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TIEMPO Y CLIMA Meteorología y Climatología. Conceptos Tiempo: condiciones de temperatura, humedad, presión y viento que existen en un lugar  en un momento determinado, es decir, en un corto espacio de tiempo. Meteorología es la ciencia que se ocupa de los fenómenos que ocurren a corto plazo en  las capas bajas de la atmósfera, o sea, donde se desarrolla la vida de plantas y animales.  Estudia   los   cambios   atmosféricos   que   se   producen   a   cada   momento.   El   objetivo   de   la  meteorología es predecir el tiempo que va a hacer en 24 o 48 horas y elaborar un pronóstico  del tiempo a medio plazo. Clima:   conjunto   de   fenómenos   meteorológicos   que   caracterizan   las   condiciones  habituales o más probables de un punto determinado de la superficie terrestre. Es, por tanto,   una serie de valores estadísticos tomados en un largo espacio de tiempo. Por ejemplo, aunque  en un desierto se pueda producir, eventualmente, una tormenta con precipitación abundante,  su clima sigue siendo desértico, ya que la probabilidad de que esto ocurra es muy baja. Climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo.  Aunque   utiliza   los   mismos   parámetros   (temperatura,   presión,   vientos   y   humedad)   que   la  meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sino  estudiar las características climáticas a largo plazo.

Generalidades El clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio  de la atmósfera en un lugar determinado de la superficie terrestre. También es el conjunto de  intercambios de calor, presión y humedad que se producen entre la atmósfera, la tierra y el  agua. La   atmósfera   es   una   capa   gaseosa   que   envuelve   la   Tierra   y   realiza   una   serie   de  funciones muy importantes para el planeta, entre las cuales destacan las siguientes:   - regula   la   temperatura   de   la   superficie   del   planeta;   de   hecho,   actúa   como   un   gran  invernadero, impidiendo que la superficie se caliente o se enfríe en exceso. - actúa como filtro de determinadas radiaciones solares. - Contiene   todos   los   elementos   necesarios   para   la   supervivencia   de   los   organismos  (oxígeno y dióxido de carbono). - Es la responsable de los procesos geológicos externos: la acción del agua, el viento y  los glaciares.

1. ELEMENTOS DEL CLIMA


A) Temperatura La temperatura atmosférica es la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. Se  suele   medir   en   grados   centígrados   (ºC)   y,   para   ello,   se   usa   un   instrumento   llamado  "termómetro".  Factores que influyen en la temperatura: ­ la inclinación de los rayos solares ­ tipo de sustratos (la roca absorbe energía, el hielo la refleja, el agua la reparte) ­ dirección y fuerza del viento ­ comportamiento térmico diferente de las masas continentales (se calientan y enfrían  rápidamente) y las masas marinas (reparte el calor). ­ la latitud, la altura sobre el nivel del mar, la proximidad de masas de agua ... (ver: factores que influyen en el clima) 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 frío intenso. B) Presión atmosférica Es el peso del aire sobre la superficie de la Tierra y varía con la altitud. Las zonas altas  tienen   presión   baja,   y  las  zonas  bajas  tienen   presión   alta.   Se   mide   con   el  barómetro   y  se  expresa en milibares. El aire pesa (1kg/cm2), con lo cual aproximadamente soportamos unas  15­20 toneladas sobre nosotros. La presión normal a   nivel del mar es de 1013 milibares (mb) o 760 mm, pero puede  variar,   entonces  se   forman   los  llamados  centros  de  acción,   que   se   encargan   de   regular   la  circulación atmosférica. Se representan mediante isobaras (líneas que unen puntos de igual  presión. Son dos:  – Alta presión o Anticiclón (A): (+ de 1013 mb) centro de acción donde la presión supera los  1013   mb   (es  mayor   en   el   centro).   Conlleva   tiempo   estable,   seco   y  soleado   (frío   o   cálido).  Causa: en un anticiclón el aire pesa y desciende, se acumula en las capas bajas, y provoca y   difunde vientos.

