En las capas altas de la atmósfera, en particular en la termosfera, a partir de los 90 kilómetros de altura, la cantidad de CO2 es mucho menor, por lo que es casi transparente al paso de la radiación infrarroja. De hecho, lo que hacen los rayos del Sol aquí es excitar las moléculas de dióxido de carbono, provocando colisiones del oxígeno atómico. Esta fotólisis tiene dos consecuencias paralelas. Por un lado, desintegra las moléculas de dióxido de carbono en monóxido de carbono (CO) y ésta a su vez las vuelve a convertir en CO2. Y, en segundo lugar, en estos procesos se libera calor que, en su mayor parte, no viene hacia nosotros sino que escapa al espacio, enfriando así la termosfera. En la atmósfera superior, la energía térmica es transferida por medio de colisiones desde otros elementos atmósfericos al CO2, y éste emite la energía como calor que escapa al espacio exterior. Lo que hace que la termosfera pierda una media de 14º K por década más o menos.
Estimado Mimir2017:
Entiendo perfectamente que la concentración de CO2 sea mucho menor en las capas altas de la atmósfera que en las bajas. Esto se puede explicar por el simple hecho de que el CO2 es el más denso de los gases atmosféricos importantes (O2, N2, H2O y el propio CO2).
No acabo de entender eso de que “lo que hacen los rayos del Sol aquí es excitar las moléculas de dióxido de carbono, provocando colisiones del oxígeno atómico”:
¿Qué entiendes por una molécula de CO2 excitada? Supongo que es que la molécula de CO2 absorbe energía y se rompe en una de CO más un átomo de oxígeno. ¿Es así?
Luego esos átomos sueltos de oxígeno colisionan entre sí, con moléculas de O2 y también de CO, en cuyo caso se acaba recomponiendo la molécula original de CO2. ¿Es así?
Si romper una molécula de CO2 consume energía, el volver a recomponerla nos tendrá que devolver la energía, con lo que el balance energético total es cero, y la capa alta de la atmósfera ni se calienta ni se enfría por estas roturas y recomposiciones de moléculas de CO2, en contra de lo que parece que dices. ¿Estás de acuerdo?
El CO2 de las capas altas de la atmósfera recibe energía de las capas más bajas y la pierde fundamentalmente por radiación en todas direcciones: parte se va directamente al espacio (esto es lo que enfría la atmósfera), parte hacia la propia atmósfera, donde se repite el ciclo de absorción y re-emisión por el CO2, y parte acaba volviendo a la superficie de la Tierra… y vuelta a empezar.
Lo de que la termosfera pierde 14º K por década me resulta altamente sorprendente. A esa velocidad de enfriamiento, en alrededor de 200 años se habrá alcanzado el cero absoluto de temperatura en la termosfera, lo cual me parece un poco exagerado.
Saludos,
JM
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