Termodinámica de la atmósfera



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Conclusiones


La atmósfera es una delgada capa gaseosa atrapada sobre una esfera de materia condensada en rotación. Si no fuera por el calentamiento solar diferenciado, y dejando aparte el pequeño efecto de las mareas, la atmósfera estaría en reposo (con la distribución de presiones gravitatoria y centrífuga adecuada). Toda la dinámica atmosférica es debida al diferente calentamiento solar de unos lugares a otros (en el espacio y en el tiempo).
La mayoría de los fenómenos atmosféricos, desde la estela de condensación que dejan los aviones hasta los cambios climáticos que está empezando a causar el hombre, son procesos termodinámicos que se pueden reducir a efectos de la temperatura y la humedad del aire. Aunque de ordinario no prestamos atención al hecho de vivir inmersos en un océano de aire, los procesos sobresalientas (lluvia, tormentas...) ya captaron el interés humano desde la más remota antigüedad, pero el avance más significativo en la comprensión de la física de la atmósfera ha tenido lugar con el desarrollo de la aeronáutica en el siglo XX, y sobre todo de la astronáutica en las últimas décadas, con la visión global que de la Tierra proporcionan los satélites artificiales.
La información del tiempo ha sido siempre una de las más demandadas por todos los públicos. ¿Quién no se preocupa de si va a llover o hará frío, antes de salir de casa? Y eso que en las sociedades avanzadas pasa uno la mayor parte del tiempo bajo techo. Por descontado que el interés por el tiempo y el clima aumenta al preparar una excursión o un largo viaje. Resulta sorprendente que la atmósfera, una capa de gas tan delgada que apenas se atisba desde los satélites, sea el elemento de control de todo el clima en la Tierra (global y localmente). Hemos visto el sorprendente perfil vertical de temperatura atmosférica, con su doble vaguada térmica (con mínimos en la tropopausa y la mesopausa), que se explica en base a la especificidad del filtro atmosférico respecto a las radiaciones electromagnéticas. Hemos visto también cómo la interacción de la atmósfera con la hidrosfera gobierna los intercambios másicos y energéticos que dan suporte a la vida en la Tierra, principalmente mediante el ciclo hidrológico. Y cómo la rotación de la Tierra hace que los vientos predominantes (que si fuese el Sol el que girase alrededor de una Tierra inmóvil serían siempre polares (i.e. del Norte en el hemisferio Norte) sean del Este en latitudes pequeñas (los alisios), del Oeste en latitudes medias, y ora vez del Este en latitudes polares.
Pero la comprensión de los procesos atmosféricos no se limita a la meteorología y la climatología; hay otros muchos procesos de interés, como los asociados a la renovación del aire respirable, que va desde la problemática de la contaminación en grandes espacios urbanos (dispersión de contaminantes), a la del control ambiental en ambientes cerrados (desde el aire acondicionado en una habitación, hasta la atmósfera artificial en una nave espacial). No parece que pueda compararse el interés ciudadano por la atmósfera con el interés por la hidrosfera, por la litosfera, o incluso por la biosfera (si de ella excluimos a los seres humanos).
Ha habido grandes avances en este campo en las últimas décadas, con instrumentos de teledetección cada vez más sofisticados, y con modelos matemáticos cada vez más poderosos y precisos con gran capacidad de predicción, aunque nos queda mucho por conocer (sobre todo de la formación de nubes y su precipitación, y del efecto de otros aerosoles), y apenas hemos progresado en el control de estos fenómenos; e.g. llueve cuando quiere, y todavía estamos en la etapa de aprovechar la lluvia y los vientos favorables cuando los haya, protegernos de meteorologías y climas adversos, y tratar de conocerlos con antelación para estar mejor preparados. Parece mentira que, con los grandes logros científico-técnicos de los últimos 50 años (desde la televisión en blanco y negro y canal único hasta las agendas móviles con conexión a Internet, GPS...,) no hayamos avanzado más en el control atmosférico.
Pero la curiosidad, la necesidad, la reflexión y el tesón humano, que al fin y al cabo son los motores del progreso, nos irán permitiendo avanzar en el aprovechamiento más eficiente de estos recursos vitales (la disponibilidad de agua limpia es un condicionante básico para el desarrollo humano), y en procurar soluciones alternativas cuando así nos interese, desde la lucha contra los cambios climáticos y meteorológicos adversos, a los sistemas artificiales de soporte de vida en vehículos aeroespaciales, en otros mundos, e incluso en éste, si deviniera necesario.

Referencias


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