Noviembre 2009.
El clima y la relación con los seres vivos.
Atmósfera.
El color azul de la Tierra descrito desde el espacio, lo definen dos razones: 71% esta cubierto por agua y la presencia de la capa gaseosa que la envuelve conocida como atmósfera.
¿Como se formo la atmósfera?
En el cosmos cuando los cuerpos chocaban entre si para formar planetas, estos contenían diversos gases. Es probable que la mayor parte de estos compuestos se perdieran en el espacio.
La atmósfera primitiva de la Tierra debió formarse en las etapas finales, cuando buena parte del planeta se encontraba todavía fundido. Los gases liberados desde el interior del planeta, debido a la acción de la gravedad, los mas pesados se concentraron en la parte interna y los mas ligeros se formaron en la capa externa.
La atmósfera terrestre es la capa gaseosa que rodea a la Tierra. Juntamente con la hidrosfera constituyen el sistema de capas fluidas terrestres, cuyas dinámicas están estrechamente relacionadas.
Protege la vida de la Tierra absorbiendo en la capa de ozono gran parte de la radiación solar ultravioleta, reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos. El 75% de la atmósfera se encuentra en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria.
La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km (algunos autores afirman que son aproximadamente 150 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.
Está compuesta por nitrógeno (78,1%) y oxígeno (20,94%), con pequeñas cantidades de argón (0,93%), dióxido de carbono (variable, pero alrededor de 0,035%), vapor de agua, neón (0,00182%), helio (0,000524%), kriptón (0,000114%), hidrógeno (0,00005%), ozono (0,00116%), metano y CFC, entre otros.
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.
El aire que forma la atmósfera es una mezcla de gases que además contiene partículas sólidas y líquidas en suspensión. Éstos son algunos de sus componentes más destacados.
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 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.
Las capas de la atmósfera.
La variación en la composición y temperatura de la atmósfera según ascendemos en altura nos hace dividirla en varias capas, estas se encuentran separadas entre si por estrechas zonas de transición.
Exosfera. Es la ultima capa, donde casi no existe aire y de la que continua el espacio interplanetario.
Termosfera. Abarca desde los 80 km de altura. La temperatura aumenta con la altura hasta los 2000 grados centígrados. Es muy importante para las comunicaciones pues en ella se rebotan las ondas de radio y televisión. Esta capa incluye la ionosfera, lugar donde se producen las auroras boreales. Los transbordadores espaciales giran alrededor de la Tierra en esta capa.
Mesosfera. Comienza a los 50 km de altura, contiene muy poco aire y la temperatura va descendiendo hasta los -80 grados centígrados. Cuando los meteoritos pequeños que caen a nuestro planeta atraviesan esta capa dan lugar a las estrellas fugaces, pues el roce con el aire aumenta tanto su temperatura que se inflaman y liberan luz y calor.
Estratosfera. Se extiende desde los 12 km de altura, el aire es escaso y la temperatura aumenta lentamente con la altura llegando a ser de 4 grados centígrados en el límite superior, debido a que la capa de ozono absorbe las radiaciones peligrosas del Sol y las convierte en calor. Esta capa es muy importante para los seres vivos, pues filtra las radiaciones solares nocivas.
Troposfera. Comienza en la superficie de la Tierra y llega hasta una altura de 12 km como media (en los polos no pasa de 10 km y en el ecuador llega hasta 17 km). La temperatura media cerca del suelo es de 15 grados centígrados y disminuye al aumentar la altitud, llega hasta los -70 grados centígrados a los 12 km. Esta capa concentra la mayor masa de gases, sobre todo oxigeno, nitrógeno, bióxido de carbono y vapor de agua, la concentración de ellos disminuye al aumentar la altitud. En ella se producen la mayoría de los fenómenos meteorológicos: nubes, precipitaciones, tormentas, viento, etcétera.
Los contaminantes de la atmósfera que afectan a nuestra salud y la del resto de los seres vivos se acumulan en los primeros 500 metros de altura.
Propiedades de la atmósfera
Físicas.
Compresibilidad-expansibilidad. Es el resultado de los cambios de temperatura y presión. La atmósfera aumenta o disminuye su volumen de acuerdo con su temperatura, por lo que la compresibilidad existe cuando el aire tiene mayor presión por su baja temperatura, en cambio, si esta aumenta el peso del aire es menor y entonces se expande.
Movilidad. Desplazamiento constante de los elementos atmosféricos debido a los cambios de temperatura, de presión, y al movimiento de rotación de la Tierra. También intervienen las propiedades fisicoquímicas de los gases que la componen.
Diatermancia. Propiedad de la atmósfera que permite el paso de los rayos solares sin absorber su energía calórica.
Transparencia. Propiedad de la atmósfera que permite ver a través de ella. En esta condición la luz pasa y no sufre ninguna modificación, lo que permite ver con claridad y precisión los objetos distantes. Teóricamente seria así si no existieran en el aire humedad e impurezas.
Incolora. La atmósfera carece de color. A simple vista se perciben los rayos de l Sol blancos, pero en realidad están compuestos por siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Cuando estos rayos cruzan la troposfera y entran en contacto con el nitrógeno y el oxigeno, el aire capta el color azul y lo esparce por las capas bajas de la atmósfera a mas de 19 km de altura el color cambia a violeta, y en las capas mas altas es totalmente negro. A grandes alturas ya no hay partículas de aire, por lo que la luz solar se percibe completamente blanca.
Inodora. Los gases que forman la atmósfera no tienen olor; los diferentes aromas que percibimos los transporta el viento.
Químicas.
Oxidación. Junto con la combustión son reacciones químicas que ocurren en la atmósfera debidas a l oxigeno.
Combustión. En la composición de la atmósfera existen gases comburentes y combustibles; los primeros favorecen la combustión, como el oxigeno, y los segundos se denominan así porque pueden arder como el hidrogeno.
Nitrógeno. La presencia en la atmósfera de este elemento permite que los vegetales lo tomen del aire y lo fijen al suelo.
Diferencia entre el tiempo y el clima.
El tiempo atmosférico lo constituyen los valores de temperatura, humedad del aire, presión atmosférica y viento que existen en la atmósfera en un momento determinado, cuyos valores se recogen en las estaciones meteorológicas en todo momento. Sin embargo, hablar de clima nos referimos a un estado del tiempo atmosférico que predomina en un lugar geográfico determinado a lo largo de los años.
Los elementos del clima son los que marcan las características básicas de los distintos climas existentes en la Tierra, estos son la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la humedad del aire, y la presión atmosférica.
(Actividad para el alumno, determinar cada uno de estos elementos y describir un ejemplo).
Factores del clima.
Las causas que hacen variar a los elementos del clima de un lugar a otro y de una estación a otra son los conocidos como factores climáticos, estos influyen directamente en las características del clima de un determinado lugar: latitud, distancia respecto al mar o continentalidad, altitud, relieve y corrientes marinas.
Latitud. Debido a la forma de nuestro planeta, en las zonas polares, los rayos del Sol inciden sobre una superficie mayor debido a la inclinación con la que llegan a la Tierra, por eso las temperaturas siempre son bajas. Al ecuador los rayos llegan prácticamente perpendiculares, la insolación en esta zona es mayor, por tanto, las temperaturas son altas. Teniendo en cuenta esto, podemos afirmar que la latitud es uno de los factores que mas inciden en las características del clima.
Continentalidad. Para comprender esto hay que tener presente que los cuerpos sólidos y líquidos se calientan de manera diferente. Los líquidos se calientan lentamente porque transmiten el calor y lo reparten por todo su volumen. Por ese motivo conservan durante más tiempo su temperatura. En cambio lo sólidos tienden a acumular el calor por lo qu ese calientan y enfrían mas rápido.
