El clima es el tiempo que predomina en una zona a lo largo de años (30 años). Latemperatura, la humedad y las precipitaciones, la presión y los vientos caracterizan éste y son por tanto sus elementos. Estos varían en función de una serie de factores, como son: la latitud, la altitud, la proximidad al mar, las corrientes marinas.
Los factores del clima son todas aquellas circunstancias que alteran las características que podemos esperar de un clima en función de sus elementos en un lugar determinado.
Constituye el principal elemento del clima ya que de él dependen los demás. Se puede definir como la cantidad de calor que posee la atmósfera. Se mide con el termómetro y se refleja en los mapas por medio de isotermas, lineas o curvas que unen puntos de la tierra que tienen la misma temperatura.
La temperatura varía en función de factores como:
Latitud: es la distancia angular que existe entre un punto cualquiera de la superficie terrestre y el Ecuador. De él depende el grado de insolación terrestre y esto exlica el contrastre entre las regiones polares y las tropicales muy cálidas. El eje de la tierra está inclinado. Si no lo estuviera, los Polos no recibirían insolación alguna durante todo el año, mientras que el Ecuador recibiría un máximo constante. Por tanto la inclinación del eje determina que la insolación recibida a una latitud determinada varíe con las estaciones del año, haciéndose cada vez mayores las diferencias a medida que avanzamos hacia los polos. Debido a la forma más o menos esférica de la tierra, los rayos solares inciden con distinta intensidad. Caen perpendicularmente en el Ecuador y de forma muy oblicua sobre los polos. Cuanto másperpendiculares llegan, más aumenta la cantidad de calor por unidad de superficie y viceversa, pues al disminuir el ángulo de incidencia,la misma cantidad de calor se distribuye sobre una zona mayor de la superficie terrestre.
La altitud: El calor del Sol atraviesa la atmósfera sin elevar significativamente su temperatura. Esta energía es absorbida por la Tierra provocando que ésta se caliente y eleve su temperatura, la cual es cedida a la masa de aire en contacto con ella. Así cuanto más alejadas estén las capas de aire de la tierra menor calor reciben de ésta. Debido a este fenómeno, una cualidad del aire es que la temperatura cambia de manera inversamente proporcional a la altura: "a mayor altura, menor temperatura" . La magnitud del cambio es de aproximadamente de 6ºC menos cada 1000 m hacia arriba. Esto es válido desde el nivel del mar hasta una altitud de 11.000 mtrs. A alturas superiores se considera que la temperatura tiene un valor constante de - 56,5º .
Las corrientes marinas: Son desplazamientos de grandes masas de agua con dirección fija y constante. Ejercen una gran influencia en el clima, modificando condiciones de temperatura y humedad según sean cálidas o frías. Su influencia es tal que zonas cercanas al polo norte como Escandinavia, no presentan hielos en sus aguas gracias al efecto de la corriente cálida del Golfo.
Las zonas donde confluyen corrientes cálidas y frías son ricas en fauna marina ya que se encuentran especies pertenecientes a aguas cálidas y frías transportadas por ambas corrientes.
Las corrientes pueden producirse por la diferencia de densidad del agua originados por los cambios de temperatura y salinidad. a esta circulación se conoce como circulación termohalina. En el siguiente enlace encontrarás un video en el que te explica cómo y hacia dónde se dirige la circulación termohalina. http://www.dailymotion.com/video/x2mfm60
Las corrientes superficiales oceánicas en el mundo están causadas por los vientos dominantes a nivel planetario. Las corrientes pueden ser frías, como la corriente de deriva del viento del oeste, o cálidas, como la corriente del Golfo. Las corrientes circulan en trayectorias llamadas giros, moviéndose como las agujas de un reloj en el hemisferio norte y al contrario en el sur.
El giro de la Tierra hacia el este influye en las corrientes marinas, porque tiende a acumular el agua contra las costas situadas al oeste de los océanos, como cuando movemos un recipiente con agua en una dirección y el agua sufre un cierto retroceso en el movimientos y se levanta contra la pared de atrás del recipiente. Este mismo efecto del giro de la tierra explicaría las zonas de afloramiento que hay en las costas del Pacífico y del Atlántico en las que sale agua fría del fondo a la superficie. Este fenómeno es muy importante desde el punto de vista económico, porque el agua ascendente arrastra nutrientes a la superficie y en estas zonas prolifera la pesca.
