ATMÓSFERA Y CLIMA Compendio Fascículo V
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Compendio Fascículo V Geografía ATMÓSFERA Y CLIMA Con agradecimiento al profesor José Juan Fuentes Valdivia, por la elaboración de este compendio. MAYO 2013 LA ATMÓSFERA 5.- ATMÓSFERA: 5.1 Características de la atmosfera 5.1.1 Propiedades físicas y químicas de la atmosfera 5.1.2. Fenómenos atmosféricos 5.2. Elementos del clima 5.3. Elementos que modifican el clima 5.4. Clasificación climática Según Koeppen y Enriqueta García 5.5. Riesgos hidrometeoro lógicos. LA ATMOSFERA La atmósfera es la capa de gas que rodea a un cuerpo celeste . Los gases son atraídos por la gravedad del cuerpo, y se mantienen en ella si la gravedad es suficiente y la temperatura de la atmósfera es baja. Algunos planetas están formados principalmente por gases, por lo que tienen atmósferas muy profundas. Atmósfera terrestre Artículo principal: Atmósfera terrestre. La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km, aunque más de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmósfera es de 5,1 x 1018 kg. La atmósfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiación solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos. La composición de la atmósfera Los distintos colores se deben a la dispersión de la luz producida por la atmósfera. Casi la totalidad del aire (un 97 %) se encuentra a menos de 30 km de altura, encontrándose más del 75 % en la troposfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homogénea, hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto por un solo gas. Nitrógeno: constituye el 78% del volumen del aire. Está formado por moléculas que tienen dos átomos de nitrógeno, de manera que su fórmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias. Oxígeno: representa el 21% del volumen del aire. Está formado por moléculas de dos átomos de oxígeno y su fórmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para respirar. Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón (Ar), que contribuye en 0,9% al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia. Dióxido de carbono: está constituido por moléculas de un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno, de modo que su fórmula es CO2. Representa el 0,03% del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida. Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su fórmula es O3, pues sus moléculas tienen tres átomos de oxígeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol. Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero. Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión, como por ejemplo, el polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribución muy variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes. Composición química Nitrógeno Oxígeno Argón CO2 Neón Hidrógeno Helio Metano Kriptón Óxido nitroso Xenón CO Ozono 78.08% (N2)1 20.95% (O2) 0.93% v/v 335 ppmv 18.2 ppmv 5.5 ppmv 5.24 ppmv 1.72 ppmv 1 ppmv 0.31 ppmv 0.08 ppmv 0.05 ppmv 0.03 – 0.02 ppmv (variable) 0.3 – 0.2 ppbv (variable) 1% (variable) Vapor de agua No computable para el aire seco. Véase también: Química de la atmósfera. CFCs Capas de la atmósfera terrestre Capas de la atmósfera. Imagen de la estratosfera. Troposfera Artículo principal: Troposfera. Es la capa más cercana a la superficie terrestre, donde se desarrolla la vida y ocurren la mayoría de los fenómenos meteorológicos. Tiene unos 8 km de espesor en los polos y alrededor de 16 km en el ecuador. En esta capa la temperatura disminuye con la altura alrededor de 6,5 °C por kilómetro. La troposfera contiene alrededor del 75% de la masa gaseosa de la atmósfera, así como casi todo el vapor del agua. Estratosfera Artículo principal: Estratosfera. Es la capa que se encuentra entre los 12 km y los 50 km de altura. Los gases se encuentran separados formando capas o estratos de acuerdo a su peso. Una de ellas es la capa de ozono que protege a la Tierra del exceso de rayos ultravioleta provenientes del Sol. Las cantidades de oxígeno y anhídrido carbónico son casi nulas y aumenta la proporción de hidrógeno. Actúa como regulador de la temperatura, siendo en su parte inferior cercana a los -60 °C y aumentando con la altura hasta los 10 ó 17 °C en la estratopausa. Mesosfera Artículo principal: Mesosfera. Es la capa donde la temperatura puede disminuir (o descender) hasta los -70 °C conforme aumenta su altitud. Se extiende desde la estratopausa (zona de contacto entre la estratosfera y la mesosfera) hasta una altura de unos 80 km, donde la temperatura vuelve a descender hasta unos -80 °C o -90 °C. Exosfera Artículo principal: Exosfera. La exosfera es la capa de la atmósfera terrestre en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la composición es similar a la del espacio exterior. Es la última capa de la atmósfera, se localiza por encima de la termosfera, aproximadamente a unas 360 millas de altitud, en contacto con el espacio exterior, donde existe prácticamente el vacío. Es la región atmosférica más distante de la superficie terrestre. En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus cualidades físico–químicas. Astronauta realizando trabajos en el espacio. Su límite inferior se localiza a una altitud generalmente de entre 600 y 700 km, aproximadamente. Su límite con el espacio llega en promedio a los 10.000 km por lo que la exosfera está contenida en la magnetosfera (50060.000 km), que representa el campo magnético de la Tierra. En esa región, hay un alto contenido de polvo cósmico que cae sobre la Tierra y que hace aumentar su peso en unas 20.000 toneladas. [Cita requerida] Es la zona de tránsito entre la atmósfera terrestre y el espacio interplanetario y en ella se pueden encontrar satélites meteorológicos de órbita polar. En la exosfera, el concepto popular de temperatura desaparece, ya que la densidad del aire es casi despreciable; además