Homosfera

La homosfera es la capa de la atmósfera donde los gases en masa se mezclan de forma homogénea debido a la mezcla turbulenta o difusión en remolinos . La composición en masa del aire es en su mayor parte uniforme, por lo que las concentraciones de moléculas son las mismas en toda la homosfera. La parte superior de la homosfera se denomina homopausa, también conocida como turbopausa . Por encima de la homopausa se encuentra la heteroesfera , donde la difusión es más rápida que la mezcla y los gases pesados ​​disminuyen su densidad con la altitud más rápidamente que los gases más ligeros.

Algunos de los procesos que impulsan esta uniformidad incluyen la convección de calor y los patrones de flujo de aire. En la troposfera , el aire cálido ascendente reemplaza al aire más frío que se encuentra más arriba, lo que mezcla los gases verticalmente. Los patrones de viento empujan el aire a través de la superficie y lo mezclan horizontalmente. ^[1] A mayores altitudes, existen otros regímenes de circulación atmosférica, como la circulación Brewer-Dobson en la estratosfera terrestre , que mezcla el aire. En la mesosfera de la Tierra , las ondas atmosféricas se vuelven inestables y se disipan, lo que crea una mezcla turbulenta de esta región.

La homosfera de la Tierra comienza en la superficie de la Tierra y se extiende hasta la turbopausa a unos 90 km (56 mi). ^[2] Incorpora toda la troposfera , la estratosfera , la mesosfera y la parte inferior de la termosfera . Químicamente, la homosfera está compuesta por un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y trazas de otras moléculas, como el argón y el dióxido de carbono. ^[1] Contiene más del 99% de la masa de la atmósfera de la Tierra. La densidad del aire disminuye con la altura en la homosfera. ^[3] Por definición y notablemente, también incluye una banda de 10 km (6 mi) de espesor de sodio elemental de la mesosfera. ^{[ cita requerida ]}

Una excepción a gran escala a la mezcla efectiva es la capa de ozono , centrada a unos 20-30 km (12,5-19 mi) de altitud, donde la concentración de O ₃ es mucho mayor que en el resto de la atmósfera. ^[4] Esto se debe a la luz ultravioleta entrante , que convierte el O ₂ en O ₃ . Este ozono creado por sí mismo impide que la mayor parte de la luz ultravioleta penetre en las capas inferiores de la atmósfera y cree allí niveles similares de ozono. Con una vida media de aproximadamente un día a temperatura ambiente, el ozono se descompone antes de poder mezclarse completamente con los niveles inferiores de la atmósfera. El agujero de ozono es una estructura relativamente estable causada por una combinación de contaminación y patrones de viento antártico en la estratosfera.

La concentración de vapor de agua ( humedad ) varía considerablemente, especialmente en la troposfera , y es un componente importante del clima . La evaporación del agua es impulsada por el calor de la radiación solar entrante, y las variaciones de temperatura pueden hacer que el aire saturado de agua expulse agua en forma de lluvia , nieve o niebla . El calor ganado y perdido por el agua a través de estos procesos aumenta la turbulencia en la atmósfera inferior, especialmente a mesoescala y microescala . La circulación de Brewer-Dobson es una teoría de la circulación del ozono a gran escala.

Las concentraciones de otros gases traza son más altas cerca de fuentes naturales y artificiales. Esto incluye la contaminación proveniente de la actividad humana (especialmente la agricultura, la industria y el transporte), los yacimientos de gas natural , el radón producido por la desintegración radiactiva de ciertos minerales, el gas volcánico y las emisiones de las erupciones límnicas . Las plantas y los microorganismos que realizan la fotosíntesis emiten oxígeno y absorben dióxido de carbono , pero los niveles de CO2 _se ven más fuertemente afectados por los incendios forestales y la actividad humana.