En los océanos también hay corrientes profundas. En estas el agua se desplaza por las diferencias de densidad. Las aguas más frías o con mayor salinidad son más densas y tienden a hundirse, mientras que las aguas algo más cálidas o menos salinas tienden a ascender. De esta forma se generan corrientes verticales unidas por desplazamientos horizontales para reemplazar el agua movida. En algunas zonas las corrientes profundas coinciden con las superficiales, mientras en otras van en contracorriente.
Las corrientes oceánicas trasladan grandes cantidades de calor de las zonas ecuatoriales a las polares. Unidas a las corrientes afmosféricas son las responsables de que las diferencias térmicas en la tierra no sean tan fuertes como las que se darían en un planeta sin atmósfera ni hidrosfera.
El océano Atlántico baña las costas europeas y es el que más nos influye en el clima, por eso podemos entretenernos en conocer cuáles son las principales corrientes en este océano. Enlace a "El baile de los océanos" de la Junta de Andalucía.
Veamos que entendemos por masas de aire, que tipos existen, que características tienen y como esto afecta a las temperaturas. Para ello vamos a visitar la siguiente página. Enlace a la página: http://www.educaplus.org/climatic/03_fact_masasaire.html
2. La humedad y las precipitaciones.
La humedad es la cantidad de vapor de agua que contiene la atmósfera. ¿De dónde procede ese vapor de agua?. Observa el siguiente esquema y después el siguiente vídeo y lo averiguarás. Se representan en un mapa a través de unas líneas llamadas isoyetas y el aparato para medir la cantidad de precipitaciones recibe el nombre de pluviómetro.
¿Qué nos indican las nubes en la atmósfera?
Para poder afirmar si va o no a llover es necesario ver si hay nubes en el cielo y en que proporción. Éste puede estar despejado o completamente cubierto de nubes. Es evidente que con nubes se pueden producir precipitaciones en forma de lluvia , nieve o granizo. Un cielo cubierto de nubes con un color gris es propio de un día lluvioso.
Puedes ver animaciones sobre un cielo que amenaza lluvia en la siguiente página:
Enlace a Framepool.
¿Cuándo podemos decir que llueve mucho? L
La respuesta no es sencilla, porque que el agua de la lluvia sea suficiente o escasa no depende sólo de la cantidad recogida, sino también de la temperatura que existe en el momento de la precipitación. No es lo mismo que caigan 20 mm de lluvia en verano, con 30º de temperatura, que en invierno con 5º. En el primer caso, debido a la temperatura elevada una parte importante del agua caída se volverá a evaporar y no aprovechará a la vida vegetal y animal. En el segundo caso, prácticamente toda el agua caída permanecerá en el suelo o se filtrará al subsuelo, siendo aprovechada por plantas y animales.
En cualquier caso, para que te hagas una idea:
Un fuerte aguacero puede suponer unos 50 litros por metro cuadrado.
Lluvias de más de 100 mm pueden provocar una inundación.
En climatología se utilizan diferentes índices matemáticos para decidir si un clima (o un mes) es árido. Todos ponen en relación la cantidad de agua y la temperatura, aunque algunos toman en consideración otros elementos más complejos.
El índice de aridez más sencillo y fácil de apreciar es el propuesto por el investigador Gaussen. Según este criterio, se produce aridez cuando la cantidad de lluvia recogida (medida en milímetros) es inferior a la temperatura del lugar multiplicada por dos. Puede aplicarse al conjunto de las precipitaciones anuales, teniendo como referencia la temperatura media anual, o a cada mes, poniendo en relación la precipitación media de un mes con su temperatura media. Pongamos un ejemplo para que lo veas más claro.
En una localidad la media de precipitaciones del mes de enero es de 40 mm, siendo la temperatura media de este mes 7º. En el mes de junio también se recoge una media de 40 mm, siendo su temperatura media de 21º. Apliquemos el índice de Gaussen para determinar si hay aridez o no en cada mes:
Enero: 7º x 2 = 14. Los 40 mm de precipitación superan claramente al doble de la temperatura. No hay aridez en ese mes.
Junio: 21º x 2 = 42. Los 40 mm de precipitación son inferiores al doble de la temperatura. Ese mes es árido.
¿Cómo se distribuyen las precipitaciones?
De acuerdo con la distribución de las precipitaciones podemos distinguir varias zonas:
¿Cómo se producen las precipitaciones?
