porcentaje de azufre depositado en forma de ácido sulfúrico.
a) Explique de dónde procede el ácido sulfúrico presente en la atmósfera y cuáles son las actividades tecnológicas que llevan a su formación.
b) Sabiendo que la obtención de energía en Gran Bretaña se fundamenta principalmente en el uso del carbón, explique los porcentajes de azufre depositados en forma de ácido sulfúrico en este país y relaciónelos con los porcentajes detectados en los países escandinavos.
c) Explique las consecuencias que sobre los lagos escandinavos puede tener la acumulación de ácido sulfúrico.
13. En el gráfico siguiente se muestra la evolución previsible del nivel medio del mar en dos posibles episodios A y B.
A) No se reducen las emisiones de CO2 a la atmósfera y éstas continúan con el mismo ritmo que actualmente.
B) Si se reducen las emisiones.
a) Justifique qué línea del gráfico se corresponde con cada uno de los episodios.
b) Explique por qué motivos el incremento de la temperatura media del planeta puede hacer aumentar el nivel del mar.
c) Indique al menos cuatro posibles efectos en el caso de que no se redujeran las emisiones.
14. A partir de este diagrama responda a las siguientes cuestiones:
a) Señale en los cuadrados el signo de la relación y en los círculos el tipo de bucle que se establece, diciendo las variables que los constituyen y su incidencia sobre el clima.
b) Clasifique las variables en función del subsistema terrestre al cual pertenecen.
c) Suponga un escenario de simulación dónde disminuya la radiación incidente. ¿Qué haría el sistema Tierra por mantener constante la temperatura? ¿Por qué?
d) ¿Qué pasaría en el caso de un impacto de un gran meteorito sobre la Tierra? ¿Y en el caso de una época de intensa actividad volcánica?
e) Introduzca ahora dos nuevas variables antrópicas que modifican el clima: contaminación atmosférica y deforestación. ¿Cuál de las dos variables actúa de manera parecida a los volcanes? ¿Por qué? ¿Qué bucles se verían reforzados por la introducción de estas variables? ¿Qué consecuencias climáticas comportaría?
15. Lea detenidamente el texto y responda a las cuestiones que se plantean.
Botijos contra el cambio climático
La Fundación Tierra, con la colaboración del Museu del Cantir de Argentona (Barcelona), han lanzado una original campaña contra el cambio climático. Se trata de usar el tradicional botijo para refrescar el agua en verano y así ahorrar energía eléctrica de la nevera.
El presidente de la Fundación Tierra, el biólogo Jordi Miralles, aseguró a que el objetivo de incentivar el uso del botijo "es sobre todo una forma de llamar la atención sobre la cantidad de residuos que generamos".
Además de refrescar el agua sin originar emisiones con efecto invernadero, el botijo efectúa una refrigeración no excesiva respecto de la temperatura corporal (la temperatura del agua puede disminuir hasta 15ºC en pocas horas) y evita el dolor de garganta que puede provocar la ingesta de líquidos demasiado fríos.
Para hacer conocer su campaña, la Fundación Tierra ya envió un botijo el pasado julio a un Consejo de Ministros dedicado a la lucha contra el cambio climático y a cumplir con el protocolo de Kioto.
a) ¿Por qué se enfría el agua del botijo?
b) ¿De qué dependerá que el agua se enfríe más o menos a igualdad de temperatura ambiental?
c) ¿Dónde será mayor su eficiencia, en las zonas del interior o en las zonas costeras? Razónelo.
16. Esta gráfica nos muestra la variación de concentración de los contaminantes en una atmósfera urbana a lo largo del día (HC=hidrocarburos). A partir de su observación responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Por qué no coinciden los valores máximos para el NO y el NO2?
b) ¿Por qué se alcanzan los niveles máximos de ozono en las horas de máxima radiación solar y los niveles mínimos durante la noche?
c) Diferencie entre contaminante primario y secundario.
a) Porque él NO se transforma en NO2 por reacciones fotoquímicas.
b) Durante las horas de luz la radiación solar produce reacciones fotosintéticas que darán lugar al O3, con poca luz no sucede.
c) La diferencia es que los contaminantes primarios proceden directamente de una fuente de emisión y van ala atmósfera, mientras que los contaminantes secundarios son el resultado de transformaciones que tienen lugar en la atmósferas obre los contaminantes secundarios.
17. En la tabla siguiente se muestran las condiciones atmosféricas de los días 19 de julio de 2005 y 19 de julio de 2006 en la ciudad de Smogcity.
| 19 de julio de 2005 | 19 de julio de 2006 | |
| Estado del tiempo | Soleado | Soleado |
| Presión atmosférica | 1.018 mb | 1.012 mb |
| Temperatura máxima | 25 ºC | 25 ºC |
| Velocidad del viento | Baja | Baja |
| Estado del tiempo en los días anteriores | Tiempo estable | Los tres días anteriores ha habido lluvia y viento |
a) Teniendo en cuenta el proceso de formación del ozono troposférico, justifique, utilizando dos argumentos, en cuál de los dos días había más riesgo de que los niveles de ozono alcanzados fueran peligrosos para la salud. Considere que la emisión de gases contaminantes fuera la misma en ambos días.
b) ¿Qué efectos perniciosos para la salud posee el ozono troposférico?
c) ¿Qué efectos beneficiosos tiene la presencia de ozono en la estratosfera?
