Aire

"Necesitamos respirar. Como nunca. Como siempre. Y no dejamos nunca de aprender a hacerlo..."

"Soy tan grande como el mundo

y con todo no me ves,

me tienE por vagabundo

te envuelvo ancho y profundo

de la cabeza a los pies.."

                                                        (Soy el ...)

El aire es la mezcla de gases invisibles que rodea la tierra y que está dividida en capas que en su conjunto constituyen la atmósfera. Ésta se encuentra sujeta a la tierra por la fuerza de gravedad y en condiciones libres de contaminantes posee la siguiente composición volumétrica aproximada:

Nitrógeno: 78,05%
Oxígeno: 20,95%
Dióxido de carbono: 0,03%
Vapor de agua: variable
Otros gases: 0,97%

La proporción entre estos gases se mantiene gracias a su regeneración mediante procesos cíclicos. El nitrógeno, que es el componente principal de las proteínas presentes en todos los seres vivos, se recicla a través de su incorporación a las cadenas alimenticias y su posterior devolución a la atmósfera por los excrementos. El oxígeno, indispensable para la respiración de seres humanos, animales y plantas, es regenerado por la acción de los vegetales a través de la fotosíntesis, que se realiza especialmente en bosques y en el fitoplancton marino. El dióxido de carbono se regenera por la respiración de los seres vivos - que retorna este gas al ambiente -, por volcanismo o por la combustión de sustancias como la madera.

Dependiendo de la altitud, temperatura y composición del aire, la atmósfera terrestre está dividida en cuatro capas: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera. 
Cuanto más alto nos encontremos menor peso o presión tendrá el aire que respiramos.
Las capas más estudiadas y analizadas porque son las que absorben y se ven más afectadas por la contaminación, son las dos que más cercanas están de la tierra: la troposfera y la estratosfera.
El aire que se encuentra en la troposfera es el que interviene directamente en el proceso de respiración de los seres vivos y está compuesto por un 78 % de nitrógeno, un 20,94 % de oxígeno, 0,035 de dióxido de carbono y un 0,93 de gases inertes entre los que se cuentan el argón y el neón. Además en esta capa que abarca 7 km de altura en los polos y de 16 km en los trópicos se ubican las nubes y el vapor de agua, por lo cual es la capa en la cual se producen todos los fenómenos atmosféricos que dan origen al clima. Y un poco más arriba de esta, aproximadamente a unos 25 km. Nos encontramos con la otra, la estratosfera que es en la cual se encuentra alojada la capa de ozono que protege a la tierra de la radiación ultravioleta.
Por esto es que toda sustancia contaminante que se encuentre en esta alturas será absolutamente dañina para la salud del hombre.

Las propiedades físicas que caracterizan el aire que respiramos son: el volumen, la masa, densidad, presión atmosférica, contracción y expansión.
Por otro lado y más allá de estas cuestiones típicas y específicamente físicas y geográficas, el aire es el más flamante indicador de la vida humana y animal, ya que la ausencia de este, la imposibilidad de respirar por unos cuantos y largos minutos o la directa y definitiva interrupción de este, significará la muerte de una persona.

 El aire es un recurso natural renovable, que se regenera continuamente mediante dos procesos:

· La actividad fotosintética de las plantas verdes que absorben el C02 del aire y producen 02. Este proceso descarga el exceso de dióxido de carbono del aire y restablece el oxígeno necesario para la vida.

· El ciclo del agua, que aporta vapor de agua y lo desprende por las precipitaciones (lluvia, nieve, granizo, garúa, rocío). De esta manera el agua circula y se restablece el vapor de agua en la atmósfera.

Además, las precipitaciones y la vegetación eliminan partículas en suspensión (polvo) y gases de las actividades humanas.

Es un recurso natural importante:

· Hace posible la vida, porque sin el oxígeno y el dióxido de carbono no es posible la existencia de plantas, de animales y de los humanos. Toda la materia orgánica producida en la Tierra es en base a esos dos elementos y a la energía solar.

