Tiempo y clima

Estructura de la atmósfera






La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra. Tiene un espesor de 1000 km. Está unida a la Tierra por la acción de la gravedad.




Banco de imágenes isftic

Está formada por una mezcla de gases a la que llamamos aire, un 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y un 1% de gases raros como el neón y el argón, además contiene vapor de agua extraído por evaporación de la hidrosfera, polvo en suspensión y anhídrido carbónico.


Las condiciones físicas de la atmósfera no son uniformes. Esto ha llevado a distinguir varias capas que se superponen unas a otras. Éstas son:


---Troposfera, hasta los 12 km. Es la capa inferior  y en ella tienen lugar los fenómenos meteorológicos.


---Estratosfera hasta los 50 km, en ella se encuentra la capa de ozono (O3). El ozono es un gas constituído por tres átomos de oxígeno que se forma y descompone en la atmósfera. No es muy abundante, la mayor concentración está aquí en la estratosfera. Forma un escudo protector frente a las radiaciones ultravioletas, mortal para los seres vivos. Su equilibrio se ha roto debido a ciertas sustancias, los clorofluorocarbonos, más pesadas que el aire.

(Imagen de abajo de isftic)---Desde los 50 km hasta los 80 km está la Mesosfera. Su temperatura es muy baja.


--Desde los 80 a los 500 la Termosfera o Ionosfera. 

---A partir de los 500 la Exosfera. Es el límite exterior de la atmósfera. En ella se encuentran los satélites artificiales.

La troposfera es la que tiene mayor interés para los geógrafos, pues en ella se producen todos los fenómenos meteorológicos, temperatura, humedad, precipitaciones, presiones y vientos que constituyen los elementos del clima.




Imagen de isftic



La troposfera


Además del aire puro y seco, contiene vapor de agua, una forma gaseosa del agua, que puede absorber parte del calor que llega a la Tierra en forma de energía. Por ello la troposfera funciona como una capa aislante que evita el escape rápido del calor procedente de la superficie terrestre.



Temperatura
La temperatura es la cantidad de calor que tiene el aire de la atmósfera.
Las temperaturas se miden con el termómetro y se expresan en grados centígrados.
  En todos los lugares de la Tierra no existen las mismas temperaturas. Cambian de unas zonas a otras dependiendo de la latitud (descienden desde el ecuador hacia los polos), altitud (baja 0,6 grados cada cien metros), y con la distancia al mar (el mar dulcifica las temperaturas. Las zonas de interior son más calurosas y frías que las costas).
Otra propiedad de la troposfera es que puede calentarse o enfriarse en función de la insolación (insolación: cantidad de energía solar que llega a una superficie). En la Tierra la energía solar recibida depende de la latitud y de la época estacional. Así los rayos solares recorren un menor trayecto para llegar al Ecuador que a los Polos, por lo cual la cantidad de calor que se recibe es desigual, máxima en el Ecuador y mínima en los Polos.
La distinta insolación y la diversidad de temperaturas proporcionan la base para dividir la tierra en zonas térmicas latitudinales. Para ello se confeccionan mapas de temperaturas basadas en las isotermas, curvas de nivel que unen aquellos puntos de la tierra que tienen la misma temperatura.
La tierra se ha dividido en tres grandes zonas térmicas, una zona cálida donde las temperaturas superan los 20ºC, desde los 0º del Ecuador hasta los 25º Norte y Sur; dos zonas templadas desde los 25º hasta los 55º, tienen entre 10º y 20º de temperatura y dos zonas frías, desde los 55º hasta los 90º en los Polos.


Presión atmosférica

El aire es un gas que pesa. La presión atmosférica se define como el peso de una columna de aire de 1cm2 de sección, desde el nivel del mar hasta el límite de la atmósfera.
Se establece como presión normal a nivel del mar los 760 mm, aunque la costumbre hace que se exprese en milibares (760mm=1015 milibares). Torricelli estableció que a nivel del mar la presión alcanza los 760 mm de mercurio (milibar unidad de medida de la presión por grado de meridiano).
La distribución de las presiones puede representarse en un mapa reflejándolas por medio de isobaras, líneas que unen puntos que tienen la misma presión. Se comprueba así que existen ligeras diferencias de presión entre unos lugares y otros de la Tierra. Esto lleva a la distinción entre altas presiones o anticiclones y bajas presiones, depresiones o borrascas, unas superiores a 1015 y las otras inferiores.
La presión se mide con el barómetro. La presión normal es de 1015 milibares. Las zonas con una presión superior a 1015, zonas de altas presiones, se llaman anticiclones y las inferiores a 1015, zonas de bajas presiones, depresiones o borrascas. Los anticiclones son tiempo estable y bueno, las depresiones tiempo inestable y lluvioso.
En un anticiclón la presión aumenta de la periferia al centro. El viento gira en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y al contrario en el sur. En la borrasca o depresión, la presión disminuye de la periferia al centro, el viento contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y al contrario en el hemisferio sur.