Fuente: http://cienciasnaturales.es/CICLOAGUA.swf
Habrás descubierto que para transformar el vapor de agua del mar, de los lagos, de los ríos..., se necesita calor. Cuanto más cálido es el aire más cantidad de vapor de agua puede contener. Ahora bien, la cantidad de vapor de agua contenido en la atmósfera no sólo está relacionada con la temperatura del aire, sino tambien con la posición geográfica (es más elevada en los lugares cercanos al mar que en las zonas continentales) y con la presión atmosférica.
Juega a reproducir el ciclo del agua en la siguiente presentación:
Para que el vapor de agua vuelva a la tierra y por tanto se produzcan las precipitaciones en estado sólido o líquido, es necesario que éste se condense (pase de estado gaseoso a líquido). Para que se produzca la condensación es necesario que se den dos condiciones: que el aire se encuentre saturado de humedad y que existan núcleos de condensación.
Saturación del aire: El aire está saturado si contiene el máximo posible de vapor de agua. Cuando alcanza la saturación, el aire ya no puede contener más vapor de agua. Su humedad relativa es entonces del 100%. El estado de saturación se puede alcanzar por enfriamiento o por aumento de la presión. En el primer caso, enfriamiento, el aire frío se satura con menor cantidad de vapor de agua que el caliente. Así, por ejemplo, 1m3 de aire a 25ºC de temperatura, cuyo contenido de vapor de agua sea de 11 gramos, no está saturado. Sin embargo, la misma cantidad de vapor de agua (11 gramos) a 10ºC estará saturado. Puede saturarse como consecuencia del aumento de la presión que comprime el aire. Así pues si el aire se satura por cualquiera de las dos razones,la capacidad de contener vapor de agua de tal masa desciende, de forma, que aún continuando el aire saturado, se origina un excedente o sobrante que pasa de la fase gaseosa a la líquida (condensación) o directamente a la sólida (sublimación).
Núcleos de condensación: Más para que el vapor de agua se condense, es preciso, a su vez, que exista una superficie o partícula sólida que actúe de "núcleo de condensación. Tales partículas abundan en las capas bajas de la Troposfera, donde se hallan en suspensión. Así pues, los núcleos de condensación (que permiten al agua recuperar su estado líquido) son minúsculas partículas en suspensión del aire; partículas que proceden de los humos, microscópicos cristales de sal que acompañan a la evaporaciónde las nieblas marinas.Así se forman las nubes. La pequeñez de las gotas y de los cristales les permiten quedar en suspensión en el aire y ser desplazados por los vientos. Si pinchas en la siguiente imagen, podrás ver un esquema de como se producen las precipitaciones.
Este aparato que tienes en la imagen es un PLUVIÓMETRO. Sirve para medir las precipitaciones. Ya sabes que la medida se da en mm o L/metro cuadrado.
¿Por qué equivale 1mm a un litro por metro cuadrado en un pluviómetro?
Los líquidos y los gases son medidos en unidades de volumen. Este volumen se compone, como es lógico, de una medida de altura, una de longitud y otra de ancho de un cubo. De esta manera, se tiene una altura por una superficie (ancho por largo). Cuando se indican las medidas de precipitación es habitual encontrar unidades en milímetros (mm) o en litros por metro cuadrado (l/m2 o litros que caen en un área de un metro por un metro). Estas dos unidades son equivalentes y tienen un ratio de 1, esto es, una medida de 1mm es lo mismo que 1 l/m2, y esto es así debido a que un litro en un cubo de un metro de ancho y un metro de largo ocupa en volumen exactamente un mm de altura. Sólo hay que pensar en que, como es habitual conocer, un cubo de 1 metro cúbico (un metro de alto, uno de ancho y uno de alto) tiene una capacidad de 1000 litros. Si un metro de altura son 1000 milímetros (mm), un mm corresponderá, por tanto, a un litro.
b) La proximidad al mar. La proximidad al mar supone el aumento de las precipitaciones frente al interior de los continentes. Esta da lugar a la existencia de masas de aire húmedas.
Enlace a la página de educaplus sobre las masas de aire.
c) La altitud. La altitud explica la formaciòn de las lluvias orográficas que tienes dentro del apartado de tipo de precipitaciones.
Tipos de precipitaciones
Podemos distinguir tres tipos de precipitaciones: las convectivas, las orográficas y las frontales.
Las precipitaciones convectivas:
El calor del Sol atraviesa la atmósfera sin elevar significativamente su temperatura. Esta energía es absorbida por la tierra, provocando que ésta se caliente. El aire que está en contacto con el suelo se calienta, por lo que se hace más ligero y asciende.