contiene un flujo o bien llamado plasma, que es el que desde el exterior se le ve como los Cinturones de Van Allen. Aquí es el único lugar donde los gases pueden escapar ya que la influencia de la fuerza de la gravedad no es tan grande. En la exosfera también se encuentran los satélites artificiales. Está constituida por materia plasmática. En ella la ionización de las moléculas determina que la atracción del campo magnético terrestre sea mayor que la del gravitatorio (de ahí que también se la denomina magnetosfera). Por lo tanto, las moléculas de los gases más ligeros poseen una velocidad media que les permite escapar hacia el espacio interplanetario sin que la fuerza gravitatoria de la Tierra sea suficiente para retenerlas. Los gases que así se difunden en el vacío representan una pequeñísima parte de la atmósfera terrestre. Termosfera o Ionosfera Artículo principal: Ionosfera. Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 800 kilómetros de altura. Su límite superior es la termopausa. En ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones. Al ser una capa conductora de electricidad es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de reflejar las ondas electromagnéticas. El gas predominante es el hidrógeno. Allí se produce la destrucción de los meteoritos que llegan a la Tierra. Su temperatura aumenta desde los -73 °C hasta llegar a 1.500 °C. La exosfera es la capa superior de la atmósfera terrestre. En la exosfera, una molécula puede viajar hacia arriba moviéndose lo suficientemente rápido para alcanzar la velocidad de escape, si se mueve por debajo de la velocidad de escape se le impedirá escapar del cuerpo celeste por la gravedad. Todo debido a la baja densidad de la exosfera. La exosfera es la última capa antes del espacio exterior. Dado que no existe una frontera clara entre el espacio exterior y la exosfera, la exosfera es a veces considerada una parte del espacio ultraterrestre. Composición de la Exosfera Los principales gases dentro de la exosfera son los gases más ligeros: Hidrógeno Algo de helio Dióxido de carbono Oxígeno atómico. Límites de la Exosfera La altitud de su límite inferior, conocida como la termopausa o exobase, oscila entre 250 a 500 kilómetros dependiendo de la actividad solar. El límite superior de la exosfera puede ser definido teóricamente por la altitud de aproximadamente 190.000 kilómetros; la mitad de la distancia a la Luna. Esto es debido a que como dijimos la zona de transición entre la atmósfera de la Tierra y el espacio interplanetario es la misma exosfera. 5.2. Elementos del clima 5.3. Elementos que modifican el clima 5.4. Clasificación climática Según Koeppen y Enriqueta García 5.5. Riesgos hidrometeoro lógicos. Temperatura, humedad, presión El clima es el resultado de numerosos factores que actúan conjuntamente. Los accidentes geográficos, como montañas y mares, influyen decisivamente en sus características. Para determinar estas características podemos considerar como esenciales un reducido grupo de elementos: la temperatura, la humedad y la presión del aire. Sus combinaciones definen tanto el tiempo meteorológico de un momento concreto como el clima de una zona de la Tierra. La temperatura y la sensación térmica La temperatura atmosférica es el indicador de la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. Aunque existen otras escalas para otros usos, la temperatura del aire se suele medir en grados centígrados (ºC) y, para ello, se usa un instrumento llamado "termómetro". La temperatura depende de diversos factores, por ejemplo, la inclinación de los rayos solares. También depende del tipo de sustratos (la roca absorbe energía, el hielo la refleja), la dirección y fuerza del viento, la latitud, la altura sobre el nivel del mar, la proximidad de masas de agua. Sin embargo, hay que distinguir entre temperatura y sensación térmica. Aunque el termómetro marque la misma temperatura, la sensación que percibimos depende de factores como la humedad del aire y la fuerza del viento. Por ejemplo, se puede estar a 15º en manga corta en un lugar soleado y sin viento. Sin embargo, a esta misma temperatura a la sombra o con un viento de 80 km/h, sentimos una sensación de frio intenso. La humedad del aire La humedad indica la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Depende, en parte, de la temperatura, ya que el aire caliente contiene más humedad que el frio. La humedad relativa se expresa en forma de tanto por ciento (%) de agua en el aire. La humedad absoluta se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en una unidad de volumen de aire y se expresa en gramos por centímetro cúbico. La saturación es el punto a partir del cual una cantidad de vapor de agua no puede seguir creciendo y mantenerse en estado gaseoso, sino que se convierte en líquido y se precipita. Para medir la humedad se utiliza un instrumento llamado "higrómetro". Presión atmosférica La presión atmosférica es el peso de la masa de aire por cada unidad de superficie. Por este motivo, la presión suele ser mayor a nivel del mar que en las cumbres de las montañas, aunque no depende únicamente de la altitud. Las grandes diferencias de presión se pueden percibir con cierta facilidad. Con una presión alta nos sentimos más cansados, por ejemplo, en un bochornoso día de verano. Con una presión demasiado baja (por ejemplo, por encima de los 3.000 metros) nos sentimos más ligeros, pero también respiramos con mayor dificultad. La presión "normal" a nivel del mar es de unos 1.013 milibares y disminuye progresivamente a medida que se asciende. Para medir la presión utilizamos el "barómetro". Las diferencias de presión atmosférica entre distintos puntos de la corteza terrestre hacen que el aire se desplace de un lugar a otro, originando los vientos. En los mapas del tiempo, los distintos puntos con presiones similares se unen formando unas líneas que llamamos "isobaras". Vientos y precipitaciones Si la temperatura, la humedad y la presión son los elementos que determinan el clima, el viento y las precipitaciones son sus más evidentes (y perceptibles) consecuencias. El viento es la circulación del aire de un lugar a otro, con más o menos fuerza. Su principal efecto es el de mezclar distintas capas o bolsas de aire. Cuando se concentra la humedad en una zona y esta asciende hasta una capa de aire más fría, se producen las precipitaciones. Vientos y brisas El viento se produce cuando una masa de aire se vuelve menos densa, al aumentar su temperatura, asciende y entonces, otra masa de aire más densa y fría se mueve para ocupar el espacio que la primera ha dejado. Hay vientos generales y permanentes que recorren todo el globo terráqueo como consecuencia de la circulación general de la atmósfera, y otros vientos que se desencadenan a causa de los cambios meteorológicos locales. Algunos de estos últimos son periódicos, otros no; algunos afectan grandes regiones de la tierra, otros tienen un ámbito de actuación muy limitado. Las condiciones topográficas de la Tierra hacen que haya vientos producidos por pequeñas alteraciones regionales. Por ejemplo, las brisas de tierra, aire fresco del mar hacia tierra durante el día, y las brisas de mar, aire fresco que viaja de la tierra al mar durante la noche. Algo parecido ocurre en las zonas de montaña. Durante el día, la brisa de montaña del valle asciende hacia las cumbres, y la brisa de valle, que desciende desde las cumbres por la noche. Lluvia, nieve, granizo, tormentas Cuando la humedad del aire supera el punto de saturación, se condensa alrededor de pequeñas partículas sólidas que flotan en la atmósfera y se forman las nubes. Algunas de ellas se desarrollan en vertical, corrientes internas hacen que el aire ascienda hacia zonas más frías, mientras las gotas aumentan de tamaño ya que, al descender la temperatura, el agua en estado gaseoso tiende a convertirse en líquida. Si las gotas de agua o hielo superan en peso a las fuerzas que las sostienen, caen por la fuerza de la gravedad y forman lo que llamamos una "precipitación". Dependiendo de la temperatura y el grado de condensación, el agua se puede precipitar en forma de lluvia líquida, pero también puede hacerlo en forma de cristales de hielo (nieve) o de masas densas de hielo de diverso tamaño (granizo). Cuando las diferencias de temperatura entre dos masas de aire son muy grandes, la condensación se produce con enorme rapidez y abundancia, hay precipitaciones intensas, acompañadas de movimientos bruscos del aire y de intercambio eléctrico entre las masas (rayos y relámpagos). Es lo que llamamos "tormentas" y, en algunos casos, pueden llegar muy violentas Las nubes Las nubes se forman por el enfriamiento del aire. Esto provoca la condensación del vapor de agua, invisible, en gotitas o partículas de hielo visibles. Las partículas son tan pequeñas que las sostienen en el aire corrientes verticales leves. Las diferencias entre formaciones nubosas se deben, en parte, a las diferentes temperaturas de condensación. Cuando se produce a temperaturas inferiores a la de congelación, las nubes suelen estar formadas por cristales de hielo; sin embargo, las que se forman en aire más cálido suelen contener gotitas de agua. El movimiento de aire asociado al desarrollo de las nubes también afecta a su formación. Las nubes que se crean en aire en reposo tienden a aparecer en capas o estratos, mientras que las que se forman entre vientos o aire con fuertes corrientes verticales presentan un gran desarrollo vertical. Hay varias clases de nubes, que podemos clasificar en tres grupos: nubes altas, nubes medias y nubes bajas. Nubes altas Cirros: Son nubes blancas, transparentes y sin sombras internas que presentan un aspecto de filamentos largos y delgados. Estos filamentos pueden presentar una distribución regular en forma de líneas paralelas, ya sean rectas o sinuosas. Ocasionalmente los filamentos tienen una forma embrollada. La apariencia general es como si el cielo hubiera sido cubierto a brochazos. Cuando los cirros invaden el cielo puede estimarse que en las próximas 24 h. habrá un cambio brusco del tiempo; con descenso de la temperatura. Cirrocúmulos: Forman una capa casi continua que presenta el aspecto de una superficie con arrugas finas y formas redondeadas como pequeños copos de algodón. Estas nubes son totalmente blancas y no presentan sombras. Cuando el cielo está cubierto de Cirrocúmulos suele decirse que está aborregado. Los Cirrocúmulos frecuentemente aparecen junto a los Cirros y suelen indicar un cambio en el estado del tiempo en las próximas 12 h. Este tipo de nubes suele preceder a las tormentas. Cirrostratos: Tienen la apariencia de un velo, siendo difícil distinguir detalles de estructura, presentando ocasionalmente un estriado largo y ancho. Sus bordes tienen límites definidos y regulares. Este tipo de nubes suele producir un halo en el cielo alrededor del Sol o de la Luna. Los Cirrostratos suelen suceder a los Cirros y preludian la llegada de mal tiempo por tormentas o frentes cálidos. Nubes medias Altocúmulos: Parecen copos de tamaño mediano y estructura irregular, con sombras entre los copos. Presentan ondulaciones o estrías anchas en su parte inferior. Los Altocúmulos suelen preceder al mal tiempo producido por lluvias o tormentas. Altoestratos: Capas delgadas de nubes con algunas zonas densas. En la mayoría de los casos es posible visualizar el Sol a través de la capa de nubes. El aspecto que presentan los Altoestratos es el de una capa uniforme de nubes con manchones irregulares. Los Altoestratos generalmente presagian lluvia fina y pertinaz con descenso de la temperatura. Nubes bajas Nimbostratos: Tienen el aspecto de una capa regular de color gris oscuro con diversos grados de opacidad. Con cierta frecuencia es posible observar un aspecto ligeramente