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Universidad de Puerto Rico
Recinto de Río Piedras
Facultad de Educación
Escuela Secundaria
Hist. 0801 Geografía del Mundo
Prof. Luis H. Collazo
Unidad: Geografía Física
Tema: La Atmósfera y las Condiciones de la Tierra
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La atmósfera es algo más que el aire que respiramos. Es también un escudo que nos
protege del bombardeo de meteoritos, una malla que nos protege de la radiación
solar y la razón por la que las ondas radiales pueden ser enviadas a grandes
distancias en el planeta.
El aire que permite que todo esto ocurra está compuesto de cinco capas principales.
La más cercana a la superficie es la troposfera, que es la capa donde ocurren la
mayor parte de las condiciones del tiempo. Contiene como 4/5 partes del aire de la
Tierra, pero se extiende solo a una altura de alrededor de 11 millas (17 kilómetros)
en el Ecuador y algo menos en los Polos.
Su nombre proviene del Griego que significa mezclar. Y mezclar es exactamente lo
que ocurre en la troposfera, cuando el aire caliente sube y forma las nubes, la lluvia
cae y los vientos baten la superficie de la Tierra. Por lo general, mientras más alto en
la atmósfera, más fría la temperatura.
Sobre la troposfera se encuentra la estratosfera. Se extiende a una altura de cómo 30
millas (50 kmts.) y en esta se encuentra la capa de ozono, la cual bloquea la mayoría
de los dañinos rayos ultravioletas emitidos por el sol.
La estratosfera es más caliente que la troposfera debido a que la energía de la luz
ultravioleta es absorbida por el ozono. La base o el principio de la estratosfera es
extremadamente fría, como -110 grados Fahrenheit (-80° C). En su parte más alta, la
temperatura sube a cerca del punto de congelación (32° F / 0° C).
Luego sigue la mesosfera. En esta capa, la temperatura baja nuevamente hasta
alrededor de -180° F (-120° C) en su parte más alta. Por lo general, los meteoritos se
queman en esta capa, que se extiende hasta cerca de 52 millas (85 kmts.) Esta es la
razón por la que la superficie del planeta no está llena de cráteres como la Luna.
Entrando al espacio
Sobre la mesosfera se encuentra la ionosfera o termosfera. Se extiende hasta cerca de
430 millas (640 kmts.) y es tan fina que es considerada generalmente como parte
del espacio. Es aquí donde orbita la Estación Espacial Internacional y muchos
satélites.
Recibe ese nombre por los iones que se crean en esta capa por las partículas
energéticas de la luz solar en el espacio. Estos iones crean un manto eléctrico que
refleja ondas radiales, permitiendo que se puedan enviar mensajes radiales antes de
la invención de los satélites de comunicación. Estos fenómenos eléctricos también
producen las auroras (luces) del norte y del sur.
Más allá de la ionosfera está la estratosfera. Esta porción de la atmósfera de la
Tierra, se extiende hasta donde llega a interactuar con el viento solar. Las tormentas
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solares comprimen la exosfera. Cuando el sol está tranquilo, esta capa se ensancha.
Su parte alta fluctúa entre 620 millas (1000 kmts.) hasta 6,214 millas (10,000 kmts.)
sobre la superficie, donde se junta con el espacio interplanetario.
La atmósfera es responsable de varias condiciones en la Tierra
EL CLIMA
El clima no es lo mismo que el tiempo. El tiempo es la condición de la atmósfera
durante un corto periodo de tiempo; el clima es el curso promedio de las
condiciones del tiempo en una localización particular durante un periodo de varios
años.
Uno de los factores que influencia el clima es el ángulo de los rayos solares. En los
trópicos entre 23.5° N y 23.5° S, hay al menos un momento durante el año donde el
sol de mediodía está directamente sobre nuestras cabezas y sus rayos golpean en un
ángulo recto. Esto produce un clima caliente con cambios de temperaturas
relativamente pequeños durante el verano y el invierno.
