FACTORES Y ELEMENTOS DEL CLIMA

FACTORES Y ELEMENTOS DEL CLIMA
Construcción Sostenible:Arquitectura Bioclimática | Arq. Mercedes Miglianelli|09/09/2013
DIFERENCIA ENTRE TIEMPO Y CLIMA
•
El tiempo es el estado físico de la atmósfera.
• El clima es la sucesión de los estados de tiempo.
• El tiempo atmosférico lo estudia la meteorología
• El clima es el objeto de estudio de la climatología
ELEMENTOS CLIMÁTICOS
Temperatura
• Brillo Solar
Precipitación
• Nubosidad
Humedad
• Velocidad y
Dirección del
Viento
Los elementos del tiempo o del clima son
aquellas cualidades físicas de la atmósfera
que son cuantificables y por lo tanto se
pueden medir
ELEMENTOS DEL CLIMA
TEMPERATURA
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•
•
•
Es el grado de calor del aire.
Se mide en grados centígrados (ºC) o grados Farenheit (ºF).
Para su medición se utiliza el termómetro.
Se puede representar mediante mapas de líneas (isotermas).
Temperatura media anual entre los 24 y los 28°C
ELEMENTOS DEL CLIMA
HUMEDAD
La humedad es un factor meteorológico de suma importancia ya
que el vapor de agua absorbe energía solar durante el día y la va
perdiendo paulatinamente durante las noches. Esta es la razón
por la cual las menores temperaturas del día se presentan al
amanecer y no al anochecer. En las zonas de muy baja humedad,
en cambio, la temperatura nocturna baja en forma abrupta.
Factores que modifican la HR
•
•
•
•
Estación del año (temperatura del aire)
Latitud (temperatura, contenido vapor de agua)
Hora del día (temperatura)
Cercanía al mar (continentalidad, temperatura,
vapor)
• Fuentes de agua.
ELEMENTOS DEL CLIMA
HUMEDAD
Cantidad de vapor de agua que contiene el aire
Depende de factores como la proximidad al mar y de la temperatura
(disminuye cuando aumenta la temperatura).
• Afecta al balance de radiación (efecto invernadero)
• Produce un almacenamiento y una transferencia
de calor latente.
• Es el origen de los fenómenos de condensación y
sublimación (nubes e hidrometeoros).
• Es uno de los elementos que condicionan el confort
climático.
Mezcla de humedad es la relación entre la cantidad (masa) de vapor de agua y
la cantidad (masa) de aire seco, y se expresa en g (de vapor de agua)/kg. (de
aire seco).
ELEMENTOS DEL CLIMA
HUMEDAD
Parámetros del Aire Húmedo
Temperatura de Bulbo Seco TBS - ºC
Es la temperatura que puede medirse con un termómetro común.
Temperatura de Bulbo Húmedo TBH - ºC
Es la temperatura que puede medirse con un termómetro común, al cual se
le ha colocado sobre el bulbo un elemento absorbente (gasa, algodón,
liencillo, etc.)embebido en agua.
Al agitar el termómetro, el agua que empapa el elemento absorbente pasa al
aire ambiente por evaporación, tomando para ello calor del bulbo con lo
cual la temperatura en el mismo desciende.
ELEMENTOS DEL CLIMA
HUMEDAD
Temperatura de Rocío TR - ºC
Es la temperatura a la cual se produce la condensación. En ese momento el
vapor de agua contenido en al aire húmedo comienza a separarse.
Humedad Relativa HR - %
Es la relación porcentual entre la He del aire húmedo y la He que tendría si
estuviera saturado, a igual temperatura de Bulbo Seco.
Entalpía cal/Kg.
Es el contenido de calor del aire húmedo, obtenido como la sumatoria de
los calores sensibles del aire y del líquido y el calor latente del agua
evaporada
.
ELEMENTOS DEL CLIMA
HUMEDAD
EL VAPOR DE AGUA CONTENIDO EN LA ATMÓSFERA
Evaporación del agua existente en el
suelo.
Evaporación directa de los océanos,
mares, ríos o lagos.
Evapotranspiración de las plantas y
animales.
ELEMENTOS DEL CLIMA
PRECIPITACIÓN
Es la caída de agua procedente de las nubes.
Puede ser en forma líquida o sólida.
Se mide con el pluviómetro en milímetros (mm) o litros por metro cuadrado (l/m2).