estriado que corresponde a diversos grados de opacidad y variaciones del color gris. Son nubes típicas de lluvia de primavera y verano y de nieve durante el invierno. Estratocúmulos: Presentan ondulaciones amplias parecidas a cilindros alargados, pudiendo presentarse como bancos de gran extensión. Estas nubes presentan zonas con diferentes intensidades de gris. Los Estratocúmulos rara vez aportan lluvia, salvo cuando se transforman en Nimbostratos. Estratos: Tienen la apariencia de un banco de neblina grisáceo sin que se pueda observar una estructura definida o regular. Presentan manchones de diferente grado de opacidad y variaciones de la coloración gris. Durante el otoño e invierno los Estratos pueden permanecer en el cielo durante todo el día dando un aspecto triste al cielo. Durante la primavera y principios del verano aparecen durante la madrugada dispersándose durante el día, lo que indica buen tiempo. Nubes de desarrollo vertical Cúmulos: Presentan un gran tamaño con un aspecto masivo y de sombras muy marcadas cuando se encuentran entre el Sol y el observador, es decir, son nubes grises. Presentan una base horizontal y en la parte superior protuberancias verticales de gran tamaño que se deforman continuamente, presentando un aspecto semejante a una coliflor de gran tamaño. Los Cúmulos corresponden al buen tiempo cuando hay poca humedad ambiental y poco movimiento vertical del aire. En el caso de existir una alta humedad y fuertes corrientes ascendentes, los Cúmulos pueden adquirir un gran tamaño llegando a originar tormentas y aguaceros intensos. Cumulonimbos: De gran tamaño y apariencia masiva con un desarrollo vertical muy marcado que da la impresión de farallones montañosos y cuya cúspide puede tener la forma de un hongo de grandes dimensiones; y que presenta una estructura lisa o ligeramente fibrosa donde se observan diferentes intensidades del color gris o cerúleo. Estas nubes pueden tener en su parte superior cristales de hielo de gran tamaño. Los Cumulonimbos son las nubes típicas de las tormentas intensas pudiendo llegar a producir granizo. Frentes, borrascas y anticiclones Una de las secciones de los medios de comunicación que más interesan al público (que tienen más audiencia) son las previsiones meteorológicas. El interés radica en la gran influencia que tiene el tiempo sobre nuestras actividades cotidianas. La meteorología se vale de diversos instrumentos que miden temperatura, humedad y presión en distintos lugares y a diversas alturas. Con ellos se elaboran los mapas del tiempo. Los elementos básicos de estos mapas son los frentes, las borrascas (o depresiones) y los anticiclones. Con ellos se puede explicar hacia donde irán las nubes, en qué lugar se dan las condiciones para que descarguen su humedad y que dirección tomarán los vientos. Frentes Cuando dos grandes masas de aire con temperaturas distintas y uniformes se encuentran, se produce un choque que genera una variación brusca de la humedad y de la temperatura. La línea de choque se llama "frente" Se llama frente frio cuando el aire frio avanza hacia el caliente y frente cálido si el aire caliente se abre paso hacia el frio. La zona alterada como consecuencia del choque se llama ciclón, borrasca o depresión. Por el contrario, la zona donde la atmósfera es más estable, con altas presiones, se llama anticiclón. Las isobaras son las líneas que unen los puntos en que la presión atmosférica al nivel del mar es la misma. Suelen expresarse en milibares y son muy útiles para la predicción meteorológica. En ocasiones las isobaras forman familias de curvas encerradas unas en otras alrededor de una región donde la presión es más alta o más baja que en los puntos de su alrededor. En el primer caso constituye un anticiclón y en el segundo un ciclón. Se llama sistema frontal a un par de frentes, el primero cálido y el segundo frío, que van con unido a a una depresión o borrasca. Borrascas y anticiclones Una borrasca o ciclón es una zona de baja presión atmosférica rodeada por un sistema de vientos que en el hemisferio norte se mueven en sentido opuesto a las agujas del reloj, y en sentido contrario en el hemisferio sur. El término ciclón se ha utilizado con un sentido más amplio aplicándolo a las tormentas y perturbaciones que acompañan a estos sistemas de baja presión, en particular a los violentos huracanes tropicales y a los tifones, centrados en zonas de presión extraordinariamente baja. Un anticiclón es una zona donde la presión atmosférica es más alta que en las zonas circundantes. Las isobaras suelen estar muy separadas, mostrando la presencia de vientos suaves que llegan a desaparecer en las proximidades del centro. El aire se mueve en la dirección de las agujas del reloj en el hemisferio Norte y en sentido contrario en el hemisferio Sur. El movimiento del aire en los anticiclones se caracteriza por los fenómenos de convergencia en los niveles superiores y divergencia en los inferiores. El aire que baja se va secando y calentando, por lo que trae consigo estabilidad y buen tiempo, con escasa probabilidad de lluvia. En invierno, sin embargo, el aire que desciende puede atrapar nieblas y elementos contaminantes bajo una inversión térmica y llegar a formar el denominado "smog" Climas del mundo: lluviosos Aunque la variedad de climas locales en la Tierra es enorme, como siempre, los científicos se han encargado de clasificarlos. De esta forma podemos hacernos una idea aproximada de qué tiempo hace en los diversos lugares del planeta y, en consecuencia, entender mejor cómo viven sus habitantes, animales y plantas, ya que el clima determina su forma de vida. Hay para todos los gustos, desde climas extremadamente secos a otros demasiado húmedos o, incluso, otros que reparten el año entre los dos extremos. Hay climas muy cálidos, otros muy fríos, otros suaves y algunos, en zonas altas, con variaciones drásticas al cabo del