· Es indispensable para la combustión (fuego, motores, etc.). Gracias al oxígeno del aire es posible la combustión y el funcionamiento de los motores de combustión en base a gasolina, diesel y gas.

· Es fuente de materias primas para las industrias, que extraen de él oxígeno, nitrogeno y otros gases (argón, neón, helio, etc.).

· Es fuente de energía aprovechando los vientos (energía eólica), la luz (energía solar) y el calor solar (energía térmica).

El aire en la troposfera está en continuo movimiento, lo que se conoce como viento. Este océano de aire es la defensa que tiene la humanidad contra muchos peligros (radiaciones letales, meteoritos) y es la condición indispensable para la vida en nuestro planeta, porque el oxígeno es indispensable para que la gran mayoría de los seres vivos puedan vivir.

 

El aire ejerce presión sobre todos los seres y cuerpos de la tierra. Esta presión es continua. La presión del aire se mide con un instrumento llamado barómetro. Cuando aumenta la presión significa que el tiempo va a mejorar, cuando baja es que se aproxima el mal tiempo. 

Esta presión es mayor en la playa que en el pico Bolívar, porque la columna de aire que se halla sobre el nivel del mar es mayor que la que hay sobre las montañas. La presión se debe a una capa de aire llamada atmósfera, que rodea la Tierra. 

La mayor cantidad de aire está concentrada en los primeros 5 km. sobre la superficie. La presión disminuye aproximadamente a la mitad cada 5.000 m, por eso la presión es mayor en la superficie del mar y va disminuyendo a medida que se aumenta de altura.

 El aire y el sonido

El aire está en todas partes, En la casa, en la calle, en el campo. Toda la tierra está rodeada de aire. Sin el aire los aviones no podrían volar ni la radio escucharse.

En el espacio, donde no hay aire, tampoco hay sonido.  

Los sonidos viajan a través del aire. Para entender esto vamos a ver un ejemplo. 

Si arrojas una piedra en un pozo de agua, el agua alrededor de la piedra se mueve hacia arriba y hacia abajo, esto forma unas ondas que se desplazan, e n forma de círculo, hacia afuera. Si en el agua hay una hoja flotando, esta también se mueve hacia arriba y hacia abajo con las ondas.     

 

Igualmente, los sonidos mueven el aire cerca de ellos hacia arriba y hacia abajo. Esto se llama vibración. Cuando esta misma vibración del aire alcanza tus oídos  y hace que el tímpano vibre, entonces puedes escuchar los sonidos.    

Por supuesto que cada sonido tiene una vibración diferente, según el objeto o fenómeno que lo produzca. Cada uno hace vibrar el aire a su manera. Los sonidos agudos provocan ondas que se hallan una cerca de la otra. Mientras que las ondas más separadas producen sonidos graves.

A medida que se aleja el sonido este se debilita, igual que las ondas en el agua. Por esta razón, se escucha mejor un sonido cuando estás cerca de la fuente del sonido.
Intenta producir sonidos elaborando tus propios instrumentos musicales, y determina cuándo el sonido es más agudo o grave.

El aire y la energía

La energía del viento ha sido usada por las personas durante casi todas las civilizaciones, para hacer navegar los barcos, bombear agua y moler maíz o trigo (hay molinos de vientos que sirven para sacar aguas de los pozos). En la actualidad se está utilizando para crear electricidad ésta se llama Energía Eólica

El sol tiende a calentar más la zona del ecuador que la de los polos. Al calentarse, el aire de esas regiones se expande y sube, y el aire más frío y denso se precipita allí. Estos movimientos de aire provocan vientos alrededor del mundo e influyen en los patrones del clima.

El viento está siempre presente en la superficie de la tierra. Es caprichoso, nunca se sabe con antelación cómo va a soplar, pero aún así fue el que permitió a los grandes navegantes de los siglos XV y XVI dar la vuelta al mundo.

