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Tema 4. LA ATMÓSFERA
•Se trata de la cubierta más externa de la tierra, de carácter gaseoso alcanza una altura de 10.000 Km. sin límite preciso
•Casi toda su masa (97%) está en los primeros 35 Km.
ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA
Basándonos en la gravedad:
•Endosfera (Sus componentes no se escapan al espacio)
•Exosfera (Sus componentes escapan al desligarse de la gravedad terrestre
Basándonos en su composición química:
•Homosfera 80 Km. (lo que llamamos AIRE, predominan: O2, N2, Ar)
•Heterosfera (se distinguen capas estratificadas, la 1ª con O2, con He, la 3ª con H2)
Basándonos en su estructura térmica:
•Troposfera lasta 20 km. La temperatura desciende de 45ºC a -70ºC
(Tropopausa). Desciende una media de 6,5ºC por Km. Contiene el 99% del agua
de la atmósfera.
•Estratosfera. Isoterma hasta los 30 Km. desde aquí comienza a ascender hasta
los 0ºC (Estratopausa). A 20-25 Km. la capa de ozono
•Mesosfera. A partir de la estratopausa. La temperatura baja progresivamente
hasta -80ºCa los 80 Km (Mesopausa).
•Termosfera. A partir de la mesopausa, va subiendo la temperatura hasta varios
cientos de grados.
Basándonos en el estado de ionización de sus gases:
•Neutrosfera: de 0 a 80 Km. no existen apenas iones
•Ionosfera: de los 80 a los 400 Km Capa muy ionizada que refleja las ondas de
radio
•Magnetosfera: Capa donde el campo magnético terrestre se deja sentir
(65.000 Km)
ENERGIA SOLAR Y BALANCE ENERGÉTICO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
ENERGIA SOLAR Y BALANCE ENERGÉTICO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
La energía que llega al exterior de la atmósfera
es una cantidad fija, llamada constante
solar. Su valor es de 1,4 103 W/m2, lo que
significa que a 1 m2 situado en la parte externa
de la atmósfera, perpendicular a la línea que
une la Tierra al Sol, le llegan 1,4 · 103 J cada
segundo. Es una mezcla de radiaciones de
longitudes de onda (l ) entre 200 y 4000 nm.
Se distingue entre radiación ultravioleta, luz
visible y radiación infrarroja.
A medida que penetra en la atmósfera esta
energía es, en parte reflejada y en parte
absorbida por los elementos de la atmósfera,
de manera que a la superficie de la tierra sólo
llega una parte
FILTROS:
•A los 80 Km (Ionosfera):
Se absorben rayos γ, X y UV de baja λ
•A los 20 Km (capa de ozono):
Se absoeben los UV de 180 a 290 nm.
•Las nubes reflejan parte del esp. Visible.
•Atraviesa la Troposfera:
9% de UV
41% Espectro visible
50% de infrarojos
•ELEMENTOS REFLECTANTES:
Nubes y aerosoles (reflexión difusa)
•ELEMENTOS ABSORBENTES:
H2O, CO2, O3, NO2 y partículas sólidas de menos de 1μm.
(Efecto invernadero)
EL FILTRO DE OZONO
Filtra las radiaciones ultravioleta entre 10x1014 y 14x1014 Hz
O3
+
O +
UV
O2
O +
O2
posteriormente se regenera de manera automática
O3
El Cl el NOx y el OH- destruyen el O3
Cl + O3
ClO + O2
NO + O3
OH- + O3
Cl
+
½ O2
NO2 + O2
H2O + O2
DINÁMICA ATMOSFÉRICA
Atmósfera y vida:
•Supone un filtro para radiaciones dañinas para la vida
•Mantiene la temperatura sin grandes cambios
•Supone un lugar de movilización del agua
•Es un agente erosivo
•Es medio de transporte de materia y energía
Presión atmosférica:
La masa atmosférica ejerce un peso sobre los cuerpos
Medible con el barómetro: 760 mm de Hg = 1013 mb
Humedad del aire:
Absoluta: cantidad total de agua que hay en un m3.
Aumenta con la temperatura. Cuando no admite más vapor
se dice que se llega a la humedad de saturación
Relativa: Proporción entre el vapor disuelto y el máximo
que puede tener expresado en % (Hr=(100 x HA/HS)%
La humedad relativa puede aumentar por:
Evaporación de una gran masa de agua
Por bajada térmica
PUNTO DE ROCIO: Temperatura crítica a la que una masa de
aire se satura (Niebla)
DINÁMICA ATMOSFÉRICA VERTICAL
En los primeros kilómetros la atmósfera tiene un gradiente adiabático (baja la temperatura al expandirse los gases por
bajada de la presión, este descenso es de aproximadamente 0,65ºC cada 100m.
Si el gradiente de la masa de aire ascendente es menor que el aire que la circunda: ATMÓSFERA INESTABLE; si sucede lo
contrario: ATMOSFERA ESTABLE
Si el aire ascendente contiene agua: al ascender se llega al Pto. de rocío y condensa: NUBES. Al condensar se emite energía
por lo que el aire al calentarse más asciende más rápido y la condensación es mayor: NUBES DE DESARROLLO
LA CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA GENERAL
El movimiento del aire en la atmósfera depende de una serie de fuerzas:
MAYORES: Insolación diferencial
Rotación terrestre
Fuerzas de Coriolis
MENORES: Distribución de tierras y mares
Relieve
INSOLACIÓN DIFERENCIAL
CELULAS DE HADLEY
La circulación de Hadley está causada por el transporte de calor desde las zonas ecuatoriales hasta las
latitudes medias, donde la cantidad de radiación solar incidente es en promedio mucho menor. Las células
de Hadley se extienden desde el Ecuador hasta latitudes de unos 30º en ambos hemisferios. Este calor es
transportado en un movimiento celular con el aire ascendiendo por convección en las regiones ecuatoriales
y desplazándose hacia las latitudes superiores por las capas altas de la atmósfera. El ascenso del aire
caliente en el Ecuador está acompañado de la formación frecuente de tormentas convectivas en la llamada
zona de convergencia intertropical
FUERZAS DE CORIOLIS
El aire se mueve siguiendo gradientes de presión, de las zonas de altas presiones a las zonas de bajas presiones, pero la
tierra al girar sobre su eje desvía la trayectoria del viento hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el sur.
INVIERNO
A
VERANO
B
B
A
LOS GRANDES CONJUNTOS DE CIRCULACIÓN
METEOROLOGIA Y CLIMA
Hay que distinguir entre TIEMPO y CLIMA
Estado de la
atmósfera
en un lugar y en
un momento
determinado
Tiempo
meteorológico
promedio en un
lugar concreto. Al
menos durante
30 años
Anticiclones y borrascas
Clases de vientos
Constantes: Alisios y contralisios
Periódicos: Estacionales y diarios
Locales
Vientos Locales
Precipitaciones
climogramas
ZONAS CLIMÁTICAS
Climas de bajas latitudes
- Clima ecuatorial lluvioso: se ubica en las zonas que van desde el Ecuador
hasta, aproximadamente, los 10º de latitud. En él predominan las masas de
aire ecuatorial cálidas y húmedas, lo que condiciona la presencia de intensas
precipitaciones durante gran parte del año (los indicadores señalan que estas
superan los 2.500 milímetros anuales). Registra una considerable uniformidad
térmica, con una temperatura promedio de 27ºC. La humedad predominante
de este sector beneficia el crecimiento de una vegetación exuberante, como la
de la selva.
- Clima monzónico y de vientos alisios en el litoral: se desarrolla entre los
5º y 25º de latitud, presentando estaciones muy marcadas, como una lluviosa
en verano (cuando el viento sopla desde el mar hacia el interior) y otra más
seca en invierno (momento en el que el viento realiza el viaje de vuelta).