día. Climas tropicales lluviosos Son climas con temperaturas del mes más frío por encima de 18º C. Se localizan en áreas que se extienden desde el Ecuador hasta los Trópicos a alturas inferiores a unos 800 a 1000 m, con lluvias superiores a 750 mm anuales, también son llamados climas mega térmicos o cálidos con bosques. Dentro de este grupo de climas pueden reconocerse tres tipos: Ecuatorial: Caliente y húmedo, con precipitaciones abundantes todo el año (selva tropical). Se da en las zonas de las calmas ecuatoriales, entre 10º S y 10º N. La temperatura todos los meses está entre 20 y 27º C. La amplitud térmica anual es inferior a los 5º C. La humedad relativa es muy alta. La precipitación supera los 2000 mm anuales, con un máximo en los equinoccios y un mínimo en los solsticios. Tropical: Caliente subhúmedo con lluvias en verano (sabana). Se da entre la zona ecuatorial y en los desiertos cálidos (entre 10 y 25º de latitud Norte y Sur). Estación invernal seca que aumenta a medida que nos alejamos del Ecuador. Precipitación mínima superior a 100 mm. Monzónico: Caliente, húmedo, con lluvias abundantes en verano, con in-fluencia del monzón. Se da en el sudeste asiático. Es el clima más húmedo del planeta, aunque tiene una corta estación seca invernal. Contraste estacional muy fuerte. Verano cálido y húmedo e invierno seco. La precipitación mínima supera los 400 mm en pocos meses. Climas templados lluviosos Son climas donde la temperatura media del mes más frío está comprendida entre 18º C y 3º C y la temperatura media del mes más cálido es superior a 10º C. La temperatura del mes más frío de -3º C coincide con el límite de las zonas cubiertas de nieve por un mes o más. En este grupo hay tres regímenes pluviométricos diferentes que dan origen a los tres tipos principales de clima: Oceánico: Se extiende entre los 35 y 60º de latitud, en la zona de influencia de los sistemas ciclónicos. Carecen de estación seca propiamente dicha, aunque tienen un mínimo estival. Las estaciones están marcadas por las temperaturas. Hacia el interior de los continentes y hacia el norte y el sur, se modifica sensiblemente. Chino: Clima subtropical de las fachadas orientales de los continentes en la zona templada. Clima de transición entre el tropical lluvioso y el templado continental. La influencia continental se manifiesta en las olas de frío invernales. Su verano es cálido y húmedo de tipo tropical, el invierno suave y lluvioso, de tipo mediterráneo. Mediterráneo: Clima subtropical de la zona templada, entre los 30 y los 45º de latitud norte y sur. Caracterizado por una marcada sequía estival. Se encuentra en la zona de transición entre los climas húmedos y secos. La sequía estival está motivada por la permanencia del anticiclón subtropical. Precipitación mínima de 30 mm Climas del mundo: secos y fríos En algunos lugares de la Tierra el aire contiene poca humedad de forma que las precipitaciones son escasas. En otros, la temperatura es tan baja que pasan buena parte del año helados o cubiertos de nieve. En el caso extremo, en los climas polares, el hielo se mantiene todo el año. Finalmente, hay un tipo especial de clima que depende en gran medida de la altitud más que de la latitud. Se trata del clima de montaña, donde le contraste entre las temperaturas diurnas y nocturnas suele ser acusado y donde las precipitaciones tienen un régimen especial. Climas secos Son climas en los que la evaporación excede a la precipitación, por lo que ésta no es suficiente para alimentar corrientes de agua permanentes. Hay dos subdivisiones principales: Semiárido: En las estepas cálida o en los límites de los grandes desiertos cálidos. Sus precipitaciones son escasas e irregulares, entre 250 y 500 mm anuales, en forma de chaparrones. Las temperaturas son elevadas durante todo el año. Gran amplitud térmica diaria. Otro tipo de clima semiárido se da en las estepas frías, en latitudes medias del interior de los continentes más grandes. Sus precipitaciones son muy escasas e irregulares, en forma de chaparrones. Las temperaturas similares a las continentales. Inviernos fríos y fuerte amplitud térmica anual. Árido: Es el clima del desierto, ya sea cálido o frio. La aridez es extrema y las precipitaciones escasas e irregulares, inferiores a los 250 mm anuales, con una sequedad extrema del aire. Humedad relativa muy baja. Excepto en Europa, se presentan en todos los continentes. Los desiertos fríos son degradaciones del clima continental, mediterráneo o de vertientes a sotavento. Climas fríos Son los climas subantárticos y subárticos húmedos con inviernos rigurosos, donde la temperatura media del mes más frío es inferior a -3º C y la temperatura media del mes más cálido mayor a 10º C. Estos límites de temperatura coinciden aproximadamente con los de bosques hacia los polos. Los lugares con este clima se caracterizan por estar cubiertos de nieve uno o más meses. Hay dos tipos fundamentales: Continental húmedo: Ocupa la mayor parte de la zona templada propiamente dicha. Es muy contrastado. A un invierno muy frío y seco se opone un verano cálido y lluvioso. La oscilación térmica anual es muy elevada. En los bordes del clima continental las precipitaciones, aunque no muy abundantes, son regulares. Continental suave: A diferencia del anterior, tiene una estación seca en invierno. Climas polares La temperatura media del mes más cálido es menor que 10º C. Se localizan en las latitudes altas y poseen precipitaciones menores a 300 mm anuales. Hay dos tipos fundamentales de este clima: Tundra: Zona de altas presiones polares entre el polo y la isoterma de los 10º C estivales. Frío intenso y constante, ningún mes supera los 10º C debido a la oblicuidad de los rayos solares. Precipitaciones escasas y disminuyendo a medida que nos acercamos a los polos, en forma de nieve la mayoría. Hay una breve estación de crecimiento de las plantas, esencialmente