18. En la siguiente figura se muestran las variaciones a lo largo del día de una serie de contaminantes en un núcleo urbano.
a) Identifica y explica qué efecto de contaminación local está relacionado con el conjunto de contaminantes del gráfico.
b) Razona la evolución de dichos contaminantes a lo largo del día.
c) Cita dos medidas preventivas y otras dos correctoras para mejorar y controlar la calidad del aire.
d) Elabora una tabla con la participación de los distintos contaminantes primarios en los diferentes efectos indicando “sí” (con influencia) o “no” (sin influencia).
a) Se trata de un caso de esmog fotoquímico: contaminación del aire, principalmente en áreas urbanas, por ozono originado por reacciones fotoquímicas y otros compuestos. Como resultado se observa una atmósfera de un color marrón rojizo.
b) Se observa un incremento de la presencia de contaminantes primarios (hidrocarburos y NO, principalmente) con el comienzo de la actividad urbana, fundamentalmente debida al tráfico. Poco después, con la presencia de luz, se empiezan a formar contaminantes secundarios (radicales libres y oxidantes como el ozono y otros óxidos de nitrógeno). Esto origina la reducción de la presencia en la atmósfera de los contaminantes secundarios (por su transformación en secundarios). Con la caída del sol, aunque se reduce la actividad del tráfico, reaparecen algunos contaminantes primarios en los niveles de inmisión del aire, dado que ya no hay luz para las reacciones fotoquímicas que las transformarían en secundarios.
c) Preventivas: realización de evaluaciones de impacto ambiental en la instalación de industrias que generen contaminantes atmosféricos, aprobación de legislación sobre tasas máximas de emisión y de inmisión, medidas de actuación en casos de superación de concentraciones de gases en medio urbano, etc. Correctoras: dimensionamiento de las chimeneas de emisión para lograr la máxima dispersión de contaminantes en la atmósfera, instalación de filtros en los puntos de emisión, depuración de gases, etc.
d)
19. Conteste a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué se entiende por contaminación atmosférica?
b) Según el dibujo adjunto, describe la formación de nieblas contaminantes (smog).
c) Explicar la influencia de las condiciones climáticas en la dispersión de los contaminantes atmosféricos.
a) La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de sustancias gaseosas, líquidas o gaseosas, o de energías, que impliquen un riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza.
• Las sustancias sólidas o partículas en suspensión (PS), están formadas por polvo (en su gran mayoría silicatos como los minerales de arcilla), partículas orgánicas (escamas de piel, fragmentos de pelo, etc.), hollín, cenizas y también partículas de sal.
• Las sustancias líquidas forman aerosoles: gotitas microscópicas dispersas de aceites, ácidos formados por hidratación de óxidos no metálicos, hidrocarburos, etc.
• Las sustancias gaseosas son muchas diferentes: algunas son contaminantes primarios, emitidos directamente por las industrias, calefacciones, tubos de escape, etc., como el dióxido de nitrógeno, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los óxidos de azufre, los compuestos orgánicos volátiles (COV), los clorofluorocarbonos (CFC) o las dioxinas, y otras son contaminantes secundarios, formados en la atmósfera al reaccionar los contaminantes primarios entre sí o con los componentes del aire en presencia de luz, por ejemplo, el ozono o el ácido sulfúrico.
b) El smog (del inglés smoke = humo y fog = niebla) es una neblina formada por una mezcla de contaminantes secundarios y primarios, junto con partículas sólidas en suspensión.
Se identifican dos tipos de smog:
− El smog fotoquímico está enriquecido en ozono y en óxidos de nitrógeno. Se forma en zonas de intensa insolación cuando abunda el dióxido de nitrógeno entre los contaminantes primarios. La disociación fotoquímica de este óxido produce un ion de oxígeno que se combina con una molécula de oxígeno y forma ozono troposférico.
− El smog ácido se forma en zonas donde se quema carbón de baja calidad, que contiene mucho azufre y produce óxidos de azufre en los gases de la combustión, y hay además humedad ambiental, con lo que el trióxido de azufre se combina con una molécula de agua formando ácido sulfúrico.
Tanto uno como otro se acumulan en las zonas donde la aerología dificulta la convección, como la situación mostrada en el dibujo, en la que la inversión térmica (aire frío abajo y aire menos frío o caliente encima), junto con la depresión orográfica, mantienen el aire contaminado pegado al suelo, facilitando su acumulación y la concentración creciente del smog.
c) La dispersión de los contaminantes atmosféricos puede estar favorecida o dificultada por factores climáticos, meteorológicos y aerológicos. La diferencia entre estos tres tipos de factores es una cuestión de escala espacial y temporal.
Los factores climáticos abarcan extensiones muy grandes (varios continentes, todo un hemisferio o el planeta entero), y períodos de tiempo de años o siglos.
