los gases principales de la troposfera

al igual que ocurre en la parte superior de la atmósfera, los gases que desempeñan un papel importante en la composición química de la troposfera están presentes en cantidades muy pequeñas. Esta es la razón por la que se les llama «gases traza».

Típica de las concentraciones de estos gases cerca de la superficie de la Tierra

H2O vapor de agua 0.0001 – 0.,01
CO2 carbon dioxide 360 ppm
CH4 methane 1.7 ppm
N2O dinitrogenoxide 310ppb
CO carbon monoxide 50-500 ppb
O3 ozone 10-80 ppb
SO4 sulphate 20 ppt – 2 ppb
NO2 nitrogen dioxide 1 ppt- 10 ppb
OH hydroxyl radical 0.01-0.,1 ppt

Expressed as volume mixing ratios, i.e., el volumen de aire ocupado por el gas:

  • 1 ppm= 1 partícula por millón = 10-6
  • 1 ppb = una partícula por mil millones = 10-9
  • 1 ppt= una partícula por 1000 mil millones = 10-12

vapor de agua y dióxido de carbono, los gases más importantes en la troposfera de la Tierra

los principios básicos del ciclo del agua (H2O) son bien conocidos:

  • evaporación de agua líquida en la superficie
  • condensación
  • formación de nubes
  • lluvia

el tiempo promedio de residencia del vapor de agua en la atmósfera es del orden de diez días, que es muy corto., Esto explica las grandes diferencias en las cantidades de vapor de agua (y por lo tanto de lluvia) que ocurren entre diferentes lugares de la Tierra. Aunque el agua está poco o no influenciada por la química en la atmósfera, juega un papel importante en la oxidación de varios compuestos atmosféricos.

El dióxido de Carbono (CO2) tiene una vida útil muy larga en la atmósfera (varios siglos). Su relación de mezcla es casi homogénea en la troposfera y la estratosfera.

la presencia de dióxido de carbono está fuertemente ligada a la vida en la Tierra., El CO2 es realmente necesario para el crecimiento de las plantas, ya que el carbono en las plantas y los animales se origina exclusivamente a partir del CO2 atmosférico. Y la principal fuente de CO2 atmosférico es la degradación microbiana del material orgánico. Sin embargo, las actividades humanas también influyen en la concentración de dióxido de carbono.

Al igual que el vapor de agua, el CO2 no es químicamente activo.

gases troposféricos relativamente abundantes

el óxido nitroso (N2O) y los clorofluorocarbonos (CFC) son otros ejemplos de gases relativamente abundantes., No son químicamente activos en la troposfera, pero desempeñan un papel importante en la química estratosférica.

conocer el presupuesto global de gases menos abundantes, pero más reactivos, y comprender el comportamiento y la distribución de estos gases es importante pero difícil, debido a los numerosos y complejos procesos químicos y físicos involucrados.

las fuerzas impulsoras detrás de esta química son la radiación solar, en particular en el ultravioleta cercano (UV-A y UV-B) y, en menor medida, también en el rango visible., La radiación Solar puede de hecho «romper» (disociar) moléculas químicas. La troposfera está protegida de la radiación ultravioleta más dura por la capa de ozono estratosférica.

a pesar de este filtrado eficiente de la radiación UV dañina, la radiación solar todavía puede romper, por ejemplo, las moléculas de ozono y dióxido de nitrógeno en la troposfera. Estos procesos de disociación inician una serie compleja de reacciones químicas, que conducen, por ejemplo, a la producción de radicales como el radical hidroxilo (OH)., Este radical juega un papel determinante, ya que es responsable de la oxidación de muchos gases emitidos en la superficie de la tierra que de otro modo se acumularían en la troposfera.

Se dice que el radical hidroxilo es el «agente limpiador» de la atmósfera.