helechos, líquenes, musgos y algunas gramíneas. Clima Polar: Zona de altas presiones polares entre el polo y la isoterma de 0º C. Frío intenso y constante. Precipitaciones escasas y disminuyendo a medida que nos acercamos a los polos, en forma de nieve la mayoría. En este clima ya no es posible que haya vegetación. Clima de alta montaña En las altas montañas se dan climas de tipo polar, donde la latitud no influye, solo afecta la altura sobre los 3000 m y la exposición, considerados los factores que determinan un clima de montaña. La vegetación es muy variable, de acuerdo a la latitud en que se encuentren ubicadas las montañas. Este tipo de clima, que normalmente es húmedo, lo podemos encontrar alrededor del mundo en zonas de grandes cordilleras, pudiendo ser frescos a fríos Clima: elementos y factores Clima y tiempo climático El clima es el valor medio del tiempo atmosférico. Los climatólogos calculan este promedio durante un período de treinta años con el fin de conseguir cifras representativas en las que poder basar sus clasificaciones. Para clarificar los conceptos: Clima: Corresponde al promedio del tiempo atmosférico, observado en forma científica durante un largo período de tiempo. Tiempo: Es la condición de la atmósfera, en un lugar determinado y en un instante preciso. En cualquier parte de nuestro planeta se puede observar que no hace el mismo tiempo climático todos los días. Sin embargo, durante el año predomina un tipo de tiempo, que es lo que se llama clima. Elementos del clima El clima es el resultado de numerosos factores que actúan conjuntamente. Los accidentes geográficos, como montañas y mares, influyen decisivamente en sus características. Temperatura, humedad, presión Para determinar estas características podemos Conjunción de factores y elementos. considerar como esenciales un reducido grupo de elementos: la temperatura, la humedad y la presión del aire. Sus combinaciones definen tanto el tiempo meteorológico de un momento concreto como el clima de una zona de la Tierra. La temperatura y la sensación térmica La temperatura atmosférica es el indicador de la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. Aunque existen otras escalas para otros usos, la temperatura del aire se suele medir en grados centígrados (ºC) y, para ello, se usa un instrumento llamado "termómetro". La temperatura depende de diversos factores, por ejemplo, la inclinación de los rayos solares. También depende del tipo de sustratos (la roca absorbe energía, el hielo la refleja), la dirección y fuerza del viento, la latitud, la altura sobre el nivel del mar, la proximidad de masas de agua. Sin embargo, hay que distinguir entre temperatura y sensación térmica. Playas tropicales. Aunque el termómetro marque la misma temperatura, la sensación que percibimos depende de factores como la humedad del aire y la fuerza del viento. Por ejemplo, se puede estar a 15º en manga corta en un lugar soleado y sin viento. Sin embargo, a esta misma temperatura a la sombra o con un viento de 80 km/h, sentimos una sensación de frío intenso. La humedad del aire La humedad indica la cantidad de vapor de agua presente en el aire. Depende, en parte, de la temperatura, ya que el aire caliente contiene más humedad que el frío. La humedad relativa se expresa en forma de tanto por ciento (%) de agua en el aire. La humedad absoluta se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en una unidad de volumen de aire y se expresa en gramos por centímetro cúbico (gr/cm3). La saturación es el punto a partir del cual una cantidad de vapor de agua no puede seguir creciendo y mantenerse en estado gaseoso, sino que se convierte en líquido y se precipita. Para medir la humedad se utiliza un instrumento llamado "higrómetro". Presión atmosférica La presión atmosférica es el peso de la masa de aire por cada unidad de superficie. Por este motivo, la presión suele ser mayor a nivel del mar que en las cumbres de las montañas, aunque no depende únicamente de la altitud. Las grandes diferencias de presión se pueden percibir con cierta facilidad. Con una presión alta nos sentimos más cansados, por ejemplo, en un bochornoso día de verano. Con una presión demasiado baja (por ejemplo, por encima de los 3.000 metros) nos sentimos más ligeros, pero también respiramos con mayor dificultad. La presión "normal" a nivel del mar es de unos 1.013 milibares, pero disminuye progresivamente a medida que se asciende. Para medir la presión utilizamos el "barómetro". Mayor altura, menor presión. Las diferencias de presión atmosférica entre distintos puntos de la corteza terrestre hacen que el aire se desplace de un lugar a otro, originando los vientos. En los mapas del tiempo, los distintos puntos con presiones similares se unen formando unas líneas que llamamos "isobaras". El clima o el promedio de las condiciones del tiempo de cada región nos afecta a todos. Desde cambios diarios de temperatura a cambio de estaciones del año, el clima influye regularmente las decisiones humanas. Agua abundante y extensa temporada de producción agraria hacen que la agricultura sea muy productiva, pero una sola tormenta puede devastar muchas vidas. Las lluvias son una parte del clima. ¿Caen sus lluvias igualmente durante todo el año o solo en cierta temporada? La cantidad de lluvia que cae anualmente y su distribución durante el año determina la clase de plantas que pueden crecer en su área. Si llueve menos de 250 milímetros al año, o si en un solo mes caen 500 0 600 milímetros de lluvia, no crecerán muchos árboles en dicho sector. Pero si otro lugar recibe más de 1.270 milímetros de lluvia en un año típico, de seguro habrá mucho pasto que cortar, árboles para podar y arbustos para sacar. La cantidad de lluvia anual también influye en la erosión de la tierra, la agricultura, el agua potable y el peligro de incendios. Factores del clima En la distribución de las zonas climáticas de la Tierra intervienen lo que se ha denominado factores climáticos, tales como la latitud, altitud y localización de un lugar y dependiendo de ellos variarán los elementos del clima. También deben considerarse como factores las masas de agua, las corrientes marinas y los grandes bosques Latitud La latitud de un lugar determinado corresponde a la distancia —expresada en grados, minutos o segundos— entre cualquier punto de la tierra y el ecuador. Ella puede ser norte o sur, dependiendo si el lugar se encuentra situado al norte o al sur, respectivamente, del ecuador. Según la latitud se determinan las grandes franjas climáticas, en ello interviene la forma de la Tierra, ya que su mayor extensión en el ecuador permite un mayor calentamiento de las masas de aire en estas zonas permanentemente; disminuyendo progresivamente desde los Trópicos hacia los Polos, que quedan sometidos a las variaciones Latitud mayor, clima frío o polar. estacionales según la posición de la Tierra en su movimiento de traslación alrededor del Sol. En otras palabras, a menor latitud, más cercano se encuentra el lugar del ecuador; por lo tanto, más altas temperaturas promedios se tienen. Es decir, a medida que nos alejamos del ecuador existen menores temperaturas promedio y disminuyen las precipitaciones promedio en forma de chubasco. Altitud La altitud respecto al nivel del mar influye en el mayor o menor calentamiento de las masas de aire. Es más cálido el que está más próximo a la superficie terrestre, disminuyendo su temperatura progresivamente a medida que nos elevamos, unos 6,4º C. cada 1.000 metros de altitud. La localización Desiertos interiores. La situación de un lugar, en las costas o en el interior de los continentes, será un factor a tener en cuenta a la hora de establecer el clima de esa zona, sabiendo que las aguas se calientan y enfrían más lentamente que la tierra, los mares y océanos suavizan las temperaturas extremas tanto en invierno como en verano, el mar es un regulador térmico. El relieve son las formas distintas que presenta la corteza terrestre. El macrorrelieve de la tierra se ha formado principalmente por el desplazamiento de las placas de la tierra que hacen que se formen alteraciones de la superficie terrestre. Otro factor que ayuda a la formación de distintos relieves son los vientos que al producir la erosión se tiende a nivelar el relieve, pues desgasta las partes más altas de las cordilleras y tiende a rellenar con los aluviones. El relieve afecta el clima ya que en los sectores más altos hay mayores diferencias de temperaturas que en los sectores más bajos. Por otro lado los sectores más bajos en general presentan mayores humedades relativas promedio. La distancia con respecto al mar determina a nivel climático la influencia marítima que lleva a decir que en los lugares más cercanos al mar existe menor oscilación térmica y mayor humedad relativa comparado con los lugares más hacia el interior del continente. Las corrientes marinas se forman por el empuje del viento sobre el mar. Al girar la tierra, las corrientes se retuercen y fluyen alrededor de los océanos en enormes círculos llamados giros. Las corrientes cálidas se alejan del ecuador, y las frías fluyen de regreso hacia él. Los vientos que soplan sobre estas corrientes aportan temperaturas cálidas o frías a las costas cercanas, por lo que afectan el clima. La corriente del golfo, en el Atlántico, mantiene cálida la parte noroccidental de Europa en invierno. Esos elementos y factores habrá que combinarlos adecuadamente en el establecimiento de los climas de los distintos lugares de la Tierra, e incluso habrá que matizarlos con factores particulares si hablamos de microclimas. Los climas de la Tierra se reflejan en la distinta vegetación, fauna, asentamientos humanos y actividades económicas de estos según las zonas y la tipología. Zonas Climáticas Teniendo en cuenta la circulación atmosférica y otros factores, en el mundo se diferencian cuatro grandes zonas climáticas: Clima Polar Clima templado Clima tropical Clima Templado Clima Polar Fuente Internet: hjallaskoli.kopavogur.is/.../loftslag.htm Zona de convergencia intertropical La podemos llamar también zona ecuatorial porque se sitúa en las cercanías del ecuador. En esta zona el aire cálido y húmedo tiende a ascender, especialmente con la insolación del día. Al ir subiendo se enfría por lo que se forman grandes nubes que, prácticamente todos los días al atardecer, descargan lluvia. La abundancia de lluvias y las elevadas temperaturas favorecen el desarrollo de la vegetación y es en esta zona en la que se desarrollan los grandes bosques selváticos. Esta zona climática no se sitúa a lo largo de todo el año en el mismo sitio, sino que sufre desplazamientos hacia el norte o hacia el sur, dependiendo de las estaciones o empujada por los vientos monzones, que son especialmente fuertes en el sur de Asia. Zonas tropicales Son las situadas al norte y al sur de la zona anterior. En ellas predominan los llamados vientos alisios que se forman cuando las masas de aire del norte o del sur se mueven para ocupar el espacio que deja libre el aire ascendente de la zona ecuatorial. Por el efecto Coriolis, en el hemisferio norte los alisios soplan predominantemente de noreste a suroeste, mientras que en el hemisferio sur lo hacen de sudeste a noroeste. En altura la circulación del viento se hace en sentido contrario, hasta los 30º de latitud, aproximadamente, lugar en donde el aire, ya enfriado, se desploma hacia la superficie cerrándose así las corrientes convectivas próximas al ecuador. Las zonas tropicales situadas entre los 20º y los 40º de latitud, en las que el aire desciende desde la altura, se caracterizan por el predominio de las altas presiones (aire frío y denso que se acumula contra la superficie). Esto supone precipitaciones escasas, normalmente inferiores a los 250 mm anuales, ya que