La meteorología abarca extensiones de un continente o un país y fenómenos que se producen en el transcurso de días o semanas.
La aerología comprende fenómenos que se producen a escala local en intervalos de unas horas.
• La dispersión de los contaminantes a la escala de los procesos que regulan el clima producen fenómenos como la concentración de los gases CFC en la estratosfera antártica, con el consiguiente impacto sobre la concentración de ozono (agujero de ozono de la Antártida),o la continua acumulación de CO2 en la atmósfera, que es el causante del calentamiento global, inductor a su vez del cambio climático.
• A la escala meteorológica la dispersión de los contaminantes por los vientos dominantes produce impactos regionales, como la lluvia ácida y las calimas causadas por el polvo procedente de los desiertos. Las situaciones meteorológicas de estabilidad (anticiclónicas) favorecen la acumulación de los contaminantes cerca del suelo, mientras que las condiciones de inestabilidad y las precipitaciones favorecen la dispersión en la troposfera o el lavado de los contaminantes.
• A escala local o aerológica, las brisas costeras, las brisas de valle y las corrientes ascendentes térmicas son fenómenos que evacuan los contaminantes hacia la parte alta de la atmósfera, mientras que las inversiones térmicas, las brisas catabáticas y las islas de calor son fenómenos que producen su acumulación cerca del suelo.
20. Cuando el volcán Pinatubo entró en erupción en 1921, la temperatura media global bajó 0,25 ºC durante unos pocos años.
a) ¿A qué puede deberse el proceso descrito en el texto?
b) ¿Qué consecuencias puede tener un proceso como el señalado? ¿Y su efecto durante un tiempo mucho mayor?
c) ¿Podría haber otro efecto diferente entre los producidos por la erupción volcánica?
d) ¿Explica este tipo de procesos naturales el calentamiento global que se está empezando a constatarse en el planeta?
a) A la emisión de enormes cantidades de gases y partículas (piroclastos) en la erupción, que permanecen en la atmósfera, y ejercen el efecto albedo y un forzamiento radiactivo negativo (enfriamiento).
b) El pequeño enfriamiento global tuvo un carácter temporal, hasta que se produjo lentamente la sedimentación de las partículas. Un incremento más constante y mucho mayor podría iniciar un proceso de enfriamiento realimentado (intensificación de la glaciación).
c) Sí, pues entre los gases emitidos se encuentran los de efecto invernadero, como el CO2, que originan calentamiento.
d) No. Según los datos y análisis del IPCC, la mayor parte del proceso de calentamiento y del cambio climático global tiene un origen antrópico o humano, fundamentalmente, la combustión de combustibles fósiles.
21. Observa el dibujo siguiente y responde a las cuestiones:
a) ¿Qué fenómeno está representado y por qué se produce en las grandes ciudades?
b) Cita algunos de los principales contaminantes atmosféricos en las grandes ciudades y propón dos medidas destinadas a su disminución.
c) ¿Cómo pueden las grandes zonas verdes de la ciudad ayudar a paliar esta situación?
a) El fenómeno que se está representando es una «isla de calor». En las grandes ciudades se dan unas características muy particulares que lo favorecen:
.Predominan los edificios altos.
.Los edificios se concentran en las zonas más céntricas de la ciudad.
.Las calles, incluso las avenidas, son muy estrechas.
.Hay pocas zonas verdes.
Como consecuencia de este modelo urbanístico, la velocidad del viento disminuye, y las masas de aire realizan un movimiento convectivo: en el centro, el aire más caliente asciende hasta una altura determinada (que depende de la de los edificios), se enfría y desciende en la periferia (donde el espesor de la capa gaseosa es menor por la progresiva ausencia de construcciones); de este modo, se cierra el circuito. Este movimiento determina la aparición de una zona, denominada «boina de contaminación», en la que se produce un incremento progresivo de la contaminación debido a que el aire se mueve en círculos y no puede renovarse.
b) Los principales gases contaminantes son los siguientes:
.Los derivados del carbono, como el di óxido y el monóxido de carbono.
.Los derivados del nitrógeno, como el NO2 y los NOx.
.El metano (CH4) o el ozono troposférico (O3).
Algunas medidas para disminuir la contaminación son:
.Regular el consumo de las calefacciones que utilizan combustibles fósiles y sustituir progresivamente estas por sistemas de calefacción que empleen energías no contaminantes, como la solar o la eólica.
.Reducir el tráfico mediante campañas que fomenten el uso del transporte público y el uso compartido de los vehículos particulares, y promover planes que primen económicamente la sustitución de vehículos antiguos por vehículos nuevos, más respetuosos con el medio ambiente.
c) Las zonas verdes implican la presencia de vegetación (árboles y arbustos) en las ciudades. Los beneficios que aportan no son solo de tipo ornamental o paisajístico, si- no también ambiental. La vegetación reduce el efecto «isla de calor» por varias razones: disminuye la evapotranspiración; actúa como filtro «depurador» de la contaminación y es un excelente regulador del intercambio de aire, calor y humedad con el entorno.
