El Clima

Aunque, en ocasiones, clima se utilice como sinónimo de tiempo, dichos conceptos no tienen el mismo significado. El tiempo se refiere a la situación de los factores atmosféricos que actúan en un momento específico y en una región determinada. Por ejemplo: “El tiempo en Buenos Aires es cálido, con un temperatura, en estos momentos, de 27º”, “Me gustaría conocer cómo está el tiempo en Acapulco, ya que, en unas pocas horas, llegaremos a la ciudad y quisiera pasar la tarde en la playa”.
El clima, en cambio supone una información enfocada a un periodo de extensión de tres décadas como mínimo:“El clima de mi región es subtropical, con muchas precipitaciones durante la temporada de verano” “El calentamiento global ha generado un marcado aumento de la temperatura y un nuevo clima caracterizado por la elevada humedad”
Se denomina como clima, por otra parte, a un determinado ambiente social, con características particulares que lo definen: “El clima político está bastante convulsionado en la actualidad, tras la renuncia del primer mandatario y de sus ministros”, “No puede menospreciarse el clima intelectual que se respira en la ciudad”.
Otros usos de la palabra clima están vinculados a la zona del globo terráqueo que está ubicada entre dos paralelos y a la medida de superficie empleada en el ámbito agrario que indicaba 60 pies de lado (es decir, cerca de 290 metros cuadrado).

Las Corrientes De Aire

Definidas por grandes masas de aire en movimiento, afectan en el clima ya que mueven las corrientes marinas,lluvias,tormentas y huracanes. Están determinadas por la rotación de la Tierra,el material de la superficie,la radiación solar,la topografía y la morfología de la superficie. 

La Tierra tiene diversidad de temperaturas , en los polos es muy frió,mientras que en la linea del Ecuador muy caliente;esta condición permite el movimiento de aire en la superficie terrestre. 

La rotación de la Tierra de oeste a este, afecta las masas de aire.La aceleración Coriolis, conocido concepto de la dinámica,es una consecuencia de la rotación, hace que los vientos que hubieran llegado perpendicularmente al ecuador, ahora llegan de este a oeste en el hemisferio norte y de oeste a este en el sur, son los alisios. Nos obstante, el aire continúa elevándose en el ecuador, sólo que ahora no llega hasta los polos, sino que alrededor de los 30 grados de latitud norte (Nueva Orleáns-Houston) y sur (Porto Alegre-La Serena), se acumulan causando una alta presión barométrica. 

De las latitudes 30 a 60 grados, tanto los vientos elevados como los que van por la superficie terrestre fluyen hacia el norte, estos últimos al alcanzar los 60 grados se elevan, causando una zona de baja presión; célula de Ferrel. De los vientos que se elevan una parte vuelve al límite de Hadley y la otra fluye hacia los polos donde se produce un sumidero, del límite Ferrel al sumidero se forma la célula Polar.

Las Corrientes Oceanicas

Las corrientes oceánicas son desplazamientos de grande masas de agua debido a la acción del viento y las diferencias de temperatura y salinidad dentro de los océanos. Estas corrientes tienen lugar por diferencias de temperatura entre dos puntos del océano. Estas masas de agua que se desplazan, entibian o enfrían el aire que circula por las zonas por las que pasan y, por tanto, influyen sobre la humedad y la presión atmosférica.Hay corrientes superficiales y corrientes profundas,también hay cálidas frías, esto depende si se originan en la zona del Ecuador o cerca de los polos.de las corrientes oceánicas  influye en en la temperatura del globo terrestre.En la Tierra hay un sistema planetario de corrientes,influenciadas por el efecto Coriolis, el cual explica que las corrientes del hemisferio norte se mueven en el sentido de los punteros del reloj, mientras que las corrientes del hemisferio sur se mueven contrario a las manecillas del reloj.

Latitud

Se puede definir como trayecto angular  permite identificar la distancia que separa a un punto de la superficie de la Tierra de la linea del Ecuador, calculada y expresada en grados sexagesimales de meridiano. Los Meridianos son los círculos máximos de la Tierra que atraviesan los polos,los cuales se dividen en lineas imaginarias para establecer el horaio.