A nivel planetario, sucede lo mismo, en verano o durante el día, las aguas marinas y los continentes absorben parte de la radiación solar y calientan el aire. Durante el invierno o la noche se enfrían desprendiéndose del calor acumulado, pero como el agua tarda mas tiempo en enfriarse que la superficie continental, se producen desplazamientos de masas de aire que suavizan el clima de las zonas próximas al mar. El mar provoca un aumento de la humedad del aire, por efecto de la evaporación, que se traduce en un aumento de la nubosidad y las precipitaciones a diferencia de otras áreas ubicadas en la mima latitud, pero al interior de los continentes. La distancia respecto al mar y, por tanto, su influencia, recibe el nombre de continentalidad. Las regiones continentales más alejadas del mar suelen presentar temperaturas más extremas y climas secos que aquellas situadas a la misma latitud y cercanas al mar.
Altitud. La temperatura disminuye a medida que aumenta la altitud (1 grado centígrado menos cada 160 metros aproximadamente). A mayor altitud las capas de aire son menos densas porque este se expande y al hacerlo se enfrían.
Relieve. E; relieve continental puede funcionar como barrera orográfica, factor que influye en el clima e impide el paso de los vientos cargados de humedad.
Cuando un viento calido y húmedo encuentra un relieve montañoso a su paso, se ve obligado a ascender para seguir su camino. El ascenso provoca un enfriamiento, la condensación y la lluvia. Por este motivo se producen las lluvias en las vertientes montañosas expuestas a los vientos.
Corrientes marinas. Las corrientes calidas elevan la temperatura de los lugares con climas fríos, aumentan la humedad y propician lluvias, beneficiando el desarrollo de actividades humanas.
La climatología es la rama de la geografía física que se ocupa del estudio del clima y del tiempo. Ha sido un asunto que ha ocupado a la geografía desde sus comienzos; incluso el padre de la geografía, Eratóstenes de Cirene, en su libro "Geographia" dedica un tercio de éste a la variación global de los climas. De las condiciones atmosféricas dependen muchas actividades humanas, desde la agricultura hasta un simple paseo por el campo. Por eso se ha hecho un esfuerzo ingente por predecir el tiempo tanto a corto como a medio plazo.
Lo primero que debemos aclarar son los conceptos de tiempo y clima, que hacen referencia a escalas temporales diferentes.
Cuando una comarca, ciudad, ladera, etc. tiene un clima diferenciado del clima zonal decimos que es un topoclima; éste se caracteriza por estar mayormente afectado por el estado local del resto de los factores geográficos (geomorfología, hidrografía, etc.). Además, llamamos microclima al que no tiene divisiones inferiores, como el que hay en una habitación, debajo de un árbol o en una determinada esquina de una calle.
El clima tiende a ser regular en períodos de tiempo muy largos, incluso geológicos, determinando de gran manera la evolución del ciclo geográfico de una región, lo que permite el desarrollo de una determinada vegetación y un suelo perfectamente equilibrado (suelos climáticos). Pero, en períodos de tiempo geológicos, el clima también cambia de forma natural, los tipos de tiempo se modifican y se pasa de un clima a otro en la misma zona.
El tiempo y el clima tienen lugar en la atmósfera. Para definir un clima es necesaria la observación durante un lapso largo (la Organización Meteorológica Mundial estableció periodos mínimos de treinta años, pero hay autores que creen que deben ser más largos, de cien o superiores, para registrar las variaciones de forma suficiente). Las observaciones de temperatura, precipitaciones, humedad y tipo de tiempo se recogen en las estaciones meteorológicas. Con estos datos se elaboran tablas de valores medios que se trasladan a climogramas, representaciones gráficas de la variación anual de temperatura y humedad, como variables principales.
La climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo. Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sino estudiar las características climáticas a largo plazo.
Clasificación y distribución de los climas.
A partir del estudio permanente de los elementos del clima y factores del clima, se ha elaborado una clasificaron donde se consideren las características geográficas, de temperatura, precipitación y vegetación propuestas por el alemán Vladimir Köppen.
Clasificación climática de Köppen en función de la temperatura y precipitaciones
La obra principal de Köppen (o Kœppen) con respecto a la Climatología se titula “Die Klimate der Erde” (El Clima de la Tierra) publicada en 1923 ([1] ), y en la que describe los climas del mundo en función de su régimen de temperaturas y de precipitaciones. Constituye la primera obra sistemática sobre Climatología y que marcó la pauta para introducir distintas mejoras que la convirtieron en la clasificación climática más conocida. Emplea un sistema de letras mayúsculas y minúsculas cuyo valor está establecido en torno a ciertos umbrales en cuanto a las temperaturas medias anuales para separar los climas cálidos (letra A) de los templados (letra C) y a estos de los fríos (letra D) y polares (letra E). La letra B la destina a los climas secos con dos tipos: BS, clima semidesértico o estepario y BW, o clima desértico propiamente dicho. Por último, la letra H la emplea para los climas indiferenciados de alta montaña, aspecto en el que, con el diseño de una clasificación de pisos térmicos, es decir, con la división de las fajas altitudinales empleando curvas de nivel de una altitud determinada, se introdujo una mejora sustancial y que ha venido a sustituir a esos climas indiferenciados de montaña.
Resumiendo la clasificación climática de Köppen se puede señalar los siguientes tipos de clima:
1.- A - Climas Macrotérmicos (Cálidos, de la zona intertropical)
2.- B - Climas secos (localizados en las zonas subtropicales y en el interior de los continentes de la zona intertropical o de las zonas templadas). Se divide en dos tipos: Desértico (BW) y semidesértico o estepario (BS)
3.- C - Climas Mesotérmicos o templados (caracterizados por la presencia de las cuatro estaciones térmicas: primavera, verano, otoño e invierno.
4.- D - Climas fríos (localizados en latitudes altas, próximas a los círculos polares y donde la influencia del mar es muy escasa)
5.- E - Climas polares. Se localizan en las zonas polares, limitadas hacia el ecuador por los Círculos polares
6.- H - Climas indiferenciados de alta montaña
Para determinar los subgrupos o subtipos se añaden otras letras minúsculas:
1.- f - Lluvias todo el año (en la zona intertropical): Af = clima de selva.
2.- w - Lluvias en la época de sol alto (verano térmico), también en la zona intertropical: Aw = Clima de sabana
3.- m - Lluvias de monzón. Similar al Aw, pero con lluvias más intensas originadas por la diferencia acentuada de las presiones atmosféricas entre el océano y los continentes. Sólo se presenta en el sur y sureste del continente asiático. Las lluvias suelen ser muy intensas y prolongadas durante la época de calor, cuando las bajas presiones continentales atraen a los vientos procedentes del Océano Índico cargados de humedad, que se descargan en las vertientes meridionales del Himalaya y otras cordilleras provocando desbordamientos de los grandes ríos de la zona, como el Indo, el Ganges, el Bhramaputra, el Irawaddy, el Saluen y el Mekong, así como otros ríos del sur de China.
4.- s - Lluvias en invierno. Corresponde al clima subtropical seco o clima mediterráneo (Csa según Köppen), localizado en las latitudes subtropicales de las costas occidentales de los continentes.
Entre las principales modificaciones al sistema ideado por Köppen pueden citarse las de Trewartha y la de Thornthwaite, que ha sido considerado por Strahler como un sistema aparte.
En función exclusivamente de la temperatura
Climas sin inviernos: el mes más frío tiene una temperatura media mayor de 18 °C. Corresponde a los climas isotermos de la zona intertropical en áreas inferiores a los 1000 m de altitud, aproximadamente.
Climas de latitudes medias: con las cuatro estaciones.
Climas sin verano: el mes más caluroso tiene una temperatura media menor a 10 °C.