Se originan por la elevación, enfriamiento y condensación del vapor de agua
contenido en el aire.
Un milímetro de precipitación equivale a un (1) litro de agua por m2 de
superficie o a diez (10) m3 de agua por hectárea.
Evaporación
La evaporación es la emisión espontánea de vapor de agua por una
superficie libre de agua en estado líquido, a una temperatura inferior al
punto de ebullición.
ELEMENTOS DEL CLIMA
REFLEXIÓN
LAS NUBES
Modifican la distribución del calor
solar sobre la superficie terrestre y en
la atmósfera, debido a que:
La reflexión de la parte superior de las
nubes es mayor que de la superficie de
la Tierra, la cantidad de energía solar
reflejada al espacio es mayor en días
nublados. La radiación que penetra
hasta la superficie terrestre, la absorbe
y la emite de nuevo, pero la parte
inferior de las nubes es opaca para esta
radiación terrestre de onda larga y la
refleja de vuelta a la Tierra.
REGIÓN kwh/m2/año
GUAJIRA
COSTA ATLÁNTICA
ORINOQUIA
AMAZONIA
ANDINA
COSTA PACÍFICA
2.190
1.825
1.643
1.551
1.643
1.278
ELEMENTOS DEL CLIMA
RADIACION SOLAR
• La principal fuente de energía para
casi todos los procesos atmosféricos
la constituye la energía radiada por
el Sol hacia la Tierra, en el rango de
la onda corta entre
• 0,1 mm
30 mm calorías/cm2
• La región de mayor
radiación solar en el país
es la península de La
Guajira
• 650 cal/cm2 /día
• Las zonas con niveles
más bajos de radiación
son la costa del Pacífico
y el piedemonte Llanero
en el área circundante
de Villavicencio
• 300 cal/cm2 /día
ELEMENTOS DEL CLIMA
PRESIÓN Y VIENTOS
PRESIÓN
Es el peso del aire sobre la superficie de la tierra. Se mide en milibares (mb).
Los vientos son movimientos horizontales de masas de aire.
Se producen como consecuencia de las diferencias de presión.
Circulan desde las zonas de alta presión a las zonas de baja presión.
La velocidad, se expresa en metros por segundo (m/s) o kilómetros por
hora (Km/h).
Colombia, está sometida a los vientos
alisios que soplan del noreste en el
hemisferio Norte y del sureste en el
hemisferio Sur.
ELEMENTOS DEL CLIMA
VIENTOS
Escala de Beaufort de aire
FACTORES DEL CLIMA
LATITUD
LATITUD
Es la distancia angular de
un punto sobre la superficie
terrestre al Ecuador; se mide en
grados, minutos, y segundos.
La importancia de este
factor del clima es que determina la
incidencia de los rayos solares
sobre la tierra en un punto
determinado.
FACTORES DEL CLIMA
ALTITUD
ALTITUD
Es la distancia vertical de un
plano horizontal hasta el nivel del
mar, se mide en metros sobre el
nivel medio del mar. Este factor
determina el clima de un lugar,
porque al aumentar la altitud
desciende la temperatura de la
atmósfera.
La
temperatura
disminuye a razón de 0.6 grados
centígrados por cada 100 metros
de altitud.
FACTORES DEL CLIMA
RELIEVE
RELIEVE
El
relieve
es
la
configuración superficial de la
tierra. Este es otro factor clave
para el clima, ya que determina
las corrientes de aire, la
insolación de un lugar, el
contenido de humedad del aire,
etc.
FACTORES A CONSIDERAR
CAMBIO CLIMÁTICO
Confort Térmico
La Temperatura
La Humedad
El Viento
La Radiación Solar y su variabilidad a través del
día y del año
La constitución física, la edad, la dieta, el grado
de alimentación y las influencias culturales,
actividades al sol o sombra y la aclimatación.
CONFORT CLIMÁTICO
• Una de las principales funciones del
organismo es la de mantener constante la
temperatura interior del cuerpo en 37 ºC.
Ello depende a su vez del equilibrio
existente entre la producción de calor en el
cuerpo y sus pérdidas y ganancias.