la circulación vertical descendente impide el desarrollo de nubes, pues el aire al bajar aumenta su temperatura y por tanto aumenta su capacidad de contener vapor de agua (mayor humedad de saturación). Por esto en estas zonas hay grandes extensiones desérticas en los continentes, tanto en el hemisferio norte como en el sur. Zonas templadas Son las situadas al norte (hemisferio norte) o al sur (hemisferio sur) de las zonas tropicales. Justo al norte (o al sur en el hemisferio sur) de donde surgen los alisios, la misma masa de aire que al desplomarse desde la altura ha originado esos vientos, provoca también que parte de ese aire viaje hacia el noreste (o hacia el sureste en el hemisferio sur). Se forman así los vientos occidentales (de oeste a este) típicos de las latitudes templadas. Zona templada. Las masas de aire que arrastran los vientos occidentales llegan a chocar con las masas de aire frío procedentes de las zonas polares y se desplazan montándose sobre ellas, al ser más calientes. Este ascenso provoca la formación de nubes y precipitaciones en el fenómeno meteorológico que llamamos borrasca. En las borrascas es típico que el aire al ascender adquiere un movimiento giratorio, formándose un frente cálido que suele ser seguido de otro frente frío. El paso de los frentes cálido y frío es el que trae las lluvias. Las borrascas tienden a desplazarse de oeste a este, de tal manera que al paso de un frente cálido le suele seguir una mejoría transitoria y viene luego un frente frío con empeoramiento del tiempo que termina por alcanzar y neutralizar al frente cálido produciéndose así la desaparición de la borrasca. Estas continuas variaciones provocadas por la alternancia de anticiclones (altas presiones) y borrascas (bajas presiones) son las típicas del "tiempo" atmosférico de las zonas templadas. Zonas polares En ellas la situación es casi siempre anticiclónica porque las masas de aire frío descienden desde las alturas y se desplazan lateralmente hacia el sur (hacia el norte en el hemisferio sur). En estas zonas llueve muy poco, menos de 250 mm anuales (situación anticiclónica), por lo que se suele hablar de desiertos fríos, a pesar de que se mantengan cubiertos por hielos y nieve. Zonas climáticas de Köppen En la década de 1910, El austriaco Köppen trazó una clasificación de los climas del mundo basada en dos variables: la temperatura y el régimen de precipitaciones. Este sistema se sigue usando en líneas generales y es la base de la tabla de climas. La temperatura depende de la fuerza de los rayos solares, y consecuentemente de la latitud, aunque la modifica la circulación general del aire. Ésta distribuye la humedad sobre la superficie de la Tierra. Las zonas climáticas están ligadas a la latitud, aunque, debido a los vientos y a la altura, los límites de las zonas no siguen exactamente los paralelos de la latitud. Los climas según Köppen: — Climas tropicales — Climas secos — Climas templados — Climas fríos — Climas polares — Climas de montaña. RIESGOS HIDROMETOROLOGICOS Se generan por la acción violenta de los agentes atmosféricos. México es afectado por varios tipos de fenómenos hidrometeorológicos que pueden provocar la pérdida de vidas humanas o daños materiales de importancia. Principalmente está expuesto a la acción violenta de algunos agentes atmosféricos como lluvias, granizadas, nevadas, heladas y sequías. Acontecimientos como el del huracán Pauline en Acapulco (1997), los derivados de las lluvias intensas en Tijuana (1993 y 1998), en Pijijiapan y Valdivia en Chiapas (1998) y en Topochico en Monterrey (1999), también las inundaciones y deslaves ocurridos en octubre de 1999 en Tabasco, Veracruz, Puebla e Hidalgo, constituyen los ejemplos más recientes que ponen de manifiesto la gravedad de las consecuencias de esta clase de fenómenos. Las fuertes precipitaciones pluviales pueden generar intensas corrientes de agua en ríos, flujos con sedimentos en las laderas de las montañas, movimientos de masa que transportan lodo, rocas, arena, árboles, y otros objetos que pueden destruir casas, tirar puentes y romper tramos de carreteras. Las granizadas producen afectaciones en las zonas de cultivo, obstrucciones del drenaje y daños a estructuras en las zonas urbanas. Las sequías provocan fuertes pérdidas económicas a la ganadería y la agricultura en periodos de meses o años. Pese a que no es grande la zona de México expuesta a nevadas, el frío es causa de muertes en los sectores de la población de bajos recursos económicos. El conocimiento de los principales aspectos de los fenómenos hidrometeorológicos, la difusión de la cultura de Protección Civil en la población y la aplicación de las medidas de prevención de desastres pueden contribuir de manera importante en la reducción de los daños ante esta clase de fenómenos. - Ciclones Tropicales (Huracanes) - Inundaciones - Tormentas de Granizo - Heladas y Nevadas - Tornados - Viento - Sequías - Erosión - Frente frío ACTIVIDAD DE CONSOLIDACION Con los conocimientos que has adquirido con el estudio del modulo realiza las siguientes actividades sin consultar el texto después verifica tus respuestas en los lineamientos de AUTOEVALUACION. 1.-Completra el siguiente cuadro sobre los fenómenos luminosos y eléctricos de la atmosfera FORMA EN LA QUE SE PRODUCEN COLOR DEL CIELO ARCOIRIS RAYO TRUENO 2.-Cual es la capa atmosférica donde se producen estos fenómenos. 3.-Explica los 4 procesos de calentamiento de la superficie terrestre y la atmosfera 4.- explica la diferencia que existe entre la formación de la nieve y el granizo. 1.-Completra el siguiente cuadro sobre los fenómenos luminosos y eléctricos de la atmosfera FORMA EN LA QUE SE PRODUCEN COLOR DEL CIELO ARCOIRIS RAYO TRUENO 2.-Cual es la capa atmosférica donde se producen estos fenómenos. Referencia: 1 (2001), "Diagnóstico de Peligros e Identificación de Riesgos de Desastres en México", CENAPRED.