El clima de el planeta en sus diferentes regiones esta ligado a la latitud . Así en las países cercanos al ecuador presentan las temperaturas mas cálidas mientras que los que están lejos de esa latitud, más frío es el clima, como en los polos, que son los puntos más distantes del ecuador.  Las cuestiones climáticas y las características propias de cada región, están establecidas en una división de tres zonas latitudinales de gran amplitud:

• Zona Intertropical: También zona cálida, tropical o tórrida,  se halla en medio del Trópico de Cáncer y el de Capricornio entre las latitudes 23ºN y 23ºS. Predomina el clima tropical ,donde los rayos del sol impactan en forma perpendicular a lo largo del año, por lo cual sus temperaturas son muy altas y son muy propicias para la formación de selvas, los desiertos y las sabanas. Un claro ejemplo de un país situado en esta zona es Colombia.

Zona Templada

• Zona Templada: Se encuentra entre los círculos polares y los trópicos , en este caso se establece una subdivisión, la zona del Norte y  la Sur; pero la primera se encuentra entre el círculo Ártico y el trópico de Cáncer y la segunda, entre el círculo Antártico y el trópico de Capricornio. En estas regiones predomina el clima templado pero también se presenta el clima subtropical y subpolar; es común encontrar un desierto, una pradera o un bosque, los rayos del sol se proyectan con una cierta inclinación, lo cual repercute en un clima más templado y moderado, que permite diferenciar las estaciones del año.

• Zona Polar: También zona fría, se distingue entre la zona polar del Norte,  en el polo Ártico, y la del Sur, en el polo Antártico. En estas regiones, el clima es gélido y se ubican grandes capas de hielo y la tundra entre 66º y 90º de latitud, por lo que el sol no incide con intensidad en ningún momento del año, lo cual explica que su temperatura nunca sea cálida.

Zona Polar

La Curvatura y la Inclinacion de la Tierra

La inclinación de 23,5º grados aproximados del eje de la tierra también tiene una influencia en la radiación recibida en un cierto lugar.

La tierra es casi esférica en forma y la fuerza gravitacional ata a la atmósfera a rodearnos. La intensidad de la radiación solar en algún punto de la superficie es entonces influenciada por la curvatura de la superficie y el espesor efectivo de la atmósfera.

La radiación solar alcanza su mayor intensidad cuando el sol está directamente arriba en un ángulo cenital de 0º grados y el espesor de la atmósfera está a su mínimo. Cuando el sol está en el horizonte, en la menor posición en el cielo, la radiación tiene que pasar por una mayor distancia en la atmósfera y, por ende, mayor radiación es absorbida y dispersa. Menor radiación alcanza la superficie de la tierra y el espectro de radiación cambia.

Cuando el sol está directamente en forma perpendicular con respecto a la superficie, la capa atmosférica está al mínimo, y es definido como tener una Masa de Aire igual a 1,0 en ese lugar. Mientras el sol se mueve hacia el horizonte, la Masa de Aire se incrementa.

En el horizonte (teniendo un ángulo cenital de 90º) el espesor atmosférico es aproximadamente 11 veces mayor que en el camino más corto (ángulo cenital de 0º).

Luz solar AM

Los efectos de la radiación solar son también influenciados por la composición de la superficie en la cual incide. Una superficie cubierta con nieve refleja mayor radiación en comparación a una cubierta con árboles o rocas oscuras. La fracción de la radiación solar incidente que es reflejada por la superficie se llama Albedo.

Una superficie menos reflectante tiene un menor Albedo y absorbe mayor radiación, por ende, se calienta más. En general, esta es la razón por la cual la tierra tiene a calentarse más rápidamente que los océanos.

Zona Intertropical

Una de las causas que regulan la temperatura se da  por la cantidad de luz que incide sobre una  zona determinada de la tierra. En el Ecuador  la luz solar llega en un ángulo recto por lo que se mantiene una temperatura constante a lo largo del año , generalmente cálida.