El viento es aire que se mueve de un lugar a otro, bien sea de una ligera brisa o de un fuerte huracán. Tiene una procedencia directa de la energía solar. El calentamiento desigual de la superficie de la tierra produce zonas de altas y bajas presiones, este desequilibrio provoca desplazamientos del aire que rodea la tierra dando lugar al viento.

El viento produce energía porque está siempre en movimiento. Se estima que la energía contenida en los vientos es aproximadamente el 2% del total de la energía solar que alcanza la tierra. El contenido energético del viento depende de su velocidad.

Cerca del suelo, la velocidad es baja, aumentando rápidamente con la altura. Cuanto más accidentada sea la superficie del terreno, más frenará ésta al viento. Es por ello que sopla con menos velocidad en las depresiones terrestres y más sobre las colinas. No obstante, el viento sopla con más fuerza sobre el mar que en la tierra.

El instrumento que mide la velocidad del viento, es el anemómetro, que generalmente esta formado por un molinete de tres brazos, separado por ángulos de 120º que se mueve alrededor de un eje vertical. Los brazos giran con el viento y accionan un contador que indica en base al número de revoluciones, la velocidad del viento incidente.

La velocidad del viento se mide preferentemente en náutica en nudos y mediante la escala Beaufort: Esta es una escala numérica utilizada en meteorología que describe la velocidad del viento, asignándole números que van del 0 (calma) al 12 (huracán). Fue ideada por el Almirante Beaufort en el siglo XIX.

Los vientos son nombrados en relación con las direcciones en las que soplan. Así se habla de vientos del Oeste, vientos del Este, vientos del Nordeste, etc.

La dirección del viento depende de la distribución y evolución de los centros isobáricos; se desplaza de los centros de alta presión (anticiclones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el gradiente de presiones.

La determinación de la dirección y velocidad del viento se realiza a partir del estudio de la distribución de la presión atmosférica en la geografía terrestre, es decir a partir de los mapas isobáricos, donde existen dos principios generales:

1. El viento va siempre desde los anticiclones a las borrascas.

2. Su velocidad se calcula en función de los juntas o separadas que estén las isobaras en el mapa. Cuanto más juntas estén las isobaras, más fuerza tendrá el viento y cuanto más separadas, menos.

 

El viento, cuando sopla con fuerza, recibe distintos nombres, según las diferentes áreas del mundo: ciclones, huracanes, tornados, etc.

 

Mapa de los vientos de la tierra

Cuando el viento supera los 119 km por hora se llama huracán. La palabra huracán viene del nombre del dios de la tormenta del Oeste en la India. En el océano Pacífico estas tormentas se llamaban tifones y en Australia son conocidas como Willy Willies.

El tornado es un violento embudo giratorio de nubes que se extiende a nivel del suelo. Son muy frecuentes en Norteamérica. Los vientos pueden girar incluso a 380 km por hora, más rápido que ningún otro viento de la tierra.

Todos los distintos movimientos de aire que se producen en la Tierra, toman como referencia las áreas en que se divide el globo: dos áreas polares cubiertas por vientos polares del Este, dos franjas de los caballos donde se producen los vientos del Oeste y dos zonas de vientos alisios, que producen los vientos alisios del Nordeste y Sudeste

El viento, entendido como energía, desempeña un papel importante en los mitos de las primeras civilizaciones. En estas leyendas, desde la civilización sumeria, a la romana, el viento representaba a una fuerza con un rol preponderante dentro de la sociedad. Según como esté configurada la civilización, política, económica o socialmente, así desarrollan el aprovechamiento energético.
		Las culturas más antiguas aprovechaban su fuerza para desplazarse, mediante el uso de las velas en los barcos. De todos es sabido, la importancia del comercio en las culturas sumerias y egipcias, una actividad que tuvo su gran apogeo en el comercio fluvial, que se desenvolvía en el curso de los ríos Tigris, Éufrates y Nilo. La civilización griega asociaba el viento, así como los otros elementos que dieron origen al mundo, fuego y agua, al uso de los dioses. Sus leyendas consideraban que las fuerzas de la naturaleza no debían de estar dominadas por los hombres. De ahí el desinterés por las aplicaciones tecnológicas, a pesar del gran desarrollo científico y filosófico de la civilización helena.

