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Nubes & Partículas
Bases
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Partículas: ¿En qué se convierten?
Una vez que las partículas están en la atmósfera tiene lugar la transformación, el transporte y la eliminación. Estos procesos dependen de varios factores como el tamaño de los aerosoles, la composición y concrentración química, la localización, los efectos meteorológicos ...
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Concentración de aerosoles y su distribución
La concentración de partículas en la atmósfera representa la cantidad de partículas por unidad de volumen. Puede expresarse en términos de masa o de número por unidad de voolumen. Esto significa que es la masa que obtendríamos al pesar todas las partículas contenidas en un volumen de 1 m3 (1000 litros) o el número de partículas existentes si las contásemos. De cualquier modo, las concentraciones presentan una gran variabilidad según las regiones. En áeras marinas remotas, la masa de concentración de aerosoles es de alrededor de 4.8 µg/m3 , un factor 3 veces menor que en las zonas continentales no urbanas (15µg/m3). En las ciudades, la concentración de partículas puede pasar de los100 µg/m3 o incluso el millón de partículas por cm3.
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1. Concentraciones de aerosoles en ambientes urbanos, rurales y marinos. (Datos de Jaenicke (1993)).
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La figura de la izquierda representa la distribución de aerosoles en los ambientes marino, urbano y rural. La distribución en tamaño de los aerosoles describe el número de partículas en función a su tamaño.
Puede verse que el mayor número de partículas se encuentra en las ciudades (línea azul) y la mayoría de estas partículas son muy pequeñas, con un radio inferior a 0.05 µm.
Generalmente, la distribución por tamaño de los aerosoles urbanos es variable. Cerca de las fuentes, puede encontrarse un alto número de pequeñas partículas, pero su concentración disminuye rápidamente a medida que se alejan de ellas.
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Mecanismos de transformación
Los aerosolres no permanecen indefinidamente en la atmósfera: generalmente están unos días en las troposfera. Por ello pueden producirse los mecanismos de transformación antes de que se eliminen los aerosoles. Estas transformaciones son la coagulación, la condensación y los procesos de las nubes. Se explican en la unidad 2 de "Más".
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Eliminación de aerosoles
Mientras están siendo transportados por el aire, los aerosoles pueden haber cambiado física y químicamente. Pero no permanecen en la troposfera durante años: como las fuentes humanas y naturales inyectan continuamente nuevas partículas en el aire, entonces deben desaparecer, puesto que si no no podríamos respirar, ¡ni siquiera vernos los pies!
El mecanismo de eliminación de partículas se denomina deposición. La deposición es la palabra utilizada para decir que la única manera de que una partícula sea eliminada de la atmósfera es que vuelva a la superficie terrestre: ¡no puede desaparecer por arte de magia! Verás más detalles sobre las rutas de la deposición en la sección de "Más" de la Unidad Partículas.
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2. Esta figura ilustra el transporte de aerosoles: mira el remolino de polución que se encuentra por encima del Océano Atlántico y la costa Este de Francia (abajo a la derecha). En el centro de la parte superior se encuentra la parte Sur de el Reino Unido, con Irlanda al Oeste. Fuente: NASA. ¡Pincha para ampliar! (68K).
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Por supuesto, cuanto mayor es la partícula, menos tiempo permanece en la atmósfera. Una partícula grande cae sometida a la fuerza de la gravedad (como ocurre si tiras una piedra desde un lugar elevado). Cae con una velocidad de varios cm por segundo. Por este motivo las partículas más grandes sólo se encuentran cercanas a su fuente. Sin embargo, el viento desempeña una función clave: tira una pluma y obsérvala, permanece durante más tiempo en el aire si soplas. Lo mismo ocurre con las partículas, aunque no las veamos por su pequeño tamaño.
Pero las partículas también viajan miles de kilómetros: en algunas ocasiones se ha encontrado polvo del Sáhara en la costa Este de Sudamérica.
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Un caso particular: aerosoles estratosféricos
A menudo, el tiempo de residencia de los aerosoles (el tiempo medio que una partícula permanece en la atmósfera antes de que se produzca la deposición) es inferior a una semana. Este no es siempre el caso de las partículas volcánicas, puesto que las erupciones de los grandes volcanes inyectan cenizas directamente a la parte alta de la atmósfera (denominada estratosfera), en forma de aerosoles primarios o de gas SO2; más adelante, el SO2 formará aerosoles secundarios. En la estratosfera, las partículas no se eliminan y extienden fácilmente por todo el planeta. Los aerosoles estratosféricos pueden por lo tanto permanecer varios años!
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3. Puedes ver que la ceniza volcánica del Pinatubo alcanzanzó la costa Oeste de África en sólo 10 días. Fuente: NASA. (Pincha para ampliar, 32 Kb).
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La erupción del Pinatubo
Tras 600 años de silencio, el Monte Pinatubo en Filipinas decidió entrar en erupción el 15 de Junio de 1991. 20 millones de toneladas de dióxido de azufre SO2 se inyectaron en la estratosfera. 3 semanas más tarde, el SO2 había dado la vuelta al globo terráqueo (ver imagen de la izquierda).
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YAquí puedes ver también el "efecto del Pinatubo": los colores rojos representan los valores más altos, mientras que los azul oscuro representan los valores más bajos que normalmente se dan en la estratosfera.
En la primera imagen, los aerosoles estratosféricos antes de la erupción,
imágenes 2ª y 3ª: 1 y 3 meses después de la explosión;
imagen 4ª: 2 años más tarde, ¡la atmósfera está aún afectada!
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4. Fuente: NASA
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Sobre esta página...
Autor: Justine Gourdeau LaMP Clermont ferrand/Francia. Supervisor científico: Dr Serge Despiau, LEPI, Toulon, Francia.
Fecha de realización: 04-09-2003
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