Nuestro “océano” atmosférico
CUANDO uno se para a la orilla del mar, sin duda se maravilla ante el poder del océano, su agitación, su vastedad y profundidad. Quizás hasta se haya preguntado qué será lo que sienten las criaturas marinas, rodeadas como están por agua. A una profundidad de miles de metros se pueden hallar cangrejos y otros animales marinos caminando en el suelo del océano. Las presiones tremendas allá abajo aplastarían a un hombre, pero los cuerpos de estos animales están construidos para tolerarlas.
Sin embargo, ¿ha considerado usted alguna vez que nosotros las criaturas humanas en realidad vivimos en un “océano” de aire? Así es. Es mucho más profundo... más de cincuenta veces mayor que la parte más profunda de los mares. Está sujeto a cambios más bruscos de temperatura, y está más agitado que los océanos acuosos. Corrientes masivas de aire de cientos de kilómetros de ancho y varios kilómetros de alto se mueven en altitudes de diez a doce kilómetros por encima de la superficie de la Tierra. Estas corrientes, que algunos llaman “corrientes en chorro,” soplan a velocidades de hasta 500 kilómetros por hora. Entonces, hay tormentas violentas que rugen constantemente en varias capas de este “océano” de aire. Estamos familiarizados con las fuerzas gigantescas que se desencadenan en los huracanes y tornados. Además, cada día ocurren unas 44.000 imponentes tormentas eléctricas o tronadas en este grande y agitado “mar” que nos rodea.
El aire tiene sustancia y peso
El aire, aunque invisible, tiene sustancia. Debido a esto, nuestra atmósfera ejerce considerable presión en la superficie de la Tierra... por supuesto, no tanta como la que ejerce el océano, porque el aire no es tan pesado como el agua. Sin embargo, el aire tiene peso, como se demuestra por el hecho de que un globo lleno de helio se eleva. Puesto que el helio es más liviano que el aire, el aire lo empuja hacia arriba, así como una burbuja es impulsada hacia arriba en un vaso de agua. La presión atmosférica media a nivel del mar es de unos 7 kilos por 6,5 centímetros cuadrados. En altitudes mayores se hace menos densa, por lo tanto más liviana. Pero nuestro “océano” de aire es tan extenso que pesa más de 5.000.000.000.000.000 (cinco mil billones) de toneladas.
Este peso del aire significa que, a nivel del mar, uno tiene una carga de una tonelada sobre la espalda. Pero no lo nota porque la presión está empujando por igual por todos los lados de su cuerpo. Para contrarrestar esta compresión externa el cuerpo mantiene una presión interna, tal como los cuerpos de los animales marinos tienen una presión interna para igualar la tremenda presión externa del agua que los rodea. Esta presión interna que tienen las criaturas humanas cuando “están en casa” en la atmósfera terrestre es lo que hace necesario que lleven trajes a presión cuando están “lejos de casa” en el espacio. De otro modo, en el vacío casi total del espacio exterior, los pulmones y los vasos sanguíneos reventarían.
Cuando uno está en un viento fuerte se convence de que el aire tiene sustancia. Y cualquier duda en cuanto a esto ciertamente se esfuma si uno está en un laboratorio y ve transformarlo en líquido a aproximadamente -190 grados Celsius y en un estado sólido a aproximadamente -260° C.
En realidad, podemos “ver” el aire aun en su estado normal gaseoso cuando las diferencias de calor hacen que actúe como una “lente.” El aire cuando se concentra densamente en algunos puntos y escasamente en otros deforma los rayos de luz de modo que vemos espejismos... reflexión y refracción de luz de cosas que a veces están a kilómetros de distancia. Las ondas que vemos encima de un radiador caliente nos dan un pequeño ejemplo de este fenómeno.