En función de la altitud
Artículo principal: Pisos térmicos
En la Zona Intertropical existen 4 pisos térmicos (también llamados pisos climáticos o pisos bióticos) ya que los cinco elementos o parámetros del clima que se han indicado varían con la altitud. Algunos autores añaden un piso intermedio (también llamado subtropical) entre el macrotérmico y el mesotérmico, ya que este último abarca una diferencia considerable de altura. Como se ha indicado, estos 4 pisos son:
Macrotérmico, con las temperaturas siempre elevadas y constantes, ubicado entre el nivel del mar y los 800 a 1000 msnm(metros sobre el nivel del mar), según los criterios de distintos autores.
Mesotérmico o piso templado, entre los 800 a 1000 m, hasta los 2500 a 3000 m de altitud.
Microtérmico o piso frío (llamado en algunos países hispanoamericanos como "piso de páramo"), desde los 2500 ó 3000 msnm hasta el nivel de las nieves perpetuas (aproximadamente, a los 4700 msnm.
Gélido, helado o de nieves perpetuas, a partir de los 4700 m de altitud, cota donde se ubica, aproximadamente, la isoterma de los 0 °C.
Y a medida que avanzamos en latitud, el número de pisos climáticos va disminuyendo porque la influencia de la altitud va siendo sustituida por la de la misma latitud. Esto significa que el primer piso que desaparece (ya en las zonas templadas) es el piso macrotérmico. Y la diferencia esencial entre los pisos térmicos o climáticos en la zona intertropical y en otras zonas geoastronómicas es que en aquella sólo encontramos climas isotermos, es decir, con las temperaturas semejantes a lo largo de todo el año.
En función de la precipitación
Árido
Semiárido
Subhúmedo
Húmedo
Muy húmedo
Con relación a los umbrales que separan unos climas de otros según las precipitaciones respectivas, existen diversas interpretaciones (según distintos autores), que deberían estar basadas, además de los montos pluviométricos de las estaciones ubicadas en un clima dado, en las temperaturas medias mensuales de esas mismas estaciones, tal como se indica en el artículo sobre el índice xerotérmico de Gaussen ya que no es lo mismo una pluviosidad de 40 mm para un mes determinado en una estación meteorológica de un clima cálido que si se trata de un clima frío. De hecho, una escasa precipitación en un mes de apenas un litro de agua por m² (es decir, 1 mm) no tendría ningún efecto cuando se trata de un clima cálido, ya que ese valor de la precipitación quedaría anulado rápidamente por la evaporación: pero si hablamos de un clima de tundra durante el invierno, en el que las temperaturas medias fueran inferiores a los 0 °C, ese litro de agua permanecería en el suelo en forma líquida o sólida, por la casi ausencia de evaporación que se presenta con esas temperaturas.
En el caso de España, por ejemplo, la pluviosidad disminuye de noroeste a sureste, desde unos 1500 mm anuales en una gran parte de Galicia hasta los 300 mm o menos en las costas de Almería, con una aridez extrema en los valles internos de la provincia por el efecto de sotavento de las alineaciones montañosas, como sucede, por ejemplo, en el valle de Tabernas. Y el ejemplo de las laderas occidentales de la Sierra de Grazalema, en Cádiz, con una pluviosidad aún mayor que la de Galicia servirían para aclarar un poco la idea ya indicada de la influencia de la temperatura con respecto a la efectividad de las lluvias. Si no se toma en cuenta la Sierra de Grazalema en lugar de Galicia para definir la gradación progresiva de los climas según su mayor o menor aridez es porque esta Sierra, que fue declarada en 1977 Reserva de la biosfera por la UNESCO, representa un caso especial y muy localizado, e inverso al de Tabernas, en el sentido de que se trata de un área expuesta a los vientos del oeste, es decir, a barlovento, lo que incide en la ocurrencia de lluvias orográficas.
Diferentes tipos de climas
En el mundo los tipos de clima se clasifican en tres grupos.
Cálidos
Clima ecuatorial (región amazónica, parte oriental de Panamá, Península del Yucatán, centro de África, occidente costero de Madagascar, sur de la Península de Malaca e Insulindia)
Clima tropical (Caribe, Llanos y costas de Colombia, Costa Rica y Venezuela, costa del Ecuador, costa norte del Perú, la mayor parte de este de Bolivia, noroeste de Argentina, este de Paraguay, centro y sur de África, sudeste asiático, norte de Australia, sur y parte del centro de la India, la Polinesia etc. y las costa surcentral del pacifico de México)
Clima subtropical árido (suroeste de América del Norte, norte y suroeste de África, oriente medio, costa central y sur del Perú, norte de Chile, centro de Australia).
Templados
Los Climas templados son los propios de latitudes medias, y se extienden entre los paralelos 30 grados y 70 grados aproximadamente. Su carácter procede de los contrastes estaciónales de las temperaturas y las precipitaciones, y de una dinámica atmosférica condicionada por los vientos del oeste. Las temperaturas medias anuales se sitúan entre lo y las precipitaciones van de 300 a más de 1000 mm anuales.
Dentro de los climas templados distinguimos dos grandes conjuntos: los climas subtropicales, o templados-cálidos, y los climas templados propiamente dichos, o templados-fríos. A su vez, dentro de cada uno de esos grandes conjuntos se engloban varios subtipos climáticos.
Clima chino meridional (sudeste de Estados Unidos y Australia, sur de China), noreste de Argentina, sur de Brasil y Uruguay, norte de la India y Pakistán, Japón y Corea del Sur).
Clima mediterráneo (zona del Mediterráneo, California, centro de Chile, sur de Sudáfrica, suroeste de Australia)
Clima oceánico o atlántico (zona atlántica europea, costas del Pacífico del noroeste de Estados Unidos y de Canadá, sureste de Australia, Nueva Zelanda, sur de Chile, costa de la Provincia de Buenos Aires, Argentina.
Clima continental (centro de Europa y China y la mayor parte de Estados Unidos, norte y noreste de Europa, sur y centro de Siberia, Canadá y Alaska)
Clima continental árido o desierto continental (Asia Central, centro-oeste de América del Norte, Mongolia, norte y oeste de China).
Muy fríos. Climas polares: al norte del Círculo Polar Ártico y al sur del Círculo Polar Antártico.
Microclimas
Climas urbanos:
Incendios: ver tormenta ígnea
Erupciones:
Un microclima es un clima local de características distintas a las que están en la misma zona en que se encuentra. El microclima es un conjunto de valores meteorológicos que caracterizan un contorno o ámbito reducido y que se diferencian de los que existen en el entorno. Existen 112 microclimas, Perú cuenta con 84 de estos. Los factores que lo componen son la topografía, temperatura, humedad, altitud-latitud, luz y la cobertura vegetal.
Circulación atmosférica.
La circulación general de la atmósfera nos permite comprender porque existen zonas húmedas o secas; en cambio, la circulación regional (vientos periódicos) nos ayuda a entender porque en zonas donde no debería de llover, llueve, o bien por que se presentan onda frías en zonas tropicales.
La circulación general de los vientos en la atmósfera se divide en celdas. Estas contienen los llamados vientos regulares. O constantes, que siempre se mueven en la misma dirección. Los integrantes de la circulación general de la atmósfera son:
Vientos alisios. Vientos de superficie que soplan en dirección al ecuador absorbiendo gran cantidad de humedad. En el hemisferio norte se mueven de noreste a suroeste, y en el hemisferio sur, de sureste a noroeste, principalmente por la fuerza de Coriolis.
Vientos contralisios. Debido a la fuerza de gravedad los vientos que ascienden en la zona del ecuador viajan por la alta atmósfera en dirección contraria a los vientos alisios. En el hemisferio norte soplan del sureste al noroeste, y en el hemisferio sur, del noroeste al suroeste. Estos vientos al llegar a los 30 grados de latitud norte o sur descienden totalmente secos y forman la zona de calma descendente.
