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A Atmosfera
TEMA 3
Capas fluidas : atmósfera e hidrosfera.
Ambas son muy importantes en el
funcionamiento de la máquina climática:
Aire y agua.
Sistema dinámico que funciona con energía
solar: 
Sistema dinámico que funciona con energía solar:
CICLO DEL AGUA constituye la interacción mas importante
Funcionamiento de la máquina
climática
Sistema complejo: Estudio a partir de
modelos.
Movimientos generados debido a la
existencia de gradientes : diferencia
existente entre dos puntos en alguno
de los parámetros atmosféricos ej.
Temperatura, humedad…
Movimientos verticales: Debido a la
temperatura fundamentalmente: al
gradiente térmico vertical: movimiento
mediante el cual se traslada el calor de
un lado al otro tratando de alcanzar un
equilibrio térmico.
Ambos fluidos tienen diferentes
características que influirán
• La Tª afecta a la densidad, por igual en los dos
fluidos, en ambos casos es menor cuando aumenta
la temperatura.
• El sentido en que se produzcan los movimientos
depende de la capacidad de conducir el calor, muy
diferente en ambos fluidos:
• Aire, muy mal conductor se calienta no de
arriba-abajo `por la radiación, sino desde
abajo por el calor que irradia la Tierra.
• Agua, muy buen conductor. Se calientan las
capas superiores y las inferiores quedan a
menor Tª  no hay gradiente en principio si
no se enfría la superficie.
Movimientos horizontales: el viento y las corrientes se
deben a las diferencias térmicas debido a la diferente
insolación de la Tierra (+ Ecuador - Polos)
1. Origen y Evolución de la atmósfera:
Formación de La Tierra:
Teoría de los planetesimales
Formación de la atmósfera:
Masa de
roca
semifundida
• Carácter ligeramente
reductor, con CO2, Vapor de
agua y CO, sin O2
Evolución: La aparición de los primeros organismos
fotosintéticos fue provocando un cambio paulatino en
la composición de la atmósfera, que pasó de
ligeramente reductora a oxidante.
2. Composición de la atmósfera:
Componentes mayoritarios: N2 (78%), O2 (21%) Ar y CO2
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
A. Filtro protector.
Radiaciones: de alta o baja
energía
La atmósfera ejerce de filtro
protector!!! Esa es una de las
razones por las que decimos
que la presencia de una
atmósfera es fundamental para
la vida.
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
A. Filtro protector.
Troposfera (hasta 9-12
km) presión
atmosférica elevada
(80% gases se
concentran aquí),
fenómenos
climáticos...clima.
Gradiente vertical de
temperatura (-70ºC en
la tropopausa)
Efecto invernadero
infrarrojos y visible
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
A. Filtro protector.
Troposfera: GVT,
presión atmosférica,
clima.
Estratosfera: capa de
ozono (O3). : capa de
ozono. estratopausa.50/60 km.
Movimientos
horizontales
Radiación UVA de
onda larga
CAPA DE OZONO
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/2_Agujero_de_la_capa_de_ozono/-_formaci_n_de_ozono_34m.html
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
A. Filtro protector.
Troposfera: GVT,
presión atmosférica,
clima. tropopausa
Estratosfera
Mesosfera: estrellas
fugaces. Hasta los 80
km. Zona de
desintegración de
meteoritos. (-80ºC)
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
A. Filtro protector.
Troposfera: GVT,
presión atmosférica,
clima.
Estratosfera: capa de
ozono.
Mesosfera
Ionosfera o termosfera:
auroras boreales y
australes. (-600
km):1000ºC!! Por la
absorción de las ondas
mas energéticas.
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
A. Filtro protector.
Troposfera: GVT,
presión atmosférica,
clima.
Estratosfera: capa de
ozono.
Mesosfera: estrellas
fugaces.
Ionosfera o termosfera:
auroras boreales.
Exosfera. (800 km)
3. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA:
B. Función Reguladora
El balance de radiación solar (cantidad de
radiación incidente sobre la Tierra) depende de
la radiación incidente pero también de
la estructura y composición de la
atmósfera. La de la Tierra por sus
características hace que se creen unas
condiciones especiales que permiten la
vida en ella:
•
•
Presencia de nubes = incremento del albedo
Efecto invernadero
4. DINÁMICA ATMOSFÉRICA...que está
sucediendo diariamente en nuestra atmósfera???????????