Hay que esperar al cambio de una economía de subsistencia a otra mercantilista y al fin de la esclavitud para que la sociedad, que necesita mano de obra, se implique en el proceso tecnológico e imponga las condiciones para usar las máquinas de potencia. Aún así, todavía es pronto para que los molinos de viento vean la luz. Máquinas eólicas conocidas como "ruedas de oraciones" fueron utilizadas con fines religiosos en el Tibet y Mongolia varios siglos antes de nuestra era. Su inmediato precedente son los molinos hidráulicos, cuya existencia documenta Antipatro de Salónica en el siglo I A.C., al hablar de las ruedas hidráulicas. Estos ingenios, muy populares, en los pueblos del norte de Italia eran una adecuación de la rueda persa saqiya, que contaba con un eje horizontal. A pesar de que Vitrubio, los cita en su obra Diez libros de arquitectura, realizada en el año 25 D.C., los romanos no los utilizaron con demasiada frecuencia. Ello se debía a la abundancia de la mano de obra esclava, que suplía a las aplicaciones técnicas y a las fuentes de energía. La desaparición de la esclavitud, hizo que los molinos hidráulicos comenzaran a utilizarse en los siglos IV y V. Este desconocimiento de la cultura occidental contrasta con los ingenios impulsados por el viento, que hicieron su aparición en las culturas orientales. En Mongolia utilizaban las ruedas de oraciones y su objetivo era producir sonidos rituales durante las celebraciones religiosas. Estos mecanismos, que poseían un eje vertical, se difundieron por Persia y China, con toda probabilidad, durante el siglo II A.C. Auneriom, máquina eólica de usos musicales atribuída a Herón de Alejandría (Siglo II A.C.) Los sistemas utilizados por los persas, según explica Lyhn White, tienen gran parecido a las ruedas de oraciones de Mongolia. Se cree que Persia al poseer territorios muy ventosos, es el lugar de oriente donde se desarrollan los conocimientos sobre el viento. Pero aún así y debido al comportamiento irregular del viento, a la intensidad y la dirección, así como la necesidad de aplicar la presión en las palas del molino hace que haya que esperar unos siglos para que los científicos puedan desarrollar los primeros molinos de viento. La escuela de Alejandría, en concreto Herón, siglo II D.C., crea una máquina neumática conocida como el Auneriom, que giraba impulsada por la fuerza del viento, y que debía su movimiento a un rotor de eje horizontal, parecidos a los molinos mediterráneos y, en general, a los europeos. Este precedente es el más antiguo encontrado en la historia de la humanidad, pero hay que esperar otros siete siglos más para encontrar molinos de viento en pleno funcionamiento. Vuelve la cultura oriental a adelantarse a la occidental, no en vano es la cuna de las civilizaciones, y es en el siglo IX, cuando los hermanos Banu Musa, en el año 850, citan a los molinos en el Libro de los ingenios mecánicos. También los geógrafos árabes Al-Tabri y Al-Masudi mencionan que los molinos son utilizados con una doble función, como molinos harineros y como molinos de agua. El mecanismo de estos molinos constaba de un eje vertical, al igual que los molinos hidráulicos usados en Italia. Los autores árabes explican que comenzaron a construir molinos, gracias a las explicaciones que traían los esclavos de Oriente. La importancia del invento y la utilización por parte de los árabes, hace que sean ellos, los introductores del invento en España. Molino de eje vertical utilizado en la antigua Persia para moler grano El molino persa tenía un funcionamiento muy sencillo, según la descripción hecha en el siglo XIII, por el cosmógrafo Al-Dimasqi. El aparato tenía una torre de mampostería con una pared frontal, que dirigía el viento sobre las palas rotoras y gracias a un sistema de compuertas, permitía la entrada del aire. El rotor disponía de seis palas de madera, unidas a un eje central, cuya separación variaba según unas cuñas. Los ingenieros islámicos también son los creadores de los molinos de eje horizontal por la necesidad de adaptar las máquinas de eje vertical al bombeo del agua, debido a que este sistema no necesita variar la fuerza motriz con engranajes. Estos molinos a vela siguen la estela de las conquistas que realiza el Islam, por todo el Mediterráneo, y por el Este hasta la india y la China. Su principal ocupación era moler la caña de azúcar. Pero las culturas islámicas no son las únicas que conocen los molinos, parece ser, que en los chinos, en el año 1655, según documenta Wowles, utilizaban unos molinos de viento, con ejes verticales, que se parecen a los hidráulicos. Algunos historiadores sostienen, entre ellos el español Julio Caro Baroja, que estos aparatos, que reciben el nombre de panémonas y se usaban para bombear el agua en las salinas, son el precedente de los molinos persas.-    NOCHE ESTRELLADA: VAN GOGH   Este cuadro representa el pueblo de Arles en una noche estrellada. A Van Gogh le gustaba siempre estar en contacto directo con aquello que pintaba, con la realidad natural, pero pensaba que incluso le iba a ser difícil pintar un cielo nocturno. Decidió pintarlo en su estudio e ideó un sistema un tanto extravagante: puso velas fijadas a su sombrero y de esta manera consiguió la primera vista nocturna al aire libre de la historia. El resultado es todo menos realista, pero su imaginación lo convirtió en un acontecimiento cósmico: un cielo iluminado por cometas que giran creando unos remolinos de luz y un pueblo de esta manera sumergido en una atmósfera sobrenatural. Una línea de montañas cruza de lado a lado el lienzo. Las pinceladas redondas de los astros aparecen de nuevo en los árboles de la superficie y el largo tejado en punta del campanario de la iglesia va en paralelo con el ciprés que aparece en primer plano. En una de las cartas que Vincent escribe a su hermano Theo, le dice que los cipreses son como grandes obeliscos. Durante la primavera del año 1889, Vicent utiliza la misma gama de colores: amarillo, azul y morado, mostrando el estado de euforia en el que se encontraba el artista.   CÓMO ATRAPAR UNA ESTRELLA    Oliver Jeffers dota de gran paciencia e imaginación al protagonista de esta historia quien piensa que el mejor momento para atrapar estrellas es por la mañana cuando ya están cansadas de brillar toda la noche, pacientemente esperó a que apareciera alguna, esperó, esperó y esperó y, justo antes de que se ocultara el sol, vio a lo lejos una estrella y brincó para alcanzarla; trepó el árbol más alto que encontró; quiso alcanzarla con su nave espacial sin gasolina; pidió ayuda a una gaviota inaccesible y se dio cuenta de lo difícil que sería atraparla. Cuando más decepcionado se encontraba, notó que había una estrella flotando en el mar, hermosísima, ¡una estrella bebé caída del cielo! Nuevamente falló al intentar atraparla, pero este niño “esperó y caminó, observó y esperó” y tal como lo imaginaba, la estrella fue a bañarse a la playa y ahí estaba la estrella sobre la arena dorada, una estrella sólo para él.    Un libro excelente para los pequeños lectores o aquellos que aún no leen sino escuchan y observan las historias, un estilo minimalista que a los pequeños no les parecerá nada extraño: árboles que sólo son una línea y un círculo y las piernas de las personas que son sólo dos líneas. Un álbum con toda una experiencia de color sobre las páginas y un secreto escondido: no darse por vencido, los sueños siempre se pueden alcanzar.