Al ascender, el aire se enfría, el vapor de agua que contiene se condensa y forma nubes que ocasionan precipitaciones. Estas lluvias son muy abundantes y caen en un corto periodo de tiempo. Este fenómeno es el que desencadena las tormentas de verano en la zona templada. También es el responsable de las precipitaciones que tiene lugar en la zona cálida.
Cuando una masa de aire húmedo encuentra un obstáculo, como una montaña, se ve obligada a ascender; al hacerlo este aire se enfría, el vapor de agua que contiene se condensa y se forman nubes que precipitan en la vertiente que está expuesta al viento. El aire que desciende por la vertiente contraria se calienta al bajar y da lugar a un tiempo cálido y seco.
El efecto Foehn explica este proceso por el cual la vegetación y las precipitaciones son diferentes en la vertiente de barlovento y en la de sotavento.
El aire frío, muy pesado, se introduce debajo del aire caliente y lo obliga a ascender bruscamente. Al subir, el aire caliente se enfría y el vapor de agua que contiene se condensa. Forma nubes que originan precipitaciones cuantiosas que caen en poco tiempo.
Enlace a infografías eroski "Frente frío"
Precipitaciones causadas por un frente cálido:
El aire caliente, al ser menos pesado que el frío, asciende lentamente sobre la superficie del frente. Al hacerlo, el vapor de agua que contiene se condensa lentamente y da lugar a nubes que originan precipitaciones menos abundantes que las del frío,pero más duraderas.
Un frente ocluido se forma donde un frente caliente móvil más lento es seguido por un frente frío con desplazamiento más rápido. El frente frío, con forma de cuña, alcanza al frente caliente y lo empuja hacia arriba. Los dos frentes contiúan moviéndose uno detrás del otro y la línea entre ellos es la que forma el frente ocluido.
Enlace a Frente ocluido: http://www.tutiempo.net/meteorologia/frentes.html
El aire, aunque invisible, es una sustancia material y tangible, y por tanto ejerce una presión o peso sobre la superficie terreste.La presión atmosférica en un lugar de la tierra, sobre una superficie de un cm2, es el peso de la columna de aire, que se extiende hasta el límite superior de la atmósfera, de esa misma sección (un cm2) que se encuentra sobre ese lugar. Varía en función de la altura, temperatura y corrientes de aire.
La altura de esta columna y por tanto el peso del aire que contiene, depende del lugar en que nos encontremos. A nivel del mar la columna que tenemos encima es mayor que en la cumbre del Aneto, la cual es a su vez mayor de la que tendríamos en la cima del Everest. Así pues, la presión atmosférica cambía inversamente proporcional a la altura:
A mayor altura, menor presión porque hay menos aire y está menos comprimido, menos denso. Es decir, en un mismo volumen hay menos moléculas porque están menos comprimidas por el peso de las de arriba. Debido a esto, los aviones que vuelan a determinada altura deben estar provistos de sistemas de presurización para que la diferencia de presión, interna y externa, no sea tal que dañe la estructura del avión y para no sufrir el mal de altura, desmayos fruto de que el aire a 10.000 pies tiene menor cantidad de oxigeno.
Varía también con la temperatura. El Sol calienta de forma desigual las masas de aire que adquieren así diferente densidad y por tanto ejercen diferente presión. Así cuando las masas de aire se calientan, las moléculas se agitan y se separan. El resultado es un aire menos denso dado que en un mismo volumen va a haber menos moléculas, pesen menos y presionen menos contra el suelo. Ocurre lo contrario con el aire frío. Veamos la formación de diferentes masas de aire y los frentes de acción: Enlace a Climatic, parte de masas de aire.
También varía en función de las corrientes de aire. Veamos la circulación general atmosférica:
Pincha en la siguiente imagen y podrás realizar un ejercicio sobre la circulación general atmosférica.
¿Con qué se mide la presión atmosférica y en qué unidad?
Se mide en milímetros por cm2, siendo la presión a nivel del mar de 760mm, aunque la costumbre hace que se exprese en milibares (760mm=1013 milibares). Para medir la presión atmosférica utilizamos un aparato que recibe el nombre de barómetro que puede ser de mercurio o un barómetro aneroide.
El físico italiano Evangelista Torricelli fue el primer constructor del barómetro, al realizar el experimento que puedes ver a continuación. Torricelli demostró que al retirar el dedo el mercurio no caía, sino que sólo descendía unos centímetros. Repitiendo la experiencia varias veces y en lugares distintos comprobó que la altura del mercurio en la columna varíaba, según el día. Demostró que es el peso del aire el que sostiene la columna de mercurio.
