Proviene del griego atmós, que significa “vapor”, y de sphaira referido a “esfera” o “esfera de aire”. Es conocida como una delgada capa de gas que cubre la superficie terrestre. En la Nueva enciclopedia (1998) se define como la capa de gases que suelen envolver a un planeta o a un satélite natural.
A la atmósfera que rodea la Tierra se le llama, generalmente, aire. Esta posee una peculiaridad: la composición de sus gases y su estructura vertical reúnen las condiciones necesarias para favorecer y proteger el desarrollo de la vida. La capa donde se desarrolla la vida es la troposfera.
En la atmósfera terrestre se desencadena una serie de importantes procesos que repercuten sobre la superficie terrestre: los vientos y los desplazamientos de las masas de aire, las precipitaciones meteorológicas y la conformación de los diversos climas.
La composición gaseosa de la atmósfera (sin contenido de vapor de agua) está principalmente compuesta por nitrógeno y oxígeno. El nitrógeno representa aproximadamente 78% del volumen atmosférico total; el oxígeno ocupa cerca de 21%; otros componentes de la atmósfera son el argón, el dióxido de carbono y, en pequeñas cantidades, hidrógeno y gases inertes como el neón, el xenón, el helio, el criptón y el radón.
En la siguiente Tabla 1.1, se muestra la composición química del aire seco en el nivel del mar y su porcentaje en volumen:
| Elemento o compuesto | % (en volumen) |
|---|---|
| Nitrógeno | 78,084 |
| Oxígeno | 20,946 |
| Argón | 0,934 |
| Dióxido de carbono | 0,033 |
Otros gases de interés presentes en la atmósfera son el vapor de agua, el ozono y diferentes óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros. Fuente: Barry, citado en Fallas y Oviedo, 2003, p. 14
El vapor de agua y el gas de carbono están presentes en proporciones variables. La concentración de vapor de agua varía significativamente en función de las condiciones climáticas de las distintas zonas del planeta; el vapor de agua se encuentra suspendido principalmente en las capas bajas de la atmósfera; en lo que se conoce como la troposfera, específicamente tres cuartas partes por debajo de los cuatro mil metros de altura. Cumple una importante función: es un regulador de la acción del Sol sobre la superficie terrestre.
La atmósfera se estratifica en capas; como consecuencia, la energía solar es absorbida de forma diferente en las distintas altitudes de la atmósfera. Por eso, antes de conocer cuáles son las capas que la componen, de acuerdo con su composición química y al comportamiento de las temperaturas, se explicará cómo la energía solar es transformada, una vez que es interceptada a lo largo de su trayectoria por la atmósfera, como parte del equilibrio térmico del planeta. Observe la siguiente animación con estos procesos de transformación de la energía solar.
Según Brenes y Saborío (2000), en el proceso de la absorción se incrementa con el espesor de la atmósfera y los rayos que la atraviesan verticalmente llegan a la superficie terrestre con mayor energía porque se distribuyen en una superficie menor que los que lo hacen en forma oblicua. Por lo tanto, se comprende que la zona entre los trópicos de Cáncer y Capricornio es el área más caliente del planeta, como producto de la incidencia casi vertical de los rayos solares. Por su parte, las áreas polares entre 60° y 90° latitud Norte y Sur son las más frías, como resultado de esa incidencia oblicua.
Del total de la radiación solar que intercepta la Tierra, 40% es reflejado al espacio exterior, 17% es absorbido directamente por la atmósfera y al suelo llega solo 43% del total; de estos, 10% es reflejado y 33% penetra en este (Magallón, citado en Brenes y Saborío, 2000: p. 14).
Como se mencionaba anteriormente, la atmósfera se clasifica de acuerdo con su composición química, con base en la mezcla de los gases que la componen y en concordancia con el nivel de la temperatura en la atmósfera.
De acuerdo con el nivel de la temperatura en la atmósfera terrestre, se cuenta con las siguientes capas: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. La exosfera y magnetosfera son las más externas que se encuentran sobre la termosfera, a más de 120 km de altura.
Y de acuerdo con la mezcla de gases existentes en la atmósfera, se identifican dos capas: la homosfera y la heterosfera.
Se detallan las principales características, con un orden desde la capa de aire que se encuentra en contacto con la superficie terrestre (troposfera) hasta la región más externa de la atmósfera (magnetosfera), también conocida como exosfera.
Se agrega una última capa llamada magnetosfera; aunque es considerada como parte de la exosfera, se caracteriza por ser la más externa de la atmósfera terrestre a partir de los 500 km. Su función es proteger la superficie terrestre de las partículas cargadas del viento solar; el campo magnético incide sobre esta capa.