• El cuerpo humano está en capacidad de
evaporar hasta 3 kg. de agua por hora. Con
temperaturas y humedades altas (mayores
de 26 ºC y 80% de humedad relativa)
•
Mecanismo de Termorregulación
Si el medio ambiente
Temperatura de la piel, se producirán
pérdidas por radiación, que se aumentan por el
movimiento del aire o de la persona; en este caso la
tiene poco efecto sobre el bienestar humano
Temperatura, el mecanismo de
termorregulación que utiliza el ser humano es la
• Humedades relativas menores a 25% : la
excesiva y rápida
evaporación del sudor
puede
producir
deshidratación
del
organismo
y
perturbaciones
por
enfriamiento.
dando lugar así a una refrigeración natural
en el organismo que tiende a equilibrar la
temperatura.
MANIFESTACIÓN DEL CALOR
• Calor Sensible
Es el calor que se manifiesta a
través de una modificación de la
temperatura de una sustancia.
Aumento en la temperatura del
mismo.
• Calor Latente
Es el calor que se manifiesta a
través de un cambio total del
estado físico de una sustancia a
temperatura constante. Aporta el
vapor de agua de la mezcla de aire
• Calor Total
Es la suma del calor sensible y del
calor latente.
DIAGRAMA PSICROMÉTRICO ASHRAE
La representación
gráfica de las
fórmulas
psicrométricas, que
representan las
diferentes
combinaciones
posibles de la
temperatura del aire,
la humedad relativa,
la humedad absoluta,
la temperatura de
bulbo húmedo y la
presión de vapor, y su
relación con otras
propiedades físicas, se
denomina Diagrama
Psicrométrico o
Ábaco de Mollier.
CONFORT CLIMÁTICO
Un ambiente térmico inadecuado es causa de reducciones de los
rendimientos físico y mental, y por lo tanto de la productividad; provoca
irritabilidad, incremento de la agresividad, de las distracciones, de los
errores, incomodidad al sudar o temblar, aumento o disminución de la
frecuencia cardíaca, lo que repercute negativamente en la salud.
CONFORT CLIMÁTICO
•
Correlación entre rendimiento y aumento de temperatura ambiental según
Grandjean
CONFORT Y CLIMA
CONFORT TÉRMICO:
“Es la condición de la mente la cual expresa satisfacción con el acondicionamiento térmico
ambiental”.
La sensación térmica de calor o frío es el resultado del balance entre el calor que genera
el cuerpo humano y la cantidad de calor que disipa al ambiente, resultando
una sensación de comodidad cuando ambos flujos están equilibrados.
ES AFECTADO POR:
El Confort Térmico es un concepto subjetivo que expresa el
bienestar físico y psicológico del individuo
• 21º C y 26º C
• La humedad relativa entre 30% y 70%
• Ropa ligera, a la sombra y relativamente inactivas
Las condiciones climáticas están dadas por la ubicación geográfica
Temperaturas medias, máximas y mínimas.
Humedad relativa.
Radiación solar.
Dirección y velocidad del viento.
Niveles de nubosidad.
Pluviometría.
CONFORT Y CLIMA
CONFORT Y CLIMA
Fanger denomina la Ecuación del Confort
Características
del vestido:
aislamiento y
área total del
mismo.
Características
del tipo de
trabajo:
carga térmica
metabólica y
velocidad del
aire.
Características
del ambiente:
temperatura
seca,
temperatura
radiante media,
presión parcial
del vapor de
agua en el aire y
velocidad del
aire.
CONFORT Y CLIMA
La American Society of Heating and Air Conditioning Engineers (ASHRAE)
Zona de Confort
Temperatura
Humedad
Movimiento y
Pureza del aire
CONFORT Y CLIMA
El intercambio de calor entre el cuerpo humano y el
ambiente se puede producir por los mecanismos físicos
de radiación, conducción, convección y evaporación.
Intercambio de
Energía
Mecánica
Intercambio
Térmico por la
Respiración
Convección
Intercambio
Térmico por
evaporación
Radiación
http://www.corpoema.com/
http://www.icde.org.co/web/guest/ideam
http://institucional.ideam.gov.co
http://www.cambioclimatico.gov.co
http://www.slideshare.net/isaacbuzo/elementosfactores-clima
El clima, documental discovery channel – YouTube
Consultar en el Atlas Climatológico de Colombia
publicado por el IDEAM:
http://www.ideam.gov.co/files/atlas/contenido.htmRed
Meteorológica Características y distribución de la
temperatura en Colombia
BIBLIOGRAFÍA