En el Ártico y en la Antártida (al norte o sur de los 66.5° de latitud), hay épocas del
año donde el sol está sobre el horizonte 24 horas al día ( lo que se conoce como el
sol de media noche) y épocas donde nunca sale. Aún en el verano, el sol está lo
suficientemente bajo para que las temperaturas sean más bajas que en los trópicos,
pero los cambios estacionales son más grandes que en las regiones ecuatoriales. En
el interior de Alaska se han producido temperaturas más altas de los 100° F (38° C).
Más allá del Ecuador se encuentran las regiones templadas. Estas incluyen los
Estados Unidos, Europa, China y parte de Australia, Sur América y el Sur de África.
Estas tienen las cuatro estaciones del año marcadas.
Influencias Externas
El clima está también influenciado por los vientos, los océanos y las montañas.
Los vientos traen humedad a tierra. Al norte y al sur del Ecuador se producen los
vientos alisios que soplan respectivamente del noreste y el sureste. Estos vientos
convergen en los trópicos, forzando a que el viento suba. Esto produce las tormentas
de relámpagos, la humedad y las inundaciones.
Al norte y sur de los vientos alisios, como a 30° del Ecuador, hay relativamente poco
viento, lo que provoca que sople poca humedad a tierra desde los océanos. También,
el aire seco sube a la superficie lo que a su vez calienta. Esa es la razón por la que
muchos de los desiertos del mundo— el Sahara, Arabia, Irán, y partes de México—
se encuentran en la misma latitud. Una banda similar de desiertos se encuentran al
sur en Australia, Sur América y Sur África.
Las montañas fuerzan al viento a subir cuando las cruzan. Esto enfría el aire,
causando que la humedad se condense en nubes y lluvia. Esto provoca un clima
mojado en la parte las montañas donde el viento sube y seco en la parte donde baja.
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Los océanos proveen la humedad que causa las tormentas. También afectan la
temperatura en las regiones costeras, sin importar la latitud.
Grupos de climas
A principios del siglo 20 el climatólogo Wladimir Koppen dividió el planeta en cinco
grupos principales de climas.
Los climas lluviosos tropicales son calurosos y húmedos. Las estepas y los
desiertos son secos, con grandes variaciones de temperatura. La abundancia de
lagos, u océanos cercanos le dan a los climas húmedos de altitudes medianas
inviernos frescos y mojados y tienen veranos calientes y secos. Algunos de estos
climas se conocen también con el nombre de Mediterráneos. Los Climas
Continentales ocurren en el centro de los grandes continentes. Las formaciones
montañosas o las largas distancias bloquean las fuentes de humedad, creando
regiones secas con grandes diferencias estacionales en temperatura. La mayor parte
del sur de Canadá, Rusia y partes de Asia Central son ejemplos de esta categoría. Los
Climas fríos o polares finalizan la clasificación de Koppler. Una sexta región, las
elevaciones altas fue añadida posteriormente a las clasificaciones de climas.
LAS NUBES
Las nubes se forman cuando el aire húmedo se enfría lo suficiente para que el vapor
de agua se condense en gotas o cristales de hielo. La altura a la que esto ocurre
depende de la humedad y el ritmo al que la temperatura baja según la elevación del
lugar.
Normalmente, el vapor de agua solo se puede condensar en núcleos de
condensación — pequeñas partículas que sirven de centro alrededor de los cuales
se forman las gotas. Los núcleos de condensación son a menudo nada más que polvo
natural. El hollín emitido por la combustión de los automóviles y otro tipo de
contaminación puede también cumplir ese propósito. Un estudio ha encontrado que
el cambio en los niveles de contaminación causa distintos niveles de formación de
nubes (y lluvia) durante los días de semana y los fines de semana, al menos en
lugares con climas húmedos y con muchas ciudades.
Tipos de nubes
Las nubes se clasifican en cuatro categorías básicas, dependiendo principalmente en
la altura de sus bases sobre la tierra.
