La homosfera

Gases de la homosfera

En un tiempo evolutivo relativamente corto, la mente reflexiva surgió como una cualidad nueva y distintiva en la línea de rápida evolución de los ancestros inteligentes prehumanos (Jaynes, 1990). Aunque los humanos son los descendientes biológicos de antiguos primates extintos, obtuvieron mediante esta adquisición nuevos rasgos de comportamiento que se volvieron muy ventajosos para la supervivencia, e impulsaron una expansión sin precedentes de la raza humana. Con la “ascensión del Hombre” (Bronowski, 1976) se inició una nueva era cultural, desconocida en la Naturaleza. Sin embargo, este periodo también se ha caracterizado por el aumento de las presiones contra otras especies y, recientemente, por los efectos nocivos sobre los ecosistemas circundantes. La severa modificación de los hábitats naturales, el sobrepastoreo, la deforestación, la desertificación, la expansión de la agricultura, la urbanización y, en última instancia, el envenenamiento al por mayor de la ecosfera han…

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La homosfera es la capa de una atmósfera en la que los gases a granel se mezclan de forma homogénea debido a la mezcla turbulenta o a la difusión de remolinos. La composición del aire es mayoritariamente 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 heterosfera, 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 son el calentamiento por convección y los patrones de flujo de aire. En la troposfera, el aire caliente ascendente sustituye al aire frío superior que mezcla los gases verticalmente. Los patrones de viento empujan el aire a través de la superficie mezclándolo horizontalmente[1] A mayor altura, existen otros regímenes de circulación atmosférica, como la circulación Brewer-Dobson en la estratosfera terrestre, que mezcla el aire. En la mesoferia terrestre, las ondas atmosféricas se vuelven inestables y se disipan, creando una mezcla turbulenta en esta región.

Estratosfera

La atmósfera es una capa de gas que rodea la Tierra y que se extiende hasta una altura de varios cientos de kilómetros. En función de su composición, puede dividirse en tres regiones principales: la homosfera, la heterosfera y la exosfera. La figura 1 muestra estas regiones y el perfil de temperatura a través de la atmósfera. La estructura vertical de la atmósfera se analiza con más detalle en Wallace y Hobbs (1977).

Figura 1. Estructura de la atmósfera.  La homosfera es la capa más baja y representa prácticamente toda la masa de la atmósfera (99,999%). Esta capa está compuesta por aproximadamente un 78% de nitrógeno, un 21% de oxígeno y un 1% de argón, con una cantidad variable de vapor de agua. Muchos otros gases se encuentran en pequeñas cantidades, el más importante de los cuales es el dióxido de carbono (~0,03%). En la heterosfera, la fotodescomposición da lugar a una alta concentración de oxígeno atómico, que es el constituyente dominante en gran parte de esta capa. La exosfera está compuesta principalmente por los elementos ligeros, helio e hidrógeno.

Heterosfera y homosfera

La homosfera es la capa de la atmósfera terrestre en la que los componentes químicos están bien mezclados. La razón principal de esta condición de buena mezcla es que el camino libre medio entre las moléculas es pequeño comparado con la escala de los movimientos del aire. Por lo tanto, los gases no se separan según su peso molecular, ya que los movimientos del aire en masa siguen mezclando la atmósfera.

La homosfera comienza en la superficie de la Tierra y se extiende hasta una altura de unos 80 km. La homosfera está compuesta por la troposfera, la estratosfera y la mesosfera. Por encima de la homosfera se encuentra la heterosfera, que está estratificada según el peso molecular de los gases que la componen.