Ejercicios: La atmósfera

Nombra las capas de la atmósfera ordenadas desde la superficie terrestre hacia el espacio e indica un rasgo característico de cada una.

Indica la composición mayoritaria del aire (los dos gases dominantes con su proporción aproximada) y cita dos gases minoritarios cuya variación tiene gran importancia ambiental.

¿En qué capa de la atmósfera ocurren los fenómenos meteorológicos y en cuál se concentra el ozono? Explica qué función cumple cada una de esas dos capas.

Explica qué es la presión atmosférica, con qué instrumento se mide y en qué unidades, y razona cómo y por qué varía con la altitud (¿qué mide en realidad un altímetro barométrico?).

¿Qué es la humedad relativa del aire? Explica por qué una misma cantidad de vapor de agua da valores de humedad relativa distintos según la temperatura y relaciónalo con la formación del rocío al enfriarse la noche.

Explica por qué el cielo se ve azul al mediodía y rojizo al atardecer, recurriendo a la dispersión de la luz por las moléculas del aire y al camino más largo que recorre la luz cuando el Sol está bajo.

Cita cuatro contaminantes atmosféricos primarios (dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, partículas en suspensión, monóxido de carbono) e indica una fuente principal de cada uno.

¿Qué es la tropopausa y a qué altitud aproximada se sitúa? Razona por qué los aviones comerciales vuelan cerca de ella (estabilidad, menos turbulencias, menor consumo).

Explica en qué consiste el gradiente térmico vertical de la troposfera y qué es una inversión térmica, relacionando esta última con los episodios de contaminación atrapada sobre las grandes ciudades en invierno.

Describe la función de la capa de ozono estratosférico, qué sustancias la destruyeron (los CFC) y por qué el Protocolo de Montreal se considera el mayor éxito de la diplomacia ambiental.

Esquematiza con palabras la circulación general de la atmósfera (célula de Hadley, zona de convergencia intertropical, anticiclones subtropicales) y utilízala para explicar el contraste climático entre el norte húmedo y el sureste árido de la Península Ibérica.

Explica el mecanismo de la brisa marina diurna y de la brisa terrestre nocturna (calentamiento y enfriamiento diferenciales de tierra y mar) y razona qué efecto tienen sobre la contaminación de una ciudad costera (¿la alejan del mar o la recirculan?).

Explica el efecto Foehn: qué le ocurre a una masa de aire húmeda al subir una cordillera (enfriamiento, condensación, lluvia) y al bajar por la otra vertiente (aire seco y más cálido), y relaciónalo con el contraste entre la cornisa cantábrica y la Meseta.

Diferencia un frente cálido de un frente frío: qué masa de aire avanza en cada caso, qué nubes y qué tipo de precipitación (persistente o intensa y breve) asocia cada uno, y qué cambio de temperatura nota un observador tras su paso.

Diferencia el smog clásico o de tipo Londres (mezcla de humo y niebla con $\text{SO}_2$ y partículas) del smog fotoquímico de tipo Los Ángeles (ozono y compuestos secundarios formados por la luz solar), indicando la estación y las condiciones típicas de cada uno.

Explica el papel del anticiclón de las Azores en el clima estival de la Península (tiempo estable y seco) y el de los vientos alisios en Canarias, incluyendo la formación del «mar de nubes» que riega los bosques de laurisilva.

La gráfica muestra el perfil térmico que registra una sonda al ascender por la atmósfera, con cuatro zonas señaladas (1 a 4). Identifica las capas atravesadas, explica por qué la segunda se calienta y sitúa en el perfil los vuelos comerciales y la aurora.

Relaciona los conceptos de albedo, efecto invernadero y balance radiativo terrestre, y explica cómo puede romperse ese balance por causas humanas, indicando qué indicador lo mide desde el espacio.

Madrid sufre episodios invernales de alta contaminación por $\text{NO}_2$ y partículas. Analiza qué condiciones meteorológicas los favorecen, qué medidas de emergencia se activan y qué soluciones estructurales reducirían su frecuencia.

En invierno, la cuenca del Ebro acumula nieblas persistentes durante semanas. a) Explica el papel de la inversión térmica y de la orografía cerrada en ese fenómeno. b) Diferencia esa inversión por enfriamiento nocturno prolongado de la inversión por subsidencia de un anticiclón potente. c) Razona por qué esas mismas condiciones atrapan la contaminación y qué cambio meteorológico pone fin al episodio.

El agujero de ozono se forma sobre la Antártida y mucho menos sobre el Ártico. a) Explica el papel del vórtice polar, del frío extremo y de las nubes estratosféricas polares en la destrucción catalítica del ozono. b) Razona por qué, pese a la prohibición de los CFC, la recuperación completa tardará décadas (vida media de esos gases). c) Comenta qué enseña el caso sobre la escala temporal de los daños ambientales.

Un globo sonda mide $20\ \text{°C}$ en superficie y $-55\ \text{°C}$ a los $12\ \text{km}$. a) Calcula el gradiente térmico medio del perfil en $\text{°C/km}$ y compáralo con el valor medio típico de la troposfera ($6{,}5\ \text{°C/km}$). b) Razona qué indicaría un gradiente medido mucho menor que el típico (¿atmósfera más estable o más inestable?). c) Explica qué ocurre con el gradiente de temperatura al entrar en la siguiente capa.

El polvo sahariano llega periódicamente a España y la lluvia ácida de los años ochenta viajaba de Gran Bretaña a Escandinavia. a) Explica por qué la atmósfera es un «depósito compartido» que no entiende de fronteras (transporte a larga distancia de contaminantes). b) Analiza qué implica para la gobernanza ambiental (convenios internacionales, responsabilidad del país emisor). c) Pon un ejemplo positivo y otro negativo del transporte sahariano para España (nutrientes para suelos y océanos frente a episodios de partículas).

Una ciudad costera urbaniza masivamente su franja litoral con torres que cortan el paso del aire. a) Razona cómo cambia la circulación de brisas (barrera mecánica, isla de calor reforzada). b) Analiza los efectos encadenados sobre la dispersión de la contaminación y sobre el confort térmico del interior urbano. c) Propón criterios urbanísticos que preserven los «corredores de aire».