Los rayos solares llegan con mayor inclinación en el sur o en el norte  en donde se producen momentos con temperaturas muy bajas o altas.

La Tierra parece siempre apuntar en la misma dirección, que coincide muy aproximadamente con la posición de la estrella polar hace el norte. ¿Por qué el eje de la Tierra apunta siempre en la misma dirección?. La respuesta es porque se comporta como un giróscopo. Un giróscopo no es más que un objeto sólido en rotación. Los giróscopos tienen tendencia a mantener la dirección del eje de rotación en una posición fija. El lector puede comprobar esto con facilidad si coge una rueda de bicicleta que tenga un eje sobre el que se pueda girar y pone ésta a rotar con rapidez. Después de que está rotando, intentar cambiar la dirección del eje se hace difícil (por eso es posible mantener el equilibrio en una bicicleta). El astrónomo griego Hipparcos (160-125 a.C.) descubrió un fenómeno que se conoce como precesión de los equinoccios,el cual explica que la Tierra esta sometida a la fuerza de atracción solar,por lo que el eje de rotación que apunta a la estrella polar,describe un circulo alrededor de la perpendicular al plano de la eclíptica.

La Radiación Solar

El Sol produce una gran cantidad de energía Termonuclear; la energía solar impulsa los vientos, las corrientes oceánicas y el ciclo hidrológico en el ámbito planetario.La energía del sol,después de atravesar la atmósfera sin calentarse por efecto de la diatermancia, se refleja en la superficie y calienta el aire de la capa inferior de la atmósfera,posterior pierde la capacidad de calentamiento con la altura,esto se debe a la irradiación de calor(rayos infrarrojos) en la superficie terrestre, al tener un alcance relativamente limitado por tener mayor longitud de onda, esto provoca variaciones en le densidad de los gases y el desequilibrio que causa la circulación de la atmósfera. Esta energía produce la temperatura en la superficie,que en  efecto la atmósfera mitiga la diferencia de temperaturas entre el dia y la noche en nuestro planeta.

Por otra parte la mayoría de las fuentes de energía usadas por el hombre derivan indirectamente del Sol. Los combustibles fósiles preservan energía solar capturada hace millones de años mediante la fotosíntesis. La energía hidroeléctrica usa la energía potencial del agua que, a través del ciclo hidrológico, pasa por los tres estados físicos de la materia (evaporación del agua oceánica, condensación, precipitación y escurrimiento o escorrentía), con lo que se puede aprovechar dicha fuente de energía mediante represas y saltos de agua. La energía eólica es otra forma de aprovechamiento de la radiación solar, ya que ésta, al calentar con diferente intensidad distintas zonas de la superficie terrestre, da origen a los vientos, que pueden ser utilizados para generar electricidad, mover embarcaciones, bombear las aguas subterráneas y otros muchos usos.

La energía solar ingresa a la atmósfera y a la Tierra en forma de radiación solar, la intensidad de esta se mide  mediante la longitud y la frecuencia de onda. Hay tres tipos de radiación según la longitud de onda:

•  Rayos X, rayos gamma y rayos ultravioleta: los rayos ultravioleta en gran medida son nocivas para los seres vivos, tiene menor longitud de onda (360 nm), cual lleva mucha energía e interfiere con los enlaces moleculares. Especialmente las de menos de 300 nm, que pueden alterar las moléculas de ADN, muy importantes para la vida. Estas ondas son absorbidas por la parte alta de la atmósfera, especialmente por la capa de ozono.Es importante protegerse de este tipo de radiación, ya que por su acción sobre el ADN está asociada con el cáncer de piel. Sólo las nubes tipo cúmulos de gran desarrollo vertical atenúan estas radiaciones prácticamente a cero. El resto de las formaciones, tales como cirrus, estratos y cúmulos de poco desarrollo vertical, no las atenúan, por lo que es importