La estratósfera, el Sol y la Tierra

Hay un juego interactivo entre el Sol, la Tierra y el espacio en que se mueven, juego que permite el calentamiento de la atmósfera y la superficie terráqueas por los rayos solares durante el día y el enfriamiento que en la noche la bajísima temperatura de la estratósfera le hace perder el calor guardado durante el día, efectos más notorios en lugares a mayor altura sobre el nivel del mar. Todo porque siendo la estratósfera casi vacía solo posee una mínima temperatura2 siempre inferior a la que se difunde sobre la Tierra y por supuesto ínfima al compararla con la emanada por el Sol. Es un ir venir de calor y frio entre el Sol y la estratosfera en la que la atmósfera terrestre hace de intermediaria cumpliendo una labor preservativa ante la influencia del Sol porque filtra algunos de sus rayos y regula su calor durante el día en tanto que en la noche impide el abrupto enfriamiento del suelo y como resultado evita los bruscos cambios de temperatura entre el día y la noche que pueden ser sumamente perjudiciales para el manto de la corteza terrestre, el fluir de las aguas y de la vida en todas sus manifestaciones.

La atmósfera es una capa de gases que cubre la Tierra y que está compuesta principalmente por nitrógeno 78%, oxígeno 20% y 2% de otros gases como vapor de agua y el dióxido de carbono CO2 gas que tanto preocupa en la actualidad. Estas nubosidades y gases son los que sirven de filtro a los rayos solares y de capa protectora ante la baja temperatura de la estratósfera en las noches. Cuando la atmósfera está libre de las nubosidades, el calor del Sol pasa directamente haciendo subir la temperatura del suelo que lo recibe especialmente cuando está a mayor altura sobre el nivel del mar porque la capa de aire es más delgada, en cambio, en las zonas bajas, por su mayor grosor, el suelo se calienta menos pero esta capa precisamente es la que más se calienta y guarda el calor para la noche.

En las noches de las zonas altas, la atmósfera cargada de nubes resguarda una temperatura protectora para la vegetación y la vida en general, en cambio al faltar esta capa baja la temperatura al punto en que se producen grandes heladas muy perjudiciales especialmente para la agricultura. Fenómeno que sucede frecuentemente en los departamentos de Boyacá y Cundinamarca, Colombia, que están formados por altiplanicies superiores a los 2.500 metros sobre el nivel del mar en donde en esas noches se congela el agua de las plantas y se pierden las cosechas de cereales, patatas (papa) pastos y otros cultivos quemados por el frío.

Otro tema de vital importancia es la ubicación geográfica porque según ella la atmósfera tiene características específicas.

Como se sabe, la tierra es un poco más amplia en el ecuador y por consiguiente achatada en los polos debido a que su rotación le produce una centrífuga más fuerte en el centro, en el ecuador, en cuya superficie la velocidad de arco es mayor y que va disminuyendo al subir hacia los polos que al llegar a ellos es de cero (0) no así la velocidad angular que es de un día cada vuelta tanto en los polos como en el ecuador.

Esta velocidad de arco afecta la litósfera y con mayor razón a los fluidos: océanos y aire, haciendo que en el ecuador la atmósfera alcanza su mayor altura hasta el límite de la gravedad local3 efecto que va descendiendo gradualmente hacia los polos y por ello la protección que brinda frente al frio de la estratósfera es más eficaz en la Zona Tórrida que en los Trópicos y menor aún en los Círculos Polares, circunstancia que sobre dicha Zona solo permite la formación hielo después de los 4.000 msnm en tanto que en los trópicos de Cáncer y de Capricornio se forma a menores altura que van disminuyendo hasta llegar a los polos donde se forma al nivel del mar.

Todos esos efectos se refuerzan en la Zona Tórrida debido a que la influencia del Sol es más directa, más vertical y en consecuencia atraviesa la atmósfera en una línea perpendicular al centro de la Tierra y casi de la misma manera durante todo el año especialmente en los equinoccios y días cercanos a ellos en tanto que en los trópicos esa perpendicularidad se va desplazando hacia ellos hasta culminar en los solsticios y todo el tiempo restante atraviesa la atmósfera en diagonal filtrándose el calor y los rayos calóricos y luminosos por tener que recorrer una atmósfera más gruesa4. Figura 1

Este efecto se agrava en los círculos polares porque la atmósfera con menor altura es más permeable al frio estratosférico y los rayos del Sol permanentemente les llegan más filtrados y en dirección tangencial así como se ven, como ejemplo, en los amaneceres y anocheceres de cualquier lugar del planeta, momentos en que se forman efectos visuales por su descomposición o solo llega la luz reflejada por la atmósfera en vez de los rayos solares directamente.

Figura 1 - LA PROTECCIÓN ATMOSFÉRICA

En la Figura 1, en el solsticio de verano del hemisferio norte se observa la incidencia de los rayos del Sol (líneas 1, 2 y 3) El recorrido marcado con de la línea 1 es tangencial dentro de una atmósfera más delgada y cercana al polo norte en donde está su menor grosor; El del rayo número 2 corresponde a la línea imaginaria que une los centros del Sol y la Tierra y que de la misma manera atraviesa la atmosfera un poco más gruesa que la anterior y sus rayos caen verticalmente sobre el piso, circunstancias que producen altas temperaturas que últimamente han llegado a sobrepasar los 40° C.

En tanto que el numeral 3 debe atravesar mayor cantidad de atmósfera y caer tangencialmente sobre el piso del hemisferio sur aportándole menor luz y temperatura a ese sector que en esta circunstancia influye con mayor fuerza el frio de la estratosfera produciendo la temporada estacional de invierno.

En el solsticio del hemisferio sur se invierten sus funciones. El rayo solar número 1 es el que pasa a recorrer el espesor de atmósfera para caer tangencialmente sobre el hemisferio norte que entra en invierno; el rayo número 2 nuevamente cae verticalmente pero sobre el piso de este hemisferio, sur, produciendo el máximo de calor en el año pero que dadas sus circunstancias que se explicará más adelante no es tan alto como el del hemisferio norte; y el número 3 entra a cumplir la misión que cumple el número 1 del otro hemisferio, equivale a que los rayos números 1 y 3 invierten sus funciones.

En cuanto a los equinoccios, los rayos solares números 1 y 3 atraviesan la atmósfera ligeramente más delgada que la que atraviesa el número 2 manteniendo una temperatura equilibrada en los dos hemisferios en tanto que sobre el ecuador cae verticalmente pero no produce el efecto de aumento de temperatura tan fuerte como sucede en los dos hemisferios porque en este sector la atmósfera tiene su mayor grosor.

Finalmente en el paso del solsticio de verano del hemisferio norte hacia el del hemisferio sur, lo mismo que en el regreso del sur al norte, comienzan a bajar sus temperaturas para homologarlas a la de la zona tórrida que tiene una temperatura más o menos estable durante todo el año puesto que cuando el Sol está en ambos solsticios recibe sus rayos muy cercanos y está más protegida por la atmósfera.

Es de anotar que las posiciones los solsticios están a 23,5 grados al norte y al sur del ecuador por ello en la Zona Tórrida hay un rango igual a esas latitudes en tanto que entre esas dos posiciones hay 47 grados de diferencia.

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