Baja presión o Borrasca (B):  (­ de 1013 mb) centro de acción donde la presión es  menor   de   1013   mb.   Conlleva   tiempo   inestable,   cubierto,   con   posibilidades   de  precipitación. Causa: en una borrasca el aire pesa poco y asciende; como queda un  espacio vacío, atrae vientos de otras zonas para cubrirlo (actúa como un aspirador). Tipos de centros de acción. Tanto anticiclones como borrascas pueden ser:


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Térmicos: son locales y poco estables Dinámicos:   están   integrados   en   la   dinámica   general   de   la   atmósfera.   Son   estables  permanentes. (Ver apartado Dinámica…) C) Viento

Viento: es el desplazamiento del aire. Los vientos se desplazan entre zonas que tienen  diferente temperatura y presión. Se mide con el anemómetro y se expresa en km/h. 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. Por tanto el viento va de las altas (A) a las bajas presiones (B); su velocidad depende  de la diferencia de presión entre ellas, y lo podemos ver en las isobaras: Si están muy juntas: viento rápido Si están muy separadas: viento suave.

Pero el viento no sigue una trayectoria recta porque le afecta la  Fuerza de Coriolis:  “todo cuerpo tiende a trasladarse hacia la derecha en el hemisferio norte y a la izquierda en el   Sur, debido a la rotación de la Tierra”.   Hemisferio N: en el Anticiclón el viento gira según el sentido de las agujas del reloj.   Hemisferio S: en el Anticiclón el viento gira en sentido contrario a las agujas del reloj. D) Humedad.  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. Para  medirla  usamos el “higrómetro”. 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 que exista precipitación se deben dar estas condiciones: - enfriamiento de la masa de aire (aumenta la humedad relativa)


- núcleos de condensación - humedad y fuentes de humedad. CONCEPTOS RELACIONADOS CON LA HUMEDAD: Nubes: gotas de agua muy pequeñas o cristales de hielo. 2 grandes grupos: -

Estratiformes: alargadas, con forma de estrato. Altas (cirros, cirrocúmulos, cirrostratos), no generan precipitaciones. Medias (altocúmulos, altostratos). Bajas (nimbostratos, estratos, estratocúmulos).

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Cumuliformes:   nubes   de   desarrollo   vertical,   forma   de   globo.   Son   los   cúmulos   y  cumulonimbos (propios de las tormentas de verano)

Niebla: es un estrato (nube) a nivel del suelo. Aparece en lugares con mucha humedad,  y desaparece cuando las temperaturas suben o no hay aporte de humedad.

2. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CLIMA Estos factores son los que influyen y pueden cambiar los elementos de los que depende  el clima, de ahí que exista tanta variedad de climas en las diferentes zonas del mundo. Dichos  factores son los siguientes:


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Latitud: Es la distancia que hay desde un punto hasta el ecuador. Cuanto más nos  acercamos   a   la   franja   del   ecuador,   las   temperaturas   son   más   altas,   y   por  consecuencia, las precipitaciones también son mayores. Altitud: Es la altura respecto al nivel del mar. Cuanto más alto estamos (más alejados  del   nivel   del   mar),   menor   será   la   temperatura;   cuanto   más   cercanos   al   mar,   más  suaves son las temperaturas. Distribución tierras y mares: Si la zona en la que nos encontramos está cerca del  mar,   temperatura   es   más   suave,   más   constante;   sin   embargo,   cuanto   más   nos  alejamos de los mares, más severos son los cambios de temperatura. La   posición   de   la   Tierra   en   el   sistema   solar:   los   movimientos   de   rotación   y  traslación.   Por  eso   existen   las  estaciones.  Dependiendo   de   la  estación   en   que  nos  encontremos, estaremos más cerca o lejos del sol y esto influye en el clima. Relieve y orientación de las laderas: (ver efecto Foehn) Corrientes marinas:  son como ríos dentro del océano. Pueden ser cálidas o frías y  tienen mucha influencia en el clima de las costas a las que se acerque cada corriente, y  hace que lugares en la misma latitud tengan climas diferentes.

Mapa de corrientes marinas.

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Circulación   de   vientos:  (ver   “Circulación   general   de   la   atmósfera)Las   zonas  templadas del hemisferio N están entre el cinturón de altas presiones tropicales y el de  bajas presiones de las zonas polares, es decir, dentro del dominio de la circulación de  los   vientos   del   oeste.   Los   vientos   que   circulan   en   superficie   desde   el   oeste   están  reforzados   en   altura   por   la   presencia   del   jet   stream,   auténtico   regulador   de   la  circulación atmosférica. Radiación solar: está en relación con la temperatura y la humedad.