Las de gran altura llamadas Cirros, pueden alcanzar alturas de 20,000 pies (6,000
mts.) y son normalmente finitas. No producen lluvia y por lo general indican buen
tiempo. Usualmente están compuestas de hielo.
Las de niveles intermedios, entre 6,500 pies (2,000 mts.) y el nivel de los cirros se
llaman Altoestratos (son de forma lisa) y Altocúmulos (son en forma de algodón).
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Frecuentemente nos indican que se acerca una tormenta. En ellas muchas veces se
produce un tipo de lluvia o nieve que nunca cae a tierra.
Las de niveles bajos se localizan por debajo de los 6,500 pies (2,000 mts.). Los
meteorólogos las identifican con el nombre de Estratos. A menudo son densas.,
oscuras aunque pueden también tener apariencia de bolas de algodón dispersas
entre el cielo azul.
Nubes de tormenta
Las nubes con apariencia más dramática son las Cúmulos y las Cumulonimbos.
Contrario a otras nubes, que se dispersan en bandas en el cielo a unas elevaciones
bastante estrechas, estas nubes se levantan a alturas verdaderamente dramáticas,
en ocasiones por encima de los niveles a los que vuelan los aviones de vuelos
intercontinentales.
Las Cúmulos están asociadas con buen tiempo. Cuando crecen lo suficiente para
producir tormentas de relámpagos, se llaman Cumulonimbos. Estas nubes se forman
mediante bandas ascendentes de aire caliente que, producen turbulencias visibles
en su capa superior, que las hace parecer como si estuvieran hirviendo.
De la misma manera que es necesario el calor para evaporar agua de la superficie de
la Tierra, el calor es liberado cuando el agua se condensa para formar las nubes. En
las Cumulonimbos, la energía producida por este efecto, puede producir granizo,
vientos muy fuertes, relámpagos, lluvias torrenciales y a veces tornados.
Cuando las Cumulonimbos alcanzan grandes elevaciones, sus partes más altas se
encuentran con vientos que causan que estas se desplacen hacia los lados y pueden
alcanzar alturas de 55,000 pies (15,000 mts.).
EL TIEMPO (Condiciones Atmosféricas)
El tiempo es el estado de la atmósfera en un tiempo y lugar específico, con respecto
a temperatura, precipitación, y otros factores como la nubosidad. Es producido por
varias fuerzas, algunas obvias y otras no tanto. Por ejemplo, las masas de aire
calientes y húmedas que soplan desde los océanos, producen lluvia. La luz solar que
calienta la tierra, genera bandas calientes que ayudan a producir las tormentas de
relámpagos en el verano.
Las montañas y las ciudades también afectan el tiempo. En las montañas, esto
ocurre porque el viento sube al chocar con estas. Lo que provoca que el aire suba,
causando que se enfríe. Esto a su vez produce nubes, lluvia o nieve.
Por otro lado, las ciudades producen “islas calientes” urbanas en las que la
carreteras, los estacionamientos y los techos de las construcciones se calientan con
el sol. Esto no solamente eleva las temperaturas en la ciudad, sino que puede afectar
el tiempo, produciendo tormentas de relámpagos en algunas ciudades o alterando
las rutas de las tormentas en otras.
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Prediciendo el tiempo
La predicción del tiempo es el arte de anticipar que pasará en el futuro respecto a
las condiciones atmosféricas. En su forma más simple, es cuestión de mirar por la
ventana y ver qué tipo de nubes están cerca y en qué dirección se mueven. El
conocimiento de los patrones del tiempo en la localidad puede permitir
predicciones bastante buenas por las próximas 12 a 24 horas. Sin embargo, los
meteorólogos cuentan con una variedad de instrumentos más precisos. Las
estaciones del tiempo esparcidas por el mundo, les permiten realizar mapas del
tiempo muy detallados, al igual que los satélites, que les permiten saber qué está
ocurriendo en los océanos, donde no hay estaciones. También utilizan globos y
radares.