A. Movimientos verticales por H, Tª o PA.
Convección térmica: El aire superficial caliente
tiende a elevarse formando corrientes térmicas
ascendentes.
Convección por humedad: El vapor de agua en el
aire lo hace menos denso 
que el aire seco.
Humedad absoluta. Cantidad de vapor de agua en
un volumen determinado de aire (g/m3). La cantidad
de vapor de agua que hay en el aire depende de la
temperatura  no es significativa:
Humedad relativa. Cantidad en % que hay en 1
m3 en relación con la máxima que podría contener a
la Tª en la que se encuentra.
Al elevarse el aire y enfriarse el vapor de h2O se
condensa el agua alrededor de las núcleos de
condensación
 Convección por la Presión Atmosférica: dependen de
la Tª y de la Humedad, no es siempre la misma en
todos los puntos de la Tierra.
La presión ejercida por la atmósfera es = 760 mm.Hg =1
atm. = 1013,3 mb.
Los mapas del tiempo trazan isobaras, líneas que unen
puntos geográficos con igual presión. Las zonas de alta o
baja PA se desplazan.
 Convección por la
Presión Atmosférica:
Estabilidad atmosférica
Una borrasca se forma cuando
una masa de aire cálido se
eleva, creándose un vacío
con menos presión.
Los anticiclones se
forman cuando una
masa de aire frió
(más denso )
desciende hasta
contactar con el
suelo. En esta zona
hay “mucho aire” y
crea una zona de alta
presión.
Gradientes verticales
Gradiente vertical de Tª: variación
vertical de Tª en condiciones estáticas o
de reposo entre dos puntos
(0,65ºC/100m)
Inversión térmica: cuando la Tª
aumenta con la altura en vez de
disminuir, GVT negativo. Invierno y
tropopausa.
Gradiente adiabático seco (GAS):
(1ºC/100m.) Es dinámico ya que afecta
una masa de aire que se encuentra
realizando un movimiento vertical por
estar en desequilibrio con el aire que le
rodea. Al ser el aire mal conductor de
calor se considera un sistema aislado o
adiabático.
Gradiente adiabático saturado o
húmedo(GAH). Cuando las temperaturas
son muy bajas, la masa de aire
ascendente alcanza el punto de rocío se
condensa el vapor de agua que contenía
y se forma una nube. En la condensación
se libera el calor latente por lo que el GAS
es menor que 1ºC/100m GAH. La masa
seguirá ascendiendo pero con un
gradiente rebajado. Pierde Humedad
hasta llegar a valor GAS normal de nuevo
El valor del GAH depende la cantidad de
vapor de agua, cuanta más agua menor
GAH y las nubes pueden llegar a mucha
altura (p. ej. trópico)
Dinámica atmosférica global.
Dinámica horizontal
La radiación solar es máxima en el ecuador, mínima en los
polos. La sdiferencias entre ambos sitios serían máximas
si no fuera por la AMORTIGUACIÓN por H y A
•
Movimientos horizontales: son llevados a cabo por los
vientos: a b
•
•
Borrascas ecuatoriales
Anticiclones polares y subtropicales
La trayectoria de los vientos es modificada por


las masas continentales que frenan, amplifican o forman
remolinos...
tb influye en la trayectoria del viento: Efecto coriolis ..
Debido al giro de la Tierra antihorario (efecto coriolis)
Circulación xeral da atmósfera
coriolis
http://es.youtube.com/watch?v=wizw0tMCpkw
As células de circulación atmosférica
El aire se enfría antes de llegar
al polo y el transporte se efectúa
mediante tres células.
Célula de Hadley. Borracasca Ec.
Muy energética por los rayos
solares, al llegar a los 30º
desciende formando anticiclones
y desiertos. Vientos alisios.
Célula Polar. Antic. Polar. Cae el
aire frío en la superficie de los
polos, creando vientos en
dirección al ecuador. Luego, el
aire se calienta y eleva a latitud
60º creando borrascas que
afectan a nuestro país en
invierno.
Célula de Ferrel: Es por la acción
indirecta de los vientos que
soplan desde los anticiclones
tropicales hasta las borrascas
polares.
http://es.youtube.com/watch?v=wizw0tMCpkw
Como consecuencia de la inclinación del eje de rotación de La
Tierra, a lo largo de las estaciones, las células convectivas se
desplazan en dirección N-S produciendo las breves estaciones
lluviosas en las zonas subtropicales, la llegada de aire polar en
las zonas templadas, etc..
http://www.fiaelyelmo.com/fact_ambiente/meteorologia.htm
El clima
CLIMA : conjunto de
fenómenos meteorológicos
que caracterizan el tiempo en
un lugar de la Tierra.