3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA VERTICAL Decimos que precipita cuando dentro de la nube se produce una condensación rápida.  Puede   ser   en   forma   de   lluvia,   nieve,   granizo   o   escarcha.   Se   miden   con   el  pluviómetro   en  milímetros por m2 (mm/m2). Existen diferentes mecanismos para que precipite:


1) Precipitación por convección 2) Precipitación orográfica (efecto Fohënn) 3) Precipitación por bajas presiones 3.1 Precipitación por convección Es propia de corrientes de aire muy cálido que asciende en altura rápidamente. Se enfría  también rápidamente, el vapor de agua se condensa y se crean grandes nubes de desarrollo  vertical (cumulonimbos). Es típica de las tormentas de verano. 3.2 Precipitación orográfica (efecto Foehn)

Cuando existe una cordillera alta y viento que se dirige a la montaña, las nubes chocan,  se elevan, se enfrían y precipita. Se distinguen dos laderas: Barlovento: ladera húmeda, con más vegetación; y Sotavento: ladera seca. 3.3 Precipitación por bajas presiones Asociada a la dinámica de Anticiclones y Borrascas. Se dividen en tres grupos: Frentes,  Ciclones Tropicales y Tornados.

A) Frentes: (ej: Frente Polar) Los frentes son la zona de contacto entre dos masas de aire de características distintas.  Por tanto,  no se mezclan, y a ambos lados de un frente se produce un cambio brusco de las   propiedades del aire, lo que casi siempre implica diferentes temperaturas. Por ejemplo: el área  de convergencia entre el aire tibio y húmedo con el aire seco y frío.  El aire frío tiene más fuerza y dinamismo  que el cálido, lo empuja y el cálido intenta  recuperar terreno; asciende porque pesa menos, y precipita. 


Etapas de formación de un frente Los frentes se asocian con ciclones o zonas de baja presión y se producen cuando una masa  de aire frío entra en contacto con otra de aire cálido. La circulación de la atmósfera terrestre  hace que el aire frío se mueva hacia el Este y hacia el ecuador, mientras que el cálido se  desplaza   hacia   el   Este   y   hacia   los   polos   formando   una   cuña   llamada   sector   cálido.   Este  movimiento hace que el frente se curve; el frente cálido se desvía hacia el Este, donde el borde  delantero del sector cálido está reemplazando al aire frío, y el frente frío se desvía hacia el  Oeste.   Como   el   aire   frío   se   mueve   más   deprisa   que   el   cálido,   el   sector   cálido   se   va  comprimiendo y el frente se cierra y pierde fuerza. Esto ocurre a nivel del mar, pero en las capas altas de la atmósfera hay un fenómeno  que se relaciona con el Frente Polar:  Jet Stream (Corriente en Chorro).  Es un chorro de  viento muy rápido, como un tubo, que circula de Oeste a Este en los dos hemisferios; esta  corriente   no   circula   rectamente,   sino  que   se  ondula,   y  determina  el  Frente   Polar,   haciendo  funcionar a las borrascas.

B) Ciclones Tropicales (Huracanes, Tifones) Es un ciclón tropical migratorio, con fuertes vientos y lluvias, que se origina sobre los  océanos   en   algunas   regiones   próximas   al   ecuador.   Se   forman   en   las   zonas   de   calmas  ecuatoriales (ver circulación general de la atmósfera), un cinturón estrecho caracterizado por  vientos suaves, brisas leves y variables y chubascos frecuentes. Los huracanes consisten en  vientos   muy   rápidos   que   soplan   de   forma   circular   alrededor   de   un   centro   de   baja   presión  llamado ojo del huracán. Este centro se desarrolla cuando el aire cálido y saturado de las zonas  de   calmas  ecuatoriales   se   eleva   empujado   por  aire   frío   más  denso.   Desde   el  borde   de   la  tormenta hasta su centro, la presión atmosférica cae bruscamente mientras que la velocidad  del aire aumenta. 


En general, los huracanes se desplazan en una trayectoria con forma de parábola. En el  hemisferio norte suelen viajar primero hacia el noroeste y, en latitudes mayores, giran hacia el  noreste. En el hemisferio sur la trayectoria usual empieza apuntando hacia el suroeste y luego  hacia el sureste. C) Tornados Es la menor de las depresiones móviles (Borrascas), pero la más violenta y compleja. Es  un   embudo   que   suele   colgar   de   un   cúmulonimbo   con   un   diámetro   entre   100­500   mts.   La  velocidad   del   viento   puede   llegar   a   alcanzar   unos   800   km/h.   Se   localiza   sobre   todo   en  Norteamérica y Australia. Funciona como un aspirador gigante.


4. CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA

  4.1 Zonas Ecuatoriales y Tropicales La zona del Ecuador es muy calurosa, por tanto, el aire caliente sube y se crea alrededor   un cinturón de Bajas Presiones (Chimenea Ecuatorial), con máximas precipitaciones. Cielos  siempre cubiertos. Este aire se traslada, se enfría y desciende porque pesa más, en las zonas subtropicales.  En estas zonas hay Anticiclones (ej: anticiclón de las Azores). Cielos despejados y paisajes  semisecos.  El   aire   vuelve   a   trasladarse   a   la   región   ecuatorial   porque   había   quedado   un   hueco  (círculo cerrado) en dirección: Suroeste (hemisferio N): vientos Alisios Noroeste (hemisferio S): vientos Contralisios. 4.2 Zonas Polares Son zonas con temperaturas muy bajas; el aire frío desciende porque pesa más y se crea  un anticiclón (tiempo seco y estable). Los anticiclones emiten viento hacia otras latitudes; ese  aire se va calentando y enfriando, y se crean Borrascas. El viento en las capas altas va a los  huecos que ha generado el aire frío. Vientos con dirección Noreste en hemisferio N y SE en hemisferio S. 4.3 Zonas Templadas Se encuentran en el límite entre las Borrascas del Norte y los Anticiclones tropicales,  donde   se   forma   el  Frente   Polar.   Los   vientos   van   en   dirección   Suroeste   en   hemisferio   N   y  Noroeste en hemisferio S. El circuito del se cierra en el límite entre la troposfera y estratosfera.


5. EFECTO INVERNADERO.  Es un proceso que ocurre en la Tierra, y que como consecuencia la acción del hombre,  se   va   incrementando   ocasionando   cambios   climáticos   apreciables   y   que   pueden   llevar   a  catástrofes desorbitadas. La   Tierra   se   calienta   gracias   a   la   energía   del   Sol.   Cuando   esta   energía   llega   a   la  atmósfera, una parte es reflejada de nuevo al espacio, otra pequeña parte es absorbida, y la  restante llega a la Tierra y calienta su superficie. Pero cuando la Tierra refleja a su vez la energía hacia la atmósfera, ocurre algo diferente.  En lugar de atravesarla y llegar al espacio, los gases de la atmósfera absorben una gran parte  de esta energía. Esto contribuye a mantener caliente el planeta. De ésta manera, la atmósfera deja que la radiación solar la atraviese para calentar la  Tierra, pero no deja salir la radiación que la Tierra irradia hacia el espacio. En un invernadero  ocurre lo mismo, salvo que en el invernadero se utiliza cristal, en vez de gases, para retener el  calor. Por esto, se llama a éste proceso, efecto invernadero. Los gases invernadero de la atmósfera cumplen la función de mantener la temperatura  media adecuada para la Tierra, a pesar de que las temperaturas varíen mucho de un lugar a  otro.   Si   estos   gases   aumentaran,   retendrían   demasiado   calor.   Esto   provocaría   el  recalentamiento del planeta. Entre los gases naturales que retienen el calor están el dióxido de carbono, el metano, el  óxido de nitrógeno, el vapor de agua y el ozono. Son todos importantes gases invernadero. Pero la atmósfera contiene además, unos gases artificiales, fabricados por el hombre,  que contribuyen al efecto invernadero. Entre ellos destacan los CFCs (clorofluorocarbonos),  elementos químicos responsables en gran medida de la destrucción de la capa de ozono que  protege la vida. Si la atmósfera no tuviese dos gases que se producen de forma natural: el dióxido de  carbono y el vapor de agua, la Tierra estaría 30ºC más fría de lo que está en la actualidad.  Pero   la   polución   está   incrementando   la   cantidad   de   gases   invernadero   presentes   en   la  atmósfera., y corremos el riesgo de que la Tierra se recaliente. Los científicos opinan que si los gases invernadero se duplican, la temperatura media  mundial se incrementará entre 1,5ºC y 4,5ºC. Si tenemos en cuenta que entre la temperatura  media  que reinaba  durante  la   última  glaciación  y  la actual sólo  hay una  diferencia  de  4ºC,  podemos   imaginarnos   fácilmente   que   un   incremento   semejante   podría   acarrear   unas  consecuencias catastróficas. (Ver esquema „Radiación Solar”, tema Atmósfera)


Tiempo y Clima  

Documento para educación secundaria que resume los principales conceptos sobre meteorología y climatología: factores y elementos del clima:...

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