No empece a esto, predecir las condiciones del tiempo a largo plazo es notoriamente
difícil. Esto es así porque la predicción del tiempo envuelve un concepto matemático
llamado teoría del caos, en la que errores muy pequeños en la medida de las
condiciones del tiempo hoy, pueden acumularse y convertirse en errores
aparentemente aleatorios para las predicciones a largo plazo. Hasta los factores más
minúsculos pueden afectar las predicciones del tiempo a largo plazo. La mayoría de
los meteorólogos opinan que predecir las condiciones del tiempo correctamente por
un periodo mayor de dos semanas en el futuro será siempre imposible. Cualquier
predicción más allá de cinco a siete días envuelve una gran cantidad de adivinanza,
lo que a menudo resulta en equivocaciones.
LOS VIENTOS ( El aire en movimiento)
La energía que mueve los vientos se origina en el sol, que calienta la Tierra de forma
despareja, creando puntos calientes y puntos fríos. Las brisas del mar y las brisas de
tierra son dos ejemplos de estos. Las brisas de mar ocurren cuando las áreas en
tierra se calientan en las tardes soleadas. Esto calienta el aire, causando que suba.
Aire más frío sopla del mar y ese choque hace que se produzca el viento. Tarde en la
tarde, una brisa fuerte puede estar soplando docenas de millas tierra adentro. Un
efecto similar puede ocurrir cerca de los grandes lago, en los que el viento se conoce
con el nombre de brisa de lago.
Las brisas de tierra ocurren por la noche, cuando las temperaturas en tierra bajan
lo suficiente para que el océano se encuentre entonces más caliente que la tierra,
invirtiéndose el proceso.
Patrones globales
Fuerzas similares producen los patrones de viento global que afectan el clima. Por
ejemplo, los trópicos están siempre calientes. En los niveles más altos de la tierra en
estas regiones el aire sube y se riega hacia el norte y el sur. A niveles más bajos de la
tierra en las mismas regiones, el aire es halado del norte y el sur. El efecto Coriolis,
producto de la rotación de la Tierra, hace que las masas de aire en movimiento se
tornen curvas. Así los vientos que convergen en el Ecuador, procedentes del noreste
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el=n el Hemisferio Norte y del sur este en el Hemisferio Sur forman lo que
conocemos como vientos alisios.
Más lejos del Ecuador, los vientos de la superficie tratan de soplar hacia los Polos,
pero el efecto Coriolis los dobla en dirección opuesta, creando lo que se conoce
como vientos del oeste ( westerlies). Este es la razón por la que una gran cantidad
de los eventos climáticos en los Estados Unidos vienen del oeste. A latitudes
mayores de alrededor de los 60°, los vientos fríos de la superficie tratan de volar
hacia el Ecuador, pero , al igual que los vientos alisios, son doblados por el efecto
Coriolis, produciendo lo que se conoce como vientos del este (easterlies).
Altos y Bajos
Dentro de la latitudes medias, los efectos del tiempo crean zonas de alta y baja
presión, llamadas altas y bajas, respectivamente. El aire se mueve de áreas de alta
presión a baja presión. Sin embargo, mientras se mueve, debido al efecto Coriolis se
torna en espiral, lo que produce los vientos cambiantes que tenemos día a día,
cuando las altas y bajas se desparraman bajo el efecto de los vientos del oeste
prevalecientes.
Los vientos que llegan al centro de las áreas de baja presión no tienen otro lugar
para ir que para arriba. Esto causa que la humedad se condense formando nubes, lo
que produce tormentas. En el centro de las áreas de alta presión, el aire seco
desciende, lo que produce buen tiempo. En una escala pequeña los patrones de
vientos que chocan pueden producir convergencias, en las que el aire solo puede
subir. Si uno de los vientos es una corriente húmeda proveniente de un océano o
mar caliente, como el Golfo de México, el resultado puede ser poderosas tormentas
de relámpagos o tornados.
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