Vapor de agua y Ozono

El más importante de los elementos variables de la atmósfera es el vapor de agua. Cuando sufre cambios de estado (calor latente) da lugar a fenómenos meteorológicos como lluvia, nieve, Aunque es más ligero que el aire, al ser su concentración variable, no está distribuido de manera uniforme.

La mayor concentración se da cerca de tierra (plantas, mar). Al ascender debería distribuirse uniformemente; pero no lo hace, se condensa a ciertas alturas debido a las bajas temperaturas. Tampoco tiene concentración constante en tierra (sobre el mar es distinto que sobre tierra). Si el aire está muy frío se satura y no puede contener más vapor de agua, por tanto el resto se condensa.

CO2 : Según la radiación recibida del Sol y si no hubiera atmósfera la temperatura media en la Tierra seria 253 K (-20 ºC). Los 35 grados de diferencia se deben a la atmósfera. Hay gases que absorben la radiación terrestre y la vuelven a emitir; esto solo lo hacen 2 o 3 gases (no lo hacen N2ni O2). El principal agente es el vapor de agua, responsable de unos 25 ºC. El siguiente es el CO2 con unos 5 grados. El tercero es el ozono, muy poco abundante en la Tierra. También hacen efecto invernadero los gases contaminants.

Ozono ( O3 ) : La teoría de formación del ozono es debe a Chapman, se forma a partir de la fotodisociación del O2 a una altura entre 20 y 75 km. Tras esto se da el proceso de recombinación del ozono.
La máxima concentración de ozono está en los 25 km de altitud. La capa entre los 25-50 km recibe el nombre de ozonosfera. Se mide la concentración en Unidades Dobson ( 1 U.D. = 0.001cm ). La concentración varia en el tiempo; en verano hay más, el Sol está perpendicular. En el ecuador es donde menos hay y donde más se forma, los movimientos atmosféricos lo reparten. En nuestra latitud hay unas 300 UD (0.3 cm).

Hay un error en la teoría de Chapman. El error se produce al no considerar la destrucción natural por los óxidos de nitrógeno, además el ozono se reparte y no se concentra bastante para dar lugar a estas reacciones. Para medir la cantidad de O3 medimos la radiación ultravioleta que atraviesa la atmósfera.

- Agujero de ozono: Durante Septiembre - Octubre comienza la primavera antártica. Se pierde el 50 % de la concentración normal. Al llegar el verano vuelve la concentración normal, pero tras de la noche polar vuelve a desaparecer. Esto se debe a los CFC.
Una molécula de CFC puede romper hasta 1200 moléculas de ozono. Se han podido observar agujeros de corta duración, días, en latitudes altas en el Polo Norte. En el invierno antártico el aire está muy frío (-80 ºC) y no se mueve con el resto. Se forman nubes tenues estratosféricas polares. Estas nubes fijan los óxidos de nitrógeno (NOx) al hielo, estos óxidos podrían capturar cloro de los CFC pero no lo hacen; en altas latitudes los óxidos reaccionan con los CFC.