La presión disminuye con la altura.



Humedad


La atmósfera contiene agua en forma de vapor procedente de la evaporación de las zonas húmedas de la Tierra.

Llamamos humedad al grado de presencia del vapor de agua en la atmósfera. Se origina  por la evaporación del agua de los océanos, humedales, plantas, ríos y lagos.

Humedad absoluta, cantidad de agua contenida en una masa de aire y humedad relativa se refiere a la proporción en la que se encuentra y se expresa en %.


Precipitación




Masas de aire
Una masa de aire es un enorme cuerpo de aire que abarca miles de kilómetros, con una temperatura, humedad y presión. Son creadas en el seno del flujo anticiclónico de los cinturones tropicales y polares de alta presión. Se clasifican en polar o tropical, marítima o continental.

Cuando el vapor de agua se condensa en torno a partículas higroscópicas (partículas de polvo, hielo o sal que absorbe el agua y sirve como núcleo de condensación) pasa del estado gaseoso al líquido. Mientras que las gotas permanecen en suspensión se forman las nubes pero cuando alcanzan el peso suficiente caen por efecto de la gravedad, se precipitan en forma líquida o sólida. Además para que se produzca la precipitación es necesario que la masa de aire se enfríe, lo que ocurre cuando asciende (0'6º C cada 100 m.)


Tipos de nubes

Tipo               Forma          Significado


Cirros Son filamentosas y delgadas. Preceden los frentes cálidos.

Cirrocúmulos Forma de masa algodonosa. Situación de tormenta.

Cirroestratos Forman un halo, velo, Precursoras de tiempo lluvioso.
alrededor del sol.

Altocúmulos Nubes aborregadas. Indicio de tiempo lluvioso.

Altoestratos Capa gris, se ve ligeramente Nexo de unión entre el cirroestrato
el sol. y la nube de lluvia.

Nimboestratos Nube uniforme y gris. Tiempo lluvioso, lluvias y nevadas
Cubre el cielo. de larga duración.

Estratos Gris. Sin forma. Niebla. Nubes secas persistentes.

Estratocúmulos Láminas nubosas o gruesas Indican tiempo estable, sobre todo
masas. Cubren el cielo. si aparecen separadas.

Cúmulos Suelen ser muy redondeadas. Se forman de día, al ascender el aire
cálido de la superficie.

Cumulonimbos Gran altura,con el límite superior
en forma de yunque. Típica de tormenta.




Las precipitaciones pueden caer en forma de lluvia (líquida), nieve o granizo (sólida). Varían con la latitud (hay más lluvias en el ecuador que en los polos); con la altitud aumentan y cerca de las costas pues hay más humedad que en el interior debido al mar.
Las precipitaciones se miden con el pluviómetro y se expresan en milímetros o litros por metro cuadrado.

Según sea su origen existen los siguientes tipos de precipitación:



LLuvias orográficas. Se producen cuando una masa de aire húmeda choca con un relieve montañoso y al chocar asciende por la ladera orientada al viento (barlovento); en la ladera opuesta a sotavento no se producen precipitaciones, porque el aire desciende calentándose y se hace más seco.
Banco de imágenes de isftic

Lluvias de convección. Al calentarse las capas bajas que están en contacto con la superficie terrestre, el aire se hace más ligero, se expande, pesa menos y sube. Al subir se enfría y se produce la precipitación. Es característico de las latitudes cálidas y de las tormentas de verano de la zona templada.


Banco de imágenes de isftic


Lluvias de frente. Se produce en las latitudes templadas al entrar en contacto dos masas de aire de características térmicas distintas, como las provocadas

por el frente polar (zona de contacto entre las masas de aire polares(frías) y tropicales (cálidas), Aparece acompañado de borrascas que son las causantes del tiempo inestable y lluvioso.


Un frente es la frontera que separa masas de aire con distintas propiedades, es la zona donde chocan esas masas de aire. Tanto si el aire caliente avanza sobre el aire frío como si el aire frío penetra bajo el aire caliente se produce una ascensión. El aire sube y al subir se enfría provocando la condensación y la precipitación.
  Se produce una onda que se desarrolla en un periodo de 12 a 24 horas en la primera fase.  A medida que se desarrolla la onda se forma una baja presión. En la fase posterior necesita dos o tres días más para su desarrollo. Las dos masas de aire giran.