Posee una escasa oscilación térmica y en las zonas donde las precipitaciones
son más intensas, permite el crecimiento de bosques espesos.
- Clima tropical seco y húmedo: localizado entre los 5º y 20º de latitud, se
caracteriza por contar con una estación lluviosa y otra de menores
precipitaciones. Esta última se deja sentir con más intensidad y duración a
medida que se avanza hacia los trópicos. Su temperatura media es de 20ºC.
- Clima tropical seco: característico de algunas zonas desérticas, presenta
masas de aire estables y secas, que otorgan gran aridez.
Las temperaturas son bastante extremas si analizamos las diferencias entre el
día y la noche. Cuando el Sol se encuentra en su punto más alto, el calor es
fuerte, mientras que cuando desciende, da paso a un intenso frío. Las
precipitaciones son bastante escasas y, por lo general, no superan los 200
milímetros anuales.
Climas de latitudes medias
Se expanden por las zonas templadas de la Tierra, entre los trópicos y los
círculos polares. Estos climas se caracterizan por la existencia de cuatro
estaciones, con diferencias notables de temperaturas y precipitaciones entre
ellas.
- Clima subtropical seco: corresponde a la continuación del clima tropical seco,
pero con una mayor cantidad de precipitaciones y amplitud térmica. Algunos de
los subtipos de esta variedad climática son el semidesértico, desértico y la
estepa.
- Clima subtropical húmedo: se encuentra entre los 20 y 35º de latitud,
presentando una temporada estival muy cálida, húmeda y con intensas
precipitaciones, producto de la influencia de masas de aire marítimo tropical.
Existen también considerables lluvias durante el invierno; sin embargo, estas se
producen por las tormentas típicas de las latitudes medias.
- Clima mediterráneo: se caracteriza por tener inviernos cortos y de
temperaturas suaves y los veranos largos y de temperaturas cálidas. Las
precipitaciones no son muy abundantes, nunca superan los 800 milímetros y se
concentran en primavera y en otoño.
- Clima marítimo de costa oeste: se limita a las costas occidentales de los
continentes, entre los 35º y 60º de latitud. Se caracteriza por su gran humedad y
por contar con precipitaciones durante todos los meses del año. Es frecuente,
además, la ocurrencia de tormentas ciclónicas.
- Clima continental húmedo: presenta inviernos largos, muy fríos y secos, con
temperaturas incluso bajo cero y veranos cortos y muy cálidos. Las
precipitaciones son bastante abundantes, normalmente por encima de los 600
milímetros, y se concentran en los meses de verano. Posee variaciones térmicas
considerables, que no solo se relacionan con el cambio de estaciones, sino que
también se producen en el transcurso del día.
Climas de altas latitudes
- Clima de bosques boreales: por lo general, se desarrolla entre los 50º y 70º
de latitud norte (al sur solo se presenta en algunas islas). Los inviernos son
largos y rigurosos, mientras que los veranos son cortos y fríos. Es un clima
bastante húmedo, cuya oscilación térmica es la más amplia a nivel mundial.
Solo como ejemplo podemos citar el sector de Siberia, que alcanza los 60ºC.
- Clima de tundra: se desarrolla entre los 60º y 75º de latitud, ocupando las
franjas costeras del Ártico y del continente Antártico. Se caracteriza por la
enorme presencia de tormentas ciclónicas y por el desarrollo de inviernos de
gran duración, así como también de precipitaciones exclusivamente en forma de
nieve.
- Clima de casquete glacial: tiene las temperaturas más bajas de la Tierra. No
existe verano, ninguna temperatura supera los 10ºC y las pocas precipitaciones
que existen se presentan en forma de nieve.
- Clima de alta montaña: si bien puede presentarse en cualquier latitud, ya que
está determinado por la altura, este clima posee características bien definidas,
como temperaturas frías en invierno y suaves en verano, así como lluvias
abundantes, con frecuencia en forma de nieve.
ZONAS CLIMÁTICAS