Tropopausa: características, composición química y funciones
La tropopausa es una zona intermedia de transición entre dos capas de la atmósfera de la Tierra. Está ubicada entre la capa inferior de la atmósfera, llamada troposfera, y la capa que está encima de esta, la estratosfera.
La atmósfera terrestre se ha dividido en varias capas. Estas capas se denominan “esferas” y las zonas de transición entre las capas, se llaman “pausas”. De acuerdo a su composición química y a la variación de temperatura, las capas de la atmósfera son la troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera.
Índice del artículo
- 1 Características de la tropopausa
- 2 Composición química de la tropopausa
- 3 ¿Cómo se estudia la tropopausa?
- 4 Funciones
- 5 Referencias
La tropopausa es una región de características muy particulares que han motivado recientemente su estudio científico con mayor detenimiento. Siendo la zona de transición de propiedades entre la troposfera y la estratosfera, es oportuno señalar brevemente las características de estas dos capas.
La troposfera es la capa activa donde ocurren los fenómenos meteorológicos que originan el clima, como los vientos, las lluvias, las tormentas eléctricas y los huracanes. La temperatura en esta capa disminuye con la altitud.
En la estratosfera la temperatura aumenta con la altitud por efecto de las reacciones químicas que desprenden calor (exotérmicas). Interviene principalmente el ozono, que absorbe la radiación ultravioleta (UV) de alta energía proveniente del sol.
La tropopausa es el límite entre estas dos capas gaseosas que tienen propiedades de temperatura, composición química y dinámica general, muy diferentes. A continuación se enumeran brevemente las características de la tropopausa.
La altura en la que está ubicada la tropopausa sobre la superficie de la Tierra es variable. Cambia con la latitud, con la estación y con la hora del día.
La tropopausa está ubicada a una altura promedio de 7 a 10 km en las regiones de los polos terrestres, y entre 16 a 18 km de altura en las zonas de los trópicos, alrededor del ecuador.
De esta manera, la tropopausa polar es más caliente y está más cerca de la superficie terrestre, mientras que la tropopausa ecuatorial-tropical es más fría y está a mayor altura.
En el ecuador los rayos del Sol inciden perpendicularmente sobre la superficie de la Tierra, lo que provoca un gran calentamiento de la superficie. Este calor de la superficie terrestre es absorbido por el aire de la troposfera, el cual se expande en esta zona ecuatorial-tropical y aumenta la distancia a la tropopausa.
A través de varios estudios científicos se ha determinado que la altura global de la tropopausa ha aumentado en los últimos años. Se cree que este aumento podría deberse al incremento de los gases de efecto invernadero (GEI), a la disminución de la capa de ozono de la estratosfera, y al enfriamiento de esta capa.
Los cambios en la altura de la tropopausa constituyen una evidencia del calentamiento de la troposfera, llamado calentamiento global.
La tropopausa constituye una zona de relativa calma, pues los fenómenos meteorológicos que originan el clima ocurren por debajo de esta zona, en la troposfera. Sin embargo, recientes estudios reportan que la tropopausa presenta una dinámica particular.
En la zona de la tropopausa la temperatura se mantiene constante, no disminuye con la altura (como ocurre en la troposfera) ni aumenta con la altura (como en la estratosfera). La temperatura de la tropopausa es de unos -55°C.
La tropopausa no es una zona continua; existen roturas de esta región en las zonas de latitudes tropicales y latitudes medias de los hemisferios norte y sur de la Tierra.
La tropopausa actúa como un gran depósito de la humedad de la troposfera, y tiene la función de transportar vapor de agua hacia la estratosfera.
La tropopausa es la región donde se forman las nubes de tipo cirros, un tipo de nubes blancas, altas, compuestas por cristales de hielo. Presentan forma de filamentos en bandas estrechas, finas, similares a los rizos de cabello.
Los cirros reflejan la luz solar y atrapan el calor que emite la Tierra hacia el exterior. No se conoce con exactitud si el balance neto de los cirros es de enfriamiento o calentamiento del planeta.
La aparición de cirros indica un cambio del tiempo con bajas temperaturas y lluvia dentro de las siguientes 24 horas.
La tropopausa representa una zona de cambio brusco entre la composición química de la troposfera y la de la estratosfera. Contiene gases que provienen tanto de ambas capas.
En la tropopausa hay gases de la troposfera, como el vapor de agua y el monóxido de carbono (CO). También hay ozono (O3), gas que proviene de la estratosfera.
En la tropopausa ocurren reacciones químicas muy interesantes. Los científicos están tratando de estudiar estos cambios químicos para conseguir una explicación más completa del fenómeno del calentamiento global.
Para estudiar la tropopausa se deben tomar muestras de su mezcla de gases. Esta toma de muestras a alturas de hasta 18 km sobre la superficie terrestre, presenta muchas dificultades.
Solo unas pocas aeronaves pueden alcanzar estas alturas. La NASA posee tres aviones muy sofisticados dotados de equipos especiales para hacer estos estudios. Se trata de los aviones ER-2, DC-8 y WB-57.
Estos tres aviones, acoplados a una infraestructura de apoyo con satélites y radares, equipos de detección in situ y de detección remota, cumplen la llamada misión TC4 por sus siglas del inglés: Tropical Composition, Clouds and Climate Coupling Experiment.
La tropopausa tiene importantes funciones en el transporte de vapor de agua desde la troposfera hacia la estratosfera. También cumple funciones como zona de mezcla de gases de origen troposférico (vapor de agua, monóxido de carbono) con gases de la estratosfera (ozono).
Recientemente se está estudiando a la tropopausa como un indicador del calentamiento global del planeta y de fenómenos que determinan la química atmosférica general.
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