Una característica valiosa del aire es su propiedad de expandirse. El agua, en su estado normal líquido, llenará un recipiente parcialmente. Pero las moléculas del aire se mueven mucho más libremente y muy rápidamente, por lo general con más velocidad que el sonido. Por lo tanto una cantidad muy pequeña de aire se expande de modo que llena un recipiente hasta sus límites. Solo la gravedad de la Tierra impide que el aire se aleje y se esparza al espacio vacío. Cuando se reduce el tamaño del espacio de un recipiente, las moléculas de aire aumentan su velocidad y ofrecen resistencia, produciendo presión. Esta característica es altamente provechosa. Los líquidos no se pueden comprimir de modo apreciable, pero los compresores pueden “comprimir” una gran cantidad de aire en un recipiente pequeño, de modo que al ser liberado pueda hacer funcionar herramientas neumáticas, sean prensas, taladros, bombas o cosas parecidas.
Esencial para la vida de muchos modos
Sin embargo, principalmente nos interesamos en el aire debido a su importancia para la vida en este planeta. El principal componente del aire para la vida es el oxígeno, que forma solo el 21 por ciento (según volumen) de la atmósfera, es decir, de los gases que aparecen en proporciones relativamente constantes.
El oxígeno se combina fácilmente con otros elementos o compuestos para producir la combustión. Por eso, cuando un trozo de leña arde, de hecho se está oxidando rápidamente. Nuestro calor corporal se mantiene por el metabolismo del cuerpo al oxidar los nutrientes. Este proceso también provee energía para el poder cerebral, la energía muscular, y así por el estilo. Esa es una razón por la cual los glóbulos rojos, los que transportan el oxígeno en la sangre, son tan vitales y por qué las células cerebrales, las que usan aproximadamente la cuarta parte de la cantidad total de oxígeno que el cuerpo recibe, necesitan una provisión constante de este elemento. El oxígeno es tan activo que si no estuviera diluido con otros gases en la atmósfera, se iniciarían incendios con tan solo una chispa y virtualmente todo estaría en peligro de incendiarse. Además, ningún ser humano viviría mucho tiempo si solo respirara oxígeno puro.
Pero para nuestra misma existencia y seguridad el Creador diluyó la atmósfera con nitrógeno que constituye el 78 por ciento de los gases ‘relativamente constantes’ de que se compone la atmósfera. Así es que tenemos precisamente la cantidad de oxígeno que necesitamos, y no está demasiado concentrado. En nuestro “océano” atmosférico, el nitrógeno y el oxígeno juntos forman tanto como el 99 por ciento de estos gases relativamente constantes. Sin embargo, el nitrógeno es más que un mero diluyente. Sirve para otros propósitos. Durante una tronada, los relámpagos permiten que el nitrógeno se combine con otros elementos. Entonces la lluvia transporta los compuestos resultantes a la tierra para servir de fertilizante. Es un elemento esencial para muchas plantas.
Pero aun entre los otros gases atmosféricos que componen menos del un por ciento del aire hallamos gases que son o esenciales para la vida o que contribuyen grandemente a nuestra comodidad. Hay los cinco gases casi inertes que llaman “nobles”: argón, neón, helio, criptón y xenón. Todos estamos familiarizados con el uso del argón y el neón en la iluminación, el helio en los globos y en muchas otras aplicaciones. El metano, el hidrógeno y el óxido nitroso son otros gases atmosféricos que se hallan en concentraciones casi constantes.
Vapor de agua, ozono, polvo... componentes importantes
Aparte de los gases que varían poco en cantidad, hay otros gases que se hallan en la atmósfera en diferentes proporciones según el tiempo y el lugar. Dos de éstos son el vapor de agua, desde cero hasta tanto como 7 por ciento (según volumen), y el anhídrido carbónico, entre 0,01 por ciento y un por ciento. Las plantas absorben el anhídrido carbónico y despiden oxígeno. Sin el anhídrido carbónico, la vida vegetal moriría. El ozono, una forma o un estado “alotrópico” del oxígeno, también se halla en pequeñas cantidades y constituye solo aproximadamente 0,01 por ciento de la atmósfera. Se halla principalmente a una altura de entre diez y cincuenta kilómetros, y suministra un escudo contra los mortíferos rayos ultravioletas. ¿Quién aparte de un Creador omnisapiente, omnipotente podría haber hecho una atmósfera como ésta para el beneficio de todas las cosas vivas sobre la Tierra, con componentes en las debidas proporciones para el bienestar de todos?
El vapor de agua, como un gas en la atmósfera, es la fuente de la lluvia, la niebla, la nieve, la aguanieve y el granizo. Compone una gran proporción de las nubes. El vapor de agua es producido por el Sol al evaporar el agua de los mares y lagos y del follaje. Sin este ciclo de lluvia y evaporación la vida vegetal pronto desaparecería de la Tierra. La Biblia, al hablar de este ciclo, dice que fue diseñado por Dios.—Isa. 55:10, 11.
Además de porcentajes pequeñísimos de los gases anhídrido sulfuroso y bióxido de nitrógeno, hay tales partículas sólidas como polvo, hollín del humo, sal de los océanos, polen, microbios y cenizas de los meteoros que se queman al pasar por la atmósfera. En cuanto al polvo, con la excepción de donde es excesivo, no se le puede llamar “contaminación,” porque las partículas de polvo son importantes dado que forman el núcleo de las gotas de lluvia y tienen que ver con el hermoso color azul del cielo y el rojo vivo de las puestas de sol. Excepto, quizás, al considerar la incomodidad que les causa a los que padecen de la fiebre del heno, el polen de las plantas distribuido por las corrientes de aire también sirve un propósito provechoso.
Las temperaturas en el “océano” de la atmósfera
La mayor parte de lo que se ha considerado tiene que ver con las capas de aire en que vivimos... la troposfera. Como es de común conocimiento, la temperatura desciende cuando aumenta la altura. Sin embargo, después de alcanzar una mínima de -55° C. en la cima de la troposfera, la temperatura sube a través de la estratosfera (donde se hallan las corrientes en chorro) hasta aproximadamente -2° C., y desciende de nuevo hacia la cima de la capa siguiente (la mesosfera) a cerca de -93° C. En la capa siguiente, la termosfera, a la altura de 450 kilómetros, ¡la temperatura sube a unos asombrosos 1.500° C!
La ionosfera no es una de las “capas” atmosféricas corrientes, sino que es la región (que incluye varias “capas”) en la cual las moléculas de aire están cargadas eléctricamente debido a la radiación del Sol. Su límite inferior está a unos 55 kilómetros sobre la Tierra y alcanza a varios miles de kilómetros dentro de la atmósfera muy, pero muy rarificada. Es en la ionosfera que ocurren las hermosas auroras boreales y australes.
En la ionosfera las partículas de aire cargadas “ionizadas” por la radiación del Sol y del espacio exterior crean un “techo” de ondas de radio. Esto hace posible la transmisión radial a distancias de miles de kilómetros. Las ondas de radio viajan en línea recta y solo alcanzarían a una zona limitada, porque la Tierra se curva debajo de éstas y salen derecho hacia el espacio exterior. Pero el techo de radio las “rebota” en un ángulo a un punto distante sobre la Tierra. Los satélites ahora se usan de un modo similar.
Debido al uso de los satélites e instrumentos más refinados, se ha logrado una comprensión mucho mejor de nuestro “océano” de aire. Se sabe mucho más acerca de sus corrientes, temperaturas, y así por el estilo. Por consiguiente el pronóstico del tiempo se está haciendo cada vez más exacto. Pero todavía le queda al hombre mucho que aprender acerca de la atmósfera que se extiende, aunque en una condición muy rarificada, la distancia de varios radios de la Tierra (un radio de Tierra = 6.372 kilómetros) en el espacio. Muchos de sus misterios permanecen tan ocultos como siempre, y brotan nuevos al explorar más el espacio.
[Gráfico de la página 17]
(Para ver el texto en su formato original, consulte la publicación)
La ionosfera es una región de partículas cargadas eléctricamente que empieza en la mesosfera inferior y se extiende mucho más allá de la termosfera
450 KM. +1500° C.
TERMOSFERA
80 KM. -93° C.
MESOSFERA
48 KM. -2° C.
ESTRATOSFERA
16 KM. -55° C.
TROPOSFERA
TIERRA
[Ilustración de la página 18]
Los rayos de una tormenta eléctrica preparan compuestos de nitrógeno esenciales para la vegetación