¿Cómo se representa en un mapa?
La distribución de las presiones se representa en un mapa por medio de las isobaras, líneas que unen aquellos puntos que tienen la misma presión. Las diferencias de presión entre unos lugares y otros de la tierra,lleva a la distinción entre altas presiones o anticiclones (A)y bajas presiones o borrascas (B).
Vamos a ver la representación de las altas y las bajas presiones en la siguiente presentación.
¿Qué es el viento?
El viento es el desplazamiento horizontal de las masas de aire, causadas por las diferencias de presión atmosférica, atribuidas a la variación de temperatura sobre las diversas partes de la superficie terrestre. Es decir, las distintas temperaturas existentes en la tierra y en la atmósfera, por desigual distribución del calentamiento solar y las diferentes propiedades térmicas de las superficies terrestres y oceánicas, producen corrientes de aire. Esto causa unas diferencias en la presión que se llaman gradientes de presión. El aire se mueve de áreas de alta presión hacia áreas de baja presión, lo cual crea el viento.
Dirección del viento
Como la tierra está rotando, el viento que viaja del ecuador al Polo Norte siempre hace una curva hacia la derecha. En el hemisferio sur del mundo, el viento hace una curva hacia la izquierda. A esto se le llama fuerza de Coriolis.
Intensidad del viento
Intensidad: se mide según la escala de Beaufort que va desde el 0 (calma absoluta) hasta 12 (huracán). La intensidad es directamente proporcional a la diferencia de presión entre el lugar de origen del viento y el de su llegada. Se mide con los anemómetros y es comúnmente llamada velocidad del viento.
Cómo se mide la velocidad del viento
Se utiliza la escala de Beaufort:
Qué genera el viento
Para que exista viento es necesario que haya una diferencia de presión entre dos puntos de la superficie terrestre. En la práctica cuando más apretadas están las isobaras, más fuerte es el viento.
Los vientos de la superficie se mueven siempre desde las áreas de alta presión hacia los centros de baja presión; además esos centros se mueven debido a los fuertes vientos que soplan sobre ellos.
Clasificación de los vientos
Los vientos se clasifican en:
Dominantes: cerca del Ecuador hay una banda de bajas presiones. En esta zona, el aire es caliente y sofocante. A los 30º del Ecuador, en ambos hemisferios, hay otra banda de presiones altas, con calmas, vientos suaves y variables. El aire superficial, al moverse desde esta zona hasta la banda ecuatorial, de presiones bajas, constituye los vientos alisios. Puesto que los vientos se denominan según la dirección en la que soplan, los vientos de las latitudes medias se clasifican como dominantes del oeste. Las regiones más frías de los polos tienden a ser centros de alta presión y los vientos dominantes que parten de estas áreas se desvían para convertirse en los vientos polares del este. Al aumentar la altura los vientos dominantes del oeste se aceleran y cubren una superficie mayor que el ecuador y el polo. Los vientos alisios del este son muy bajos y son reemplazados por los del oeste sobre alturas de unos cientos de metros.
Vientos dominantes
Vientos polares del Este
Vientos polares del Oeste
Vientos del Oeste
Vientos del Oeste
Vientos Alisios del Noreste
Vientos Alisios del Sureste
Estacionales: el aire sobre la tierra es más cálido en verano y más frío en invierno que el situado sobre el océano adyacente en una misma estación. Durante el verano, los continentes son lugares de presión baja con vientos que soplan desde los océanos, y están más fríos. En invierno, los continentes albergan altas presiones, y los vientos se dirigen hacia los océanos, ahora más cálidos.
Locales: parecidos a las variaciones estacionales de temperatura y presión entre la tierra y el agua, hay cambios diarios que ejercen efectos similares pero más localizados. En verano sobre todo, la tierra está más caliente que el mar durante el día y más fría durante la noche. Estas brisas penetran hasta unos 500 km tierra y mar adentro. Hay cambios diarios de temperatura similares sobre terrenos irregulares que provocan brisas en las montañas y en los valles. Otros vientos inducidos por fenómenos locales son los torbellinos y los vientos asociados a las tormentas.
Extraido de escuelas de Argentina. Enlace Escuelas de Argentina. El viento es el desplazamiento del aire desde las zonas de altas presiones a las zonas de bajas presiones.
Vamos a echar un vistazo al fenómeno atmosférico denominado el "Niño". Lo provoca un viento que recibe el nombre de Alisio. Veamos como se produce el NIÑO:
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