Los frentes se disuelven cuando los vientos ceden y es frenado por la fricción de la superficie.

Tiempo que acompaña el paso del frente cálido: El primer signo que aparece por el cual sabemos que pasa este frente, son los cirros. Al pasar el tiempo los cirros engrosan y se transforman en cirroestratos que con frecuencia producen halos (signo de lluvia). Poco a poco las nubes descienden aumentando su volumen y se transforman en altoestratos. La presión baja, el viento aumenta y comienza la precipitación.
Frente cálido

Tipo de tiempo que acompaña el paso del frente frío: Hay elevados cúmulos y chubascos en unos casos y en otros nimboestratos y lluvia.


Frente frío
Corte vertical

Tomado de Miller



  Los ciclones son remolinos que se forman en los trópicos, entre los 5º y 20º del Ecuador. Se les llama huracán en América, tifón en Asia, ciclón en la India. A 500 km delante del huracán la presión comienza a bajar, con vientos de 15 a 30 km/hora. dentro de esos km los vientos alcanzan los 50 km/h, aumentando de velocidad. A un centenar de km del centro comienza a llover y los vientos son de 300km/h. El centro se llama el ojo del huracán donde la lluvia cesa y el sol aparece. La otra mitad tiene las mismas características en orden inverso. En el Atlántico suelen avanzar hacia el oeste o noroeste. Si legan a los 30º N son arrastrados por los vientos del oeste hacia el noreste. Un huracán es un sistema de convección que bombea aire caliente y húmedo a niveles altos de la atmósfera a gran velocidad.
Extraido de Miller, Climatología


Viento




El viento es el movimiento del aire originado por la diferencia de presión. El aire se pone en movimiento para equilibrar la presión que existe en las distintas partes de la tierra y se mueve de las zonas de altas presiones a las de bajas presiones, perpendicular a las isobaras.


La fuerza del viento depende del gradiente de presión (diferencia de presión entre dos puntos). De esta manera cuanto mayores son las diferencias de presión (isobaras muy próximas) mayor es la velocidad del viento y al contrario. La velocidad y fuerza se miden en km/h con el anemómetro y su procedencia y dirección con la veleta.





Vientos de valle y montaña

Durante el día, unas tres horas después de la salida del sol hasta la puesta, sopla un viento ascendente llamado viento de valle. Entre medianoche y la salida del sol , sopla un viento que desciende por la ladera, llamado viento de montaña.
La circulación se produce porque el aire en contacto con la falda de la montaña está o más caliente y menos denso, durante el día; o más frío y más denso durante la noche, en consecuencia, el aire de las laderas asciende durante el día y desciende durante la noche.
Fuente, Miller
Alisios, son vientos constantes que soplan siempre en la misma dirección. Desde los trópicos al ecuador.
Monzones. Soplan según las estaciones. En verano desde el océano hacia el interior y en invierno  desde el continente hacia el mar. En verano arrastran muchas lluvias porque la masa de aire pasa por el océano y se carga de humedad y en invierno viene del continente y es una masa de aire seca.
Brisas. Por el día soplan desde el mar hacia el interior y por la noche al contrario, desde la tierra hacia el mar
¿Qué es el efecto invernadero? Explícalo después de ver estos videos.







¿Por qué está destruido el ozono? Contesta después de ver los videos.






  ¿En qué capa de la atmósfera aparecen las auroras?


Imágenes google picasa.
La aurora es un brillo que aparece en el cielo en las zonas polares. En el hemisferio norte se le llama aurora boreal y en el hemisferio sur aurora austral. Aparecen encima de los polos magnéticos. Las partículas de protones y electrones emitidas por el sol viajan en dos días a la tierra y colisionan con el oxígeno y nitrógeno de la tierra, el aporte de energía solar los perturba y ese aporte de energía lo devuelven en forma de luz, que es la que vemos en las auroras.

Las auroras tienen formas y colores muy distintos y cambiantes.(Wikipedia)












Distribución de presiones




Tiempo y clima

Tiempo: Es el estado de la atmósfera en un momento y un lugar determinado. Ejemplo el tiempo que hace hoy en Laujar.
Clima: Para conocer el clima de un lugar, todos los días, durante décadas,  se estudian las temperaturas, humedad, precipitaciones, presiones y vientos.

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