Subtropical. Es la zona de alta presión donde se localiza el mayor número de desiertos debido a la escasez de lluvias que causa.
Vientos del oeste. A partir del descenso de los vientos contralisios, una parte de ellos regresa al ecuador térmico y forma de nuevo los vientos alisios; otra parte sopla en la superficie con dirección a los polos y los desvía el movimiento de rotación hacia el oeste, por lo que toman el nombre de vientos del oeste. Estos vientos modifican el clima occidental de varios países y logran hacerlos menos extremosos y mas húmedos.
Vientos polares. Se forman después de la zona de baja presión subsolar. El viento sopla en las alturas hacia los polos, pero al llegar a estos desciende y forma las zonas de calma descendente polar. Después reinicia su movimiento de masas de aire con dirección al ecuador térmico. Cuando este viento rebasa las zonas de calma ascendente subsolar se le denomina frente polar u onda fría.
Contaminación atmosférica.
Cualquier cambio en la composición del aire se considera contaminación. Estos alteran las propiedades físicas y químicas de la atmósfera, y son consecuencia de las actividades industriales, comerciales, domesticas y agropecuarias. Por lo tanto, los paisajes urbanos, industriales y con mayor movimiento de mercancías presentan mayor grado de contaminación. Un ejemplo de ello es la lluvia acida, que se origina cuando el oxido de azufre y los óxidos de nitrógeno reaccionan con el vapor de agua y con la luz solar, estos se convierten en acido sulfúrico y acido nítrico, que se depositan como aerosoles o como lluvia, granizo y rocío, recorriendo grandes distancias y al caer afectan la vegetación.
La contaminación puede ser de tipo primario, si son emitidos directamente sobre la atmósfera como los bióxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, hidrocarburos, monóxido de carbono, entre otros; secundarios que se forman en la atmósfera por reacciones fotoquímicas, por hidrólisis o por oxidación, como el ozono o el nitrato de peroxiacetilo.
Se clasifica a los contaminantes en partículas sólidas o liquidas como polvo, humo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen; y gases, de combustión interna, aviones, hornos e incineradores, forman el smog de las grandes ciudades. Se consideran precursores básicos del ozono. El agujero de ozono en la Antártida, localizado entre los 17 y 21 km de altura, afecta al escudo protector de la radiación ultravioleta, que también se ha visto afectado por el hombre debido al uso de los clorofluorcarbonados.
Partículas suspendidas totales (PST). Este contaminante se compone de una diversidad de sustancias químicas e incluso bacterias, esporas y quistes. Conforme su tamaño sea menor su peligrosidad aumenta. Provienen de industrias, automóviles y autobuses, aunque también las producen las tolvaneras que se levantan por la desaparición de lagos y bosques.
Monóxido de carbono. Este contaminante reduce la capacidad de la sangre para llevar el oxigeno a las células. La población más sensible presenta problemas respiratorios. El mayor volumen lo producen los vehículos automotores.
Dióxido de nitrógeno. Este compuesto puede causar irritación pulmonar, bronquitis y neumonía, además de disminuir la resistencia a las infecciones. También fomenta la lluvia acida (acido nítrico) y es el principal generador de ozono que contamina el aire. Lo producen en mayor cantidad los automóviles aunque también contribuye la industria.
Plomo. En la gasolina se agrega este metal para mejorar la resistencia a la explosión. Se acumula en la sangre y daña el sistema nervioso.
Dióxido de azufré. En las altas concentraciones este contaminante ocasiona daños en las vías respiratorias. Produce lluvia acida, ya que reacciona con la humedad atmosférica, y forma acido sulfúrico, que tiene fuertes efectos nocivos sobre la vegetación e incluso llega a dañar edificios y monumentos. Lo producen principalmente las actividades industriales, las plantas termoeléctricas y los vehículos que utilizan diesel.
Efecto invernadero.
En la actualidad el aumento en la producción de los gases, principalmente dióxido de carbono, incorporados a la atmósfera por la actividad industrial, ha ocasionado el llamado efecto invernadero. Estos gases se encargan de absorber la energía solar que llega a la baja atmósfera e impiden se pierda hacia el espacio.
Recordemos que la atmósfera primitiva presentaba el efecto invernadero debido al alto contenido de CO2 y que era irrespirable por el poco oxigeno. A la Tierra le tomo millones de años modificar la atmósfera.
Es uno de los fenómenos más conocidos y comentados por sus efectos potencialmente graves. Ocurre debido al aumento de la concentración de los gases de invernadero: dióxido de carbono 31%, clorofluorcarbonados 31%, metano 20%, oxido de nitrógeno 6%, y ozono12% de la troposfera.
La radiación solar pasa a través de ellos, pero atrapan y conservan el calor de la radiación infrarroja reflejada por la superficie del suelo, lo que aumenta la temperatura de la atmósfera baja.
La humanidad en los últimos treinta años, con su crecimiento acelerado y la sobreexplotación de los recursos ha alterado el sistema de la Tierra, provocando un nuevo efecto invernadero.
Las consecuencias del efecto invernadero son la desestabilización del clima en el planeta y la fusión de parte del hielo hasta ahora inmovilizado en los casquetes polares. Los cambios climáticos ya son percibidos, n forma de huracanes, olas de calor y sequías. Sin embargo, lo más importante es que el deshielo generalizado de las regiones polares implicaría un aumento del nivel de los océanos. Además contribuye a la desertificación de áreas cercanas a los trópicos y por tanto, al aumento de la hambruna y los conflictos internacionales. Por ello es necesario que los gobiernos y todas las sociedades empiecen a aplicar medidas para evitar y disminuir estos riesgos.
Otro factor que propicia el efecto invernadero es la deforestación. Hay acciones con las cuales se reduce la emisión de algunos de estos gases, por ejemplo, no malgastar la energía eléctrica, eliminar de las casas el uso de productos que contengan clorofluorcarbonados como aerosoles y detergentes, y sobre todo el uso razonable de los productos no renovables como agua, madera y papel. A todo ello puede contribuir la población mundial con la divulgación y la educación.
A nivel global, la ONU en 1997 organizo una conferencia en Kyoto Japón, con el fin de acordar medidas y compromisos que lleven a la reducción de los gases de invernadero producidos por todo el mundo. En Diciembre del 2004 Rusia, causante del 17% de gases tipo invernadero, acepta firmar y ratificar dicho protocolo. En contraste Estados Unidos de América, pidió aumentar la producción en un 38.2% en el 2005 y en 37% para el 2006 respecto a las emisiones totales de 1996.
Calentamiento global.
Es el aumento de la temperatura media de la atmósfera, observada desde finales del siglo XIX e incrementada en los últimos decenios, debido a la acción humana, principalmente por las emisiones de dióxido de carbono que acrecentaron el efecto invernadero.
Según la opinión de algunos científicos en este siglo XXI, el clima global se vera alterado de manera significativa, como resultado del aumento de concentraciones de gases de invernadero. Estos gases atrapan una gran porción de radiación infrarroja lo que aumenta la temperatura entre 1.5 y 4.5 grados centígrados.
El deshielo como consecuencia del calentamiento global puede afectar la corriente del Golfo, alterando el clima de Europa occidental y la región este de Norteamérica, lo que deriva en ciclos de veranos muy calidos que tienden a extenderse hasta el otoño e intensos inviernos que pueden prolongarse hasta primavera. El calentamiento global esta presente en todo el planeta, por lo que no se debe perder de vista que la quema de combustibles fósiles, la tala y quema de bosques, liberan dióxido de carbono. La acumulación de este gas, junto con otros, atrapa la radiación solar cerca de la superficie terrestre, causando el calentamiento global.
El clima y la relación con los seres vivos.
Atmósfera.
El color azul de la Tierra descrito desde el espacio, lo definen dos razones: 71% esta cubierto por agua y la presencia de la capa gaseosa que la envuelve conocida como atmósfera.
¿Como se formo la atmósfera?
En el cosmos cuando los cuerpos chocaban entre si para formar planetas, estos contenían diversos gases. Es probable que la mayor parte de estos compuestos se perdieran en el espacio.
La atmósfera primitiva de la Tierra debió formarse en las etapas finales, cuando buena parte del planeta se encontraba todavía fundido. Los gases liberados desde el interior del planeta, debido a la acción de la gravedad, los mas pesados se concentraron en la parte interna y los mas ligeros se formaron en la capa externa.
La atmósfera terrestre es la capa gaseosa que rodea a la Tierra. Juntamente con la hidrosfera constituyen el sistema de capas fluidas terrestres, cuyas dinámicas están estrechamente relacionadas.
Protege la vida de la Tierra absorbiendo en la capa de ozono gran parte de la radiación solar ultravioleta, reduciendo las diferencias de temperatura entre el día y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos. El 75% de la atmósfera se encuentra en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria.
La altura de la atmósfera de la Tierra es de más de 100 km (algunos autores afirman que son aproximadamente 150 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.
Está compuesta por nitrógeno (78,1%) y oxígeno (20,94%), con pequeñas cantidades de argón (0,93%), dióxido de carbono (variable, pero alrededor de 0,035%), vapor de agua, neón (0,00182%), helio (0,000524%), kriptón (0,000114%), hidrógeno (0,00005%), ozono (0,00116%), metano y CFC, entre otros.
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.
El aire que forma la atmósfera es una mezcla de gases que además contiene partículas sólidas y líquidas en suspensión. Éstos son algunos de sus componentes más destacados.
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 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.
Las capas de la atmósfera.
La variación en la composición y temperatura de la atmósfera según ascendemos en altura nos hace dividirla en varias capas, estas se encuentran separadas entre si por estrechas zonas de transición.
Exosfera. Es la ultima capa, donde casi no existe aire y de la que continua el espacio interplanetario.
Termosfera. Abarca desde los 80 km de altura. La temperatura aumenta con la altura hasta los 2000 grados centígrados. Es muy importante para las comunicaciones pues en ella se rebotan las ondas de radio y televisión. Esta capa incluye la ionosfera, lugar donde se producen las auroras boreales. Los transbordadores espaciales giran alrededor de la Tierra en esta capa.
Mesosfera. Comienza a los 50 km de altura, contiene muy poco aire y la temperatura va descendiendo hasta los -80 grados centígrados. Cuando los meteoritos pequeños que caen a nuestro planeta atraviesan esta capa dan lugar a las estrellas fugaces, pues el roce con el aire aumenta tanto su temperatura que se inflaman y liberan luz y calor.
Estratosfera. Se extiende desde los 12 km de altura, el aire es escaso y la temperatura aumenta lentamente con la altura llegando a ser de 4 grados centígrados en el límite superior, debido a que la capa de ozono absorbe las radiaciones peligrosas del Sol y las convierte en calor. Esta capa es muy importante para los seres vivos, pues filtra las radiaciones solares nocivas.
Troposfera. Comienza en la superficie de la Tierra y llega hasta una altura de 12 km como media (en los polos no pasa de 10 km y en el ecuador llega hasta 17 km). La temperatura media cerca del suelo es de 15 grados centígrados y disminuye al aumentar la altitud, llega hasta los -70 grados centígrados a los 12 km. Esta capa concentra la mayor masa de gases, sobre todo oxigeno, nitrógeno, bióxido de carbono y vapor de agua, la concentración de ellos disminuye al aumentar la altitud. En ella se producen la mayoría de los fenómenos meteorológicos: nubes, precipitaciones, tormentas, viento, etcétera.
Los contaminantes de la atmósfera que afectan a nuestra salud y la del resto de los seres vivos se acumulan en los primeros 500 metros de altura.
Propiedades de la atmósfera
Físicas.
Compresibilidad-expansibilidad. Es el resultado de los cambios de temperatura y presión. La atmósfera aumenta o disminuye su volumen de acuerdo con su temperatura, por lo que la compresibilidad existe cuando el aire tiene mayor presión por su baja temperatura, en cambio, si esta aumenta el peso del aire es menor y entonces se expande.
Movilidad. Desplazamiento constante de los elementos atmosféricos debido a los cambios de temperatura, de presión, y al movimiento de rotación de la Tierra. También intervienen las propiedades fisicoquímicas de los gases que la componen.
Diatermancia. Propiedad de la atmósfera que permite el paso de los rayos solares sin absorber su energía calórica.
Transparencia. Propiedad de la atmósfera que permite ver a través de ella. En esta condición la luz pasa y no sufre ninguna modificación, lo que permite ver con claridad y precisión los objetos distantes. Teóricamente seria así si no existieran en el aire humedad e impurezas.
Incolora. La atmósfera carece de color. A simple vista se perciben los rayos de l Sol blancos, pero en realidad están compuestos por siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Cuando estos rayos cruzan la troposfera y entran en contacto con el nitrógeno y el oxigeno, el aire capta el color azul y lo esparce por las capas bajas de la atmósfera a mas de 19 km de altura el color cambia a violeta, y en las capas mas altas es totalmente negro. A grandes alturas ya no hay partículas de aire, por lo que la luz solar se percibe completamente blanca.
Inodora. Los gases que forman la atmósfera no tienen olor; los diferentes aromas que percibimos los transporta el viento.
Químicas.
Oxidación. Junto con la combustión son reacciones químicas que ocurren en la atmósfera debidas a l oxigeno.
Combustión. En la composición de la atmósfera existen gases comburentes y combustibles; los primeros favorecen la combustión, como el oxigeno, y los segundos se denominan así porque pueden arder como el hidrogeno.
Nitrógeno. La presencia en la atmósfera de este elemento permite que los vegetales lo tomen del aire y lo fijen al suelo.
Diferencia entre el tiempo y el clima.
El tiempo atmosférico lo constituyen los valores de temperatura, humedad del aire, presión atmosférica y viento que existen en la atmósfera en un momento determinado, cuyos valores se recogen en las estaciones meteorológicas en todo momento. Sin embargo, hablar de clima nos referimos a un estado del tiempo atmosférico que predomina en un lugar geográfico determinado a lo largo de los años.
Los elementos del clima son los que marcan las características básicas de los distintos climas existentes en la Tierra, estos son la temperatura, las precipitaciones, los vientos, la humedad del aire, y la presión atmosférica.
(Actividad para el alumno, determinar cada uno de estos elementos y describir un ejemplo).
Factores del clima.
Las causas que hacen variar a los elementos del clima de un lugar a otro y de una estación a otra son los conocidos como factores climáticos, estos influyen directamente en las características del clima de un determinado lugar: latitud, distancia respecto al mar o continentalidad, altitud, relieve y corrientes marinas.
Latitud. Debido a la forma de nuestro planeta, en las zonas polares, los rayos del Sol inciden sobre una superficie mayor debido a la inclinación con la que llegan a la Tierra, por eso las temperaturas siempre son bajas. Al ecuador los rayos llegan prácticamente perpendiculares, la insolación en esta zona es mayor, por tanto, las temperaturas son altas. Teniendo en cuenta esto, podemos afirmar que la latitud es uno de los factores que mas inciden en las características del clima.
Continentalidad. Para comprender esto hay que tener presente que los cuerpos sólidos y líquidos se calientan de manera diferente. Los líquidos se calientan lentamente porque transmiten el calor y lo reparten por todo su volumen. Por ese motivo conservan durante más tiempo su temperatura. En cambio lo sólidos tienden a acumular el calor por lo qu ese calientan y enfrían mas rápido.
A nivel planetario, sucede lo mismo, en verano o durante el día, las aguas marinas y los continentes absorben parte de la radiación solar y calientan el aire. Durante el invierno o la noche se enfrían desprendiéndose del calor acumulado, pero como el agua tarda mas tiempo en enfriarse que la superficie continental, se producen desplazamientos de masas de aire que suavizan el clima de las zonas próximas al mar. El mar provoca un aumento de la humedad del aire, por efecto de la evaporación, que se traduce en un aumento de la nubosidad y las precipitaciones a diferencia de otras áreas ubicadas en la mima latitud, pero al interior de los continentes. La distancia respecto al mar y, por tanto, su influencia, recibe el nombre de continentalidad. Las regiones continentales más alejadas del mar suelen presentar temperaturas más extremas y climas secos que aquellas situadas a la misma latitud y cercanas al mar.
Altitud. La temperatura disminuye a medida que aumenta la altitud (1 grado centígrado menos cada 160 metros aproximadamente). A mayor altitud las capas de aire son menos densas porque este se expande y al hacerlo se enfrían.
Relieve. E; relieve continental puede funcionar como barrera orográfica, factor que influye en el clima e impide el paso de los vientos cargados de humedad.
Cuando un viento calido y húmedo encuentra un relieve montañoso a su paso, se ve obligado a ascender para seguir su camino. El ascenso provoca un enfriamiento, la condensación y la lluvia. Por este motivo se producen las lluvias en las vertientes montañosas expuestas a los vientos.
Corrientes marinas. Las corrientes calidas elevan la temperatura de los lugares con climas fríos, aumentan la humedad y propician lluvias, beneficiando el desarrollo de actividades humanas.
La climatología es la rama de la geografía física que se ocupa del estudio del clima y del tiempo. Ha sido un asunto que ha ocupado a la geografía desde sus comienzos; incluso el padre de la geografía, Eratóstenes de Cirene, en su libro "Geographia" dedica un tercio de éste a la variación global de los climas. De las condiciones atmosféricas dependen muchas actividades humanas, desde la agricultura hasta un simple paseo por el campo. Por eso se ha hecho un esfuerzo ingente por predecir el tiempo tanto a corto como a medio plazo.
Lo primero que debemos aclarar son los conceptos de tiempo y clima, que hacen referencia a escalas temporales diferentes.
Cuando una comarca, ciudad, ladera, etc. tiene un clima diferenciado del clima zonal decimos que es un topoclima; éste se caracteriza por estar mayormente afectado por el estado local del resto de los factores geográficos (geomorfología, hidrografía, etc.). Además, llamamos microclima al que no tiene divisiones inferiores, como el que hay en una habitación, debajo de un árbol o en una determinada esquina de una calle.
El clima tiende a ser regular en períodos de tiempo muy largos, incluso geológicos, determinando de gran manera la evolución del ciclo geográfico de una región, lo que permite el desarrollo de una determinada vegetación y un suelo perfectamente equilibrado (suelos climáticos). Pero, en períodos de tiempo geológicos, el clima también cambia de forma natural, los tipos de tiempo se modifican y se pasa de un clima a otro en la misma zona.
El tiempo y el clima tienen lugar en la atmósfera. Para definir un clima es necesaria la observación durante un lapso largo (la Organización Meteorológica Mundial estableció periodos mínimos de treinta años, pero hay autores que creen que deben ser más largos, de cien o superiores, para registrar las variaciones de forma suficiente). Las observaciones de temperatura, precipitaciones, humedad y tipo de tiempo se recogen en las estaciones meteorológicas. Con estos datos se elaboran tablas de valores medios que se trasladan a climogramas, representaciones gráficas de la variación anual de temperatura y humedad, como variables principales.
La climatología es la ciencia que estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo. Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología, su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sino estudiar las características climáticas a largo plazo.
Clasificación y distribución de los climas.
A partir del estudio permanente de los elementos del clima y factores del clima, se ha elaborado una clasificaron donde se consideren las características geográficas, de temperatura, precipitación y vegetación propuestas por el alemán Vladimir Köppen.
Clasificación climática de Köppen en función de la temperatura y precipitaciones
La obra principal de Köppen (o Kœppen) con respecto a la Climatología se titula “Die Klimate der Erde” (El Clima de la Tierra) publicada en 1923 ([1] ), y en la que describe los climas del mundo en función de su régimen de temperaturas y de precipitaciones. Constituye la primera obra sistemática sobre Climatología y que marcó la pauta para introducir distintas mejoras que la convirtieron en la clasificación climática más conocida. Emplea un sistema de letras mayúsculas y minúsculas cuyo valor está establecido en torno a ciertos umbrales en cuanto a las temperaturas medias anuales para separar los climas cálidos (letra A) de los templados (letra C) y a estos de los fríos (letra D) y polares (letra E). La letra B la destina a los climas secos con dos tipos: BS, clima semidesértico o estepario y BW, o clima desértico propiamente dicho. Por último, la letra H la emplea para los climas indiferenciados de alta montaña, aspecto en el que, con el diseño de una clasificación de pisos térmicos, es decir, con la división de las fajas altitudinales empleando curvas de nivel de una altitud determinada, se introdujo una mejora sustancial y que ha venido a sustituir a esos climas indiferenciados de montaña.
Resumiendo la clasificación climática de Köppen se puede señalar los siguientes tipos de clima:
1.- A - Climas Macrotérmicos (Cálidos, de la zona intertropical)
2.- B - Climas secos (localizados en las zonas subtropicales y en el interior de los continentes de la zona intertropical o de las zonas templadas). Se divide en dos tipos: Desértico (BW) y semidesértico o estepario (BS)
3.- C - Climas Mesotérmicos o templados (caracterizados por la presencia de las cuatro estaciones térmicas: primavera, verano, otoño e invierno.
4.- D - Climas fríos (localizados en latitudes altas, próximas a los círculos polares y donde la influencia del mar es muy escasa)
5.- E - Climas polares. Se localizan en las zonas polares, limitadas hacia el ecuador por los Círculos polares
6.- H - Climas indiferenciados de alta montaña
Para determinar los subgrupos o subtipos se añaden otras letras minúsculas:
1.- f - Lluvias todo el año (en la zona intertropical): Af = clima de selva.
2.- w - Lluvias en la época de sol alto (verano térmico), también en la zona intertropical: Aw = Clima de sabana
3.- m - Lluvias de monzón. Similar al Aw, pero con lluvias más intensas originadas por la diferencia acentuada de las presiones atmosféricas entre el océano y los continentes. Sólo se presenta en el sur y sureste del continente asiático. Las lluvias suelen ser muy intensas y prolongadas durante la época de calor, cuando las bajas presiones continentales atraen a los vientos procedentes del Océano Índico cargados de humedad, que se descargan en las vertientes meridionales del Himalaya y otras cordilleras provocando desbordamientos de los grandes ríos de la zona, como el Indo, el Ganges, el Bhramaputra, el Irawaddy, el Saluen y el Mekong, así como otros ríos del sur de China.
4.- s - Lluvias en invierno. Corresponde al clima subtropical seco o clima mediterráneo (Csa según Köppen), localizado en las latitudes subtropicales de las costas occidentales de los continentes.
Entre las principales modificaciones al sistema ideado por Köppen pueden citarse las de Trewartha y la de Thornthwaite, que ha sido considerado por Strahler como un sistema aparte.
En función exclusivamente de la temperatura
Climas sin inviernos: el mes más frío tiene una temperatura media mayor de 18 °C. Corresponde a los climas isotermos de la zona intertropical en áreas inferiores a los 1000 m de altitud, aproximadamente.
Climas de latitudes medias: con las cuatro estaciones.
Climas sin verano: el mes más caluroso tiene una temperatura media menor a 10 °C.
En función de la altitud
Artículo principal: Pisos térmicos
En la Zona Intertropical existen 4 pisos térmicos (también llamados pisos climáticos o pisos bióticos) ya que los cinco elementos o parámetros del clima que se han indicado varían con la altitud. Algunos autores añaden un piso intermedio (también llamado subtropical) entre el macrotérmico y el mesotérmico, ya que este último abarca una diferencia considerable de altura. Como se ha indicado, estos 4 pisos son:
Macrotérmico, con las temperaturas siempre elevadas y constantes, ubicado entre el nivel del mar y los 800 a 1000 msnm(metros sobre el nivel del mar), según los criterios de distintos autores.
Mesotérmico o piso templado, entre los 800 a 1000 m, hasta los 2500 a 3000 m de altitud.
Microtérmico o piso frío (llamado en algunos países hispanoamericanos como "piso de páramo"), desde los 2500 ó 3000 msnm hasta el nivel de las nieves perpetuas (aproximadamente, a los 4700 msnm.
Gélido, helado o de nieves perpetuas, a partir de los 4700 m de altitud, cota donde se ubica, aproximadamente, la isoterma de los 0 °C.
Y a medida que avanzamos en latitud, el número de pisos climáticos va disminuyendo porque la influencia de la altitud va siendo sustituida por la de la misma latitud. Esto significa que el primer piso que desaparece (ya en las zonas templadas) es el piso macrotérmico. Y la diferencia esencial entre los pisos térmicos o climáticos en la zona intertropical y en otras zonas geoastronómicas es que en aquella sólo encontramos climas isotermos, es decir, con las temperaturas semejantes a lo largo de todo el año.
En función de la precipitación
Árido
Semiárido
Subhúmedo
Húmedo
Muy húmedo
Con relación a los umbrales que separan unos climas de otros según las precipitaciones respectivas, existen diversas interpretaciones (según distintos autores), que deberían estar basadas, además de los montos pluviométricos de las estaciones ubicadas en un clima dado, en las temperaturas medias mensuales de esas mismas estaciones, tal como se indica en el artículo sobre el índice xerotérmico de Gaussen ya que no es lo mismo una pluviosidad de 40 mm para un mes determinado en una estación meteorológica de un clima cálido que si se trata de un clima frío. De hecho, una escasa precipitación en un mes de apenas un litro de agua por m² (es decir, 1 mm) no tendría ningún efecto cuando se trata de un clima cálido, ya que ese valor de la precipitación quedaría anulado rápidamente por la evaporación: pero si hablamos de un clima de tundra durante el invierno, en el que las temperaturas medias fueran inferiores a los 0 °C, ese litro de agua permanecería en el suelo en forma líquida o sólida, por la casi ausencia de evaporación que se presenta con esas temperaturas.
En el caso de España, por ejemplo, la pluviosidad disminuye de noroeste a sureste, desde unos 1500 mm anuales en una gran parte de Galicia hasta los 300 mm o menos en las costas de Almería, con una aridez extrema en los valles internos de la provincia por el efecto de sotavento de las alineaciones montañosas, como sucede, por ejemplo, en el valle de Tabernas. Y el ejemplo de las laderas occidentales de la Sierra de Grazalema, en Cádiz, con una pluviosidad aún mayor que la de Galicia servirían para aclarar un poco la idea ya indicada de la influencia de la temperatura con respecto a la efectividad de las lluvias. Si no se toma en cuenta la Sierra de Grazalema en lugar de Galicia para definir la gradación progresiva de los climas según su mayor o menor aridez es porque esta Sierra, que fue declarada en 1977 Reserva de la biosfera por la UNESCO, representa un caso especial y muy localizado, e inverso al de Tabernas, en el sentido de que se trata de un área expuesta a los vientos del oeste, es decir, a barlovento, lo que incide en la ocurrencia de lluvias orográficas.
Diferentes tipos de climas
En el mundo los tipos de clima se clasifican en tres grupos.
Cálidos
Clima ecuatorial (región amazónica, parte oriental de Panamá, Península del Yucatán, centro de África, occidente costero de Madagascar, sur de la Península de Malaca e Insulindia)
Clima tropical (Caribe, Llanos y costas de Colombia, Costa Rica y Venezuela, costa del Ecuador, costa norte del Perú, la mayor parte de este de Bolivia, noroeste de Argentina, este de Paraguay, centro y sur de África, sudeste asiático, norte de Australia, sur y parte del centro de la India, la Polinesia etc. y las costa surcentral del pacifico de México)
Clima subtropical árido (suroeste de América del Norte, norte y suroeste de África, oriente medio, costa central y sur del Perú, norte de Chile, centro de Australia).
Templados
Los Climas templados son los propios de latitudes medias, y se extienden entre los paralelos 30 grados y 70 grados aproximadamente. Su carácter procede de los contrastes estaciónales de las temperaturas y las precipitaciones, y de una dinámica atmosférica condicionada por los vientos del oeste. Las temperaturas medias anuales se sitúan entre lo y las precipitaciones van de 300 a más de 1000 mm anuales.
Dentro de los climas templados distinguimos dos grandes conjuntos: los climas subtropicales, o templados-cálidos, y los climas templados propiamente dichos, o templados-fríos. A su vez, dentro de cada uno de esos grandes conjuntos se engloban varios subtipos climáticos.
Clima chino meridional (sudeste de Estados Unidos y Australia, sur de China), noreste de Argentina, sur de Brasil y Uruguay, norte de la India y Pakistán, Japón y Corea del Sur).
Clima mediterráneo (zona del Mediterráneo, California, centro de Chile, sur de Sudáfrica, suroeste de Australia)
Clima oceánico o atlántico (zona atlántica europea, costas del Pacífico del noroeste de Estados Unidos y de Canadá, sureste de Australia, Nueva Zelanda, sur de Chile, costa de la Provincia de Buenos Aires, Argentina.
Clima continental (centro de Europa y China y la mayor parte de Estados Unidos, norte y noreste de Europa, sur y centro de Siberia, Canadá y Alaska)
Clima continental árido o desierto continental (Asia Central, centro-oeste de América del Norte, Mongolia, norte y oeste de China).
Muy fríos. Climas polares: al norte del Círculo Polar Ártico y al sur del Círculo Polar Antártico.
Microclimas
Climas urbanos:
Incendios: ver tormenta ígnea
Erupciones:
Un microclima es un clima local de características distintas a las que están en la misma zona en que se encuentra. El microclima es un conjunto de valores meteorológicos que caracterizan un contorno o ámbito reducido y que se diferencian de los que existen en el entorno. Existen 112 microclimas, Perú cuenta con 84 de estos. Los factores que lo componen son la topografía, temperatura, humedad, altitud-latitud, luz y la cobertura vegetal.
Circulación atmosférica.
La circulación general de la atmósfera nos permite comprender porque existen zonas húmedas o secas; en cambio, la circulación regional (vientos periódicos) nos ayuda a entender porque en zonas donde no debería de llover, llueve, o bien por que se presentan onda frías en zonas tropicales.
La circulación general de los vientos en la atmósfera se divide en celdas. Estas contienen los llamados vientos regulares. O constantes, que siempre se mueven en la misma dirección. Los integrantes de la circulación general de la atmósfera son:
Vientos alisios. Vientos de superficie que soplan en dirección al ecuador absorbiendo gran cantidad de humedad. En el hemisferio norte se mueven de noreste a suroeste, y en el hemisferio sur, de sureste a noroeste, principalmente por la fuerza de Coriolis.
Vientos contralisios. Debido a la fuerza de gravedad los vientos que ascienden en la zona del ecuador viajan por la alta atmósfera en dirección contraria a los vientos alisios. En el hemisferio norte soplan del sureste al noroeste, y en el hemisferio sur, del noroeste al suroeste. Estos vientos al llegar a los 30 grados de latitud norte o sur descienden totalmente secos y forman la zona de calma descendente.
Subtropical. Es la zona de alta presión donde se localiza el mayor número de desiertos debido a la escasez de lluvias que causa.
Vientos del oeste. A partir del descenso de los vientos contralisios, una parte de ellos regresa al ecuador térmico y forma de nuevo los vientos alisios; otra parte sopla en la superficie con dirección a los polos y los desvía el movimiento de rotación hacia el oeste, por lo que toman el nombre de vientos del oeste. Estos vientos modifican el clima occidental de varios países y logran hacerlos menos extremosos y mas húmedos.
Vientos polares. Se forman después de la zona de baja presión subsolar. El viento sopla en las alturas hacia los polos, pero al llegar a estos desciende y forma las zonas de calma descendente polar. Después reinicia su movimiento de masas de aire con dirección al ecuador térmico. Cuando este viento rebasa las zonas de calma ascendente subsolar se le denomina frente polar u onda fría.
Contaminación atmosférica.
Cualquier cambio en la composición del aire se considera contaminación. Estos alteran las propiedades físicas y químicas de la atmósfera, y son consecuencia de las actividades industriales, comerciales, domesticas y agropecuarias. Por lo tanto, los paisajes urbanos, industriales y con mayor movimiento de mercancías presentan mayor grado de contaminación. Un ejemplo de ello es la lluvia acida, que se origina cuando el oxido de azufre y los óxidos de nitrógeno reaccionan con el vapor de agua y con la luz solar, estos se convierten en acido sulfúrico y acido nítrico, que se depositan como aerosoles o como lluvia, granizo y rocío, recorriendo grandes distancias y al caer afectan la vegetación.
La contaminación puede ser de tipo primario, si son emitidos directamente sobre la atmósfera como los bióxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, hidrocarburos, monóxido de carbono, entre otros; secundarios que se forman en la atmósfera por reacciones fotoquímicas, por hidrólisis o por oxidación, como el ozono o el nitrato de peroxiacetilo.
Se clasifica a los contaminantes en partículas sólidas o liquidas como polvo, humo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen; y gases, de combustión interna, aviones, hornos e incineradores, forman el smog de las grandes ciudades. Se consideran precursores básicos del ozono. El agujero de ozono en la Antártida, localizado entre los 17 y 21 km de altura, afecta al escudo protector de la radiación ultravioleta, que también se ha visto afectado por el hombre debido al uso de los clorofluorcarbonados.
Partículas suspendidas totales (PST). Este contaminante se compone de una diversidad de sustancias químicas e incluso bacterias, esporas y quistes. Conforme su tamaño sea menor su peligrosidad aumenta. Provienen de industrias, automóviles y autobuses, aunque también las producen las tolvaneras que se levantan por la desaparición de lagos y bosques.
Monóxido de carbono. Este contaminante reduce la capacidad de la sangre para llevar el oxigeno a las células. La población más sensible presenta problemas respiratorios. El mayor volumen lo producen los vehículos automotores.
Dióxido de nitrógeno. Este compuesto puede causar irritación pulmonar, bronquitis y neumonía, además de disminuir la resistencia a las infecciones. También fomenta la lluvia acida (acido nítrico) y es el principal generador de ozono que contamina el aire. Lo producen en mayor cantidad los automóviles aunque también contribuye la industria.
Plomo. En la gasolina se agrega este metal para mejorar la resistencia a la explosión. Se acumula en la sangre y daña el sistema nervioso.
Dióxido de azufré. En las altas concentraciones este contaminante ocasiona daños en las vías respiratorias. Produce lluvia acida, ya que reacciona con la humedad atmosférica, y forma acido sulfúrico, que tiene fuertes efectos nocivos sobre la vegetación e incluso llega a dañar edificios y monumentos. Lo producen principalmente las actividades industriales, las plantas termoeléctricas y los vehículos que utilizan diesel.
Efecto invernadero.
En la actualidad el aumento en la producción de los gases, principalmente dióxido de carbono, incorporados a la atmósfera por la actividad industrial, ha ocasionado el llamado efecto invernadero. Estos gases se encargan de absorber la energía solar que llega a la baja atmósfera e impiden se pierda hacia el espacio.
Recordemos que la atmósfera primitiva presentaba el efecto invernadero debido al alto contenido de CO2 y que era irrespirable por el poco oxigeno. A la Tierra le tomo millones de años modificar la atmósfera.
Es uno de los fenómenos más conocidos y comentados por sus efectos potencialmente graves. Ocurre debido al aumento de la concentración de los gases de invernadero: dióxido de carbono 31%, clorofluorcarbonados 31%, metano 20%, oxido de nitrógeno 6%, y ozono12% de la troposfera.
La radiación solar pasa a través de ellos, pero atrapan y conservan el calor de la radiación infrarroja reflejada por la superficie del suelo, lo que aumenta la temperatura de la atmósfera baja.
La humanidad en los últimos treinta años, con su crecimiento acelerado y la sobreexplotación de los recursos ha alterado el sistema de la Tierra, provocando un nuevo efecto invernadero.
Las consecuencias del efecto invernadero son la desestabilización del clima en el planeta y la fusión de parte del hielo hasta ahora inmovilizado en los casquetes polares. Los cambios climáticos ya son percibidos, n forma de huracanes, olas de calor y sequías. Sin embargo, lo más importante es que el deshielo generalizado de las regiones polares implicaría un aumento del nivel de los océanos. Además contribuye a la desertificación de áreas cercanas a los trópicos y por tanto, al aumento de la hambruna y los conflictos internacionales. Por ello es necesario que los gobiernos y todas las sociedades empiecen a aplicar medidas para evitar y disminuir estos riesgos.
Otro factor que propicia el efecto invernadero es la deforestación. Hay acciones con las cuales se reduce la emisión de algunos de estos gases, por ejemplo, no malgastar la energía eléctrica, eliminar de las casas el uso de productos que contengan clorofluorcarbonados como aerosoles y detergentes, y sobre todo el uso razonable de los productos no renovables como agua, madera y papel. A todo ello puede contribuir la población mundial con la divulgación y la educación.
A nivel global, la ONU en 1997 organizo una conferencia en Kyoto Japón, con el fin de acordar medidas y compromisos que lleven a la reducción de los gases de invernadero producidos por todo el mundo. En Diciembre del 2004 Rusia, causante del 17% de gases tipo invernadero, acepta firmar y ratificar dicho protocolo. En contraste Estados Unidos de América, pidió aumentar la producción en un 38.2% en el 2005 y en 37% para el 2006 respecto a las emisiones totales de 1996.
Calentamiento global.
Es el aumento de la temperatura media de la atmósfera, observada desde finales del siglo XIX e incrementada en los últimos decenios, debido a la acción humana, principalmente por las emisiones de dióxido de carbono que acrecentaron el efecto invernadero.
Según la opinión de algunos científicos en este siglo XXI, el clima global se vera alterado de manera significativa, como resultado del aumento de concentraciones de gases de invernadero. Estos gases atrapan una gran porción de radiación infrarroja lo que aumenta la temperatura entre 1.5 y 4.5 grados centígrados.
El deshielo como consecuencia del calentamiento global puede afectar la corriente del Golfo, alterando el clima de Europa occidental y la región este de Norteamérica, lo que deriva en ciclos de veranos muy calidos que tienden a extenderse hasta el otoño e intensos inviernos que pueden prolongarse hasta primavera. El calentamiento global esta presente en todo el planeta, por lo que no se debe perder de vista que la quema de combustibles fósiles, la tala y quema de bosques, liberan dióxido de carbono. La acumulación de este gas, junto con otros, atrapa la radiación solar cerca de la superficie terrestre, causando el calentamiento global.
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