Diferente a tiempo
atmosférico (momento
concreto)
Climograma: gráficas que
representa el clima mediante
la Tª y la precipitación
respecto al tiempo=clima en
distintas zonas de la Tierra
http://www.atmosphere.mpg.de/enid/3__Sequ_a_en_el_Mediterr_neo/__Hoja_de_ejercicios_1_27r.html
http://centros5.pntic.mec.es/sierrami/sierraminera/departamentos/geografia_historia/fuentes/directorio%20de%20climas.htm
Precipitaciones: caída de agua líquida o
sólida sobre la superficie terrestre. Para
que tengan lugar han de generarse
nubes, y esto puede ocurrir de tres
formas diferentes:
•Frentes
•Nubes de convección térmica
FRENTES: zonas de contacto entre dos masas
de aire a distinta tª y humedad = contraste
térmico. El choque entre ambos implica una
liberación de energías que se transforman en
lluvias y vientos.
tipos -- frías, cálidas e ocluidas.
Frente frío: Lluvias intensas
Se genera por el contacto entre
una masa de aire fría y otra
caliente. La fría se “mete” a
modo de cuña bajo la cálida y
la obliga aascender.
Frente cálido: Lluvias persistentes y débiles. La
masa de aire cálido avanza hacia la de aire frío.
De nuevo asciende la cálida, menos densa, y
menos vigorosa. Cielos grises, formación de
estratos. (Nimbo y Altrostratos)
Frente ocluido - superposición de ambos frentes, frío
y cálido. Al final asciende la cálida dejando las
zonas inferiores frías. Se forman precipitaciones de
los dos tipos.
Precipitaciones: caída de agua líquida o
sólida sobre la superficie terrestre. Para
que tengan lugar han de generarse
nubes, y esto puede ocurrir de tres
formas diferentes:
•Frentes
•Nubes de convección térmica
NUBES DE CONVECCIÓN TÉRMICA:
Por ascenso convectivo de aire cálido y
húmedo.
Forman cumulo-nimbos
Borrascas de convección, intensas pero poco
duraderas.
Nubes por ascenso orográfico: Que producen
que una masa de aire húmedo choque con
una montaña y ascienda, produciéndose
nubes. Formación de estratos y precipitación
horizontal
TIPOS DE PRECIPITACIONES
Lluvias: prec
líquida
Llovizna, lluvia
persistente, chubasco.
lluvia torrencial>200l/m2
Tormentas:
Originadas por
cumulonimbos. Tienen
aparato eléctrico.
La nieve y el
granizo:
Debido a los cristalitos
de hielo que se
forman en la cima de
la nube.
La ventisca es la
suma de nieve y
vientos fuertes.
Corriente en chorro polar
Determinante del clima en
latitudes templadas
Chorro polar. Río de viento
que rodea la tierra.
Frente polar está
formado por una serie de
frentes que rodean la
tierra como si fueran
uno solo.
El clima en España
Verano: anticiclón de Azores más al norte.
bloquea la entrada de borrascas desviándolas
al N. de Europa.
Invierno. A de Azores más al sur, pero se
forma un A continental de bloqueo sobre
nuestro país. Si soplan vientos fuertes
desplaza al A y caen lluvias.
Primavera y otoño: Pueden entrar borrascas
La gota fría (levante).
Los tornados (calentamiento excesivo de la
superficie terrestre)
http://canalmeteo.abc.es/
El clima en latitudes más
bajas:Los monzones brisa marina a
gran escala de tipo semanal y no diaria. India y asia.
Tifones, huracanes o
ciclones
grupo de tormentas muy próximas entre si de diámetro enorme!
Hasta 500km!
Ejemplos de mapas e interpretación en invierno.
En este mapa la situación de la borrasca y del anticiclón
traen viento frió del norte, además al provenir del mar,
vendrá cargado de humedad. Vienen grandes nevadas.
En esta situación vendrá viento muy frío del norte y
encima del continente. Vienen grandes heladas con
nevadas esporádicas asociadas a los frentes.
Mapa que indica viento sur, aumentará la temperatura
Dejará de nevar y puede que llueva.