La troposfera es la capa más baja de la atmósfera de la Tierra. Comienza a nivel de la superficie y se eleva a una altura de 7 a 20 Km sobre el nivel del mar. La mayor parte de la masa de la atmósfera está en la troposfera (aproximadamente un 80%).Casí todos los estados del tiempo ocurren en esta capa. El aire es más caliente en la parte inferior de la troposfera cerca del nivel del suelo. Más arriba, el aire se enfría. La presión y la densidad del aire también son menores en elevadas altitudes.
La capa sobre la troposfera se llama estratosfera, ésta es la capa de la atmósfera que se extiende entre los 15 y los 50 Km. La tropopausa, que es la zona que limita la troposfera y la estratosfera es un borde muy claro, pero no está exactamente a los 15 Km, sino que oscila entre los 9 y 18 Km dependiendo de la estación y de la latitud. En esta zona la temperatura aumenta con la altitud debido a la absorción de radiaciones UV por el oxígeno y el ozono. Esta distribución de temperaturas origina una "inversión térmica"que dificulta el movimiento vertical de los gases manteniéndolos perfectamente estratificados.
El ozono (O3) es una forma alotrópica del oxígeno
presente de forma natural en la atmósfera, tanto en la estratosfera
como
en la troposfera. El ozono es un constituyente natural del aire que respiramos. Es un gas azulado, compuesto por tres átomos de oxígeno altamente oxidante debido a la inestabilidad de su estructura molecular y tóxico a concentraciones elevadas. Puede tener efectos corrosivos sobre materiales y, a determinadas concentraciones, efectos irritantes sobre las mucosas de los seres vivos.
En la estratosfera, aproximadamente a unos 20 km de altura de la superficie terrestre se encuentra la denominada capa de ozono u ozono estratosférico. Esta capa de ozono actúa de forma beneficiosa absorbiendo radiación UV proveniente del sol y evitando que llegue a la superficie de la Tierra. En ésta se producen mecanismos de creación y destrucción de ozono que permite en forma natural mantener la capa. Su debilitamiento o desaparición se debe principalmente a la presencia de gases de efecto invernadero por contaminación de tipo antropogénico.
El ozono situado en la troposfera es lo que se denomina ozono troposférico. este ozono, a causa del hombre, puede encontrarse en concentraciones superiores a las naturales, actuando entonces como un contaminante atmosférico por sus efectos nocivos sobre el medio. Entonces se trata de un contaminante secundario de origen fotoquímico, es decir, no emitido directamente a la atmósfera, sino mediante reacciones fotoquímicas (en presencia de luz solar) a partir de contaminantes primarios que son aquellas que se emiten directamente a la atmósfera.
Los precursores del ozono son fundamentalmente los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COVx) los cuales se emiten de manera natural o como consecuencia de las actividades humanas. La época con mayores niveles de ozono suele coincider con el verano debido a una mayor presencia de radiación solar. A manera de ilustración se muestra en el gráfico de la izquierda la relación existente entre los niveles de concentración de ozono y la radiación solar para la ciudad de Alcalá de Henares para el periodo comprendido entre abril del 2005 y enero del 2012.(cálculos realizados durante el curso de contaminación atmosférica en la UAH)
El ozono es un gas tóxico que a concentraciones muy elevadas puede tener efectos en la salud humana, afectando principalmente el aparato respiratorio e irritando las mucosas, pudiendo llegar a producir afecciones pulmonares. Los primeros síntomas que se detectan tras una exposición al mismo es tos, dolor de cabeza, náuseas dolores pectorales y acortamiento de la respiración. estos síntomas se han observado para concentraciones de ozono de alrededor de 240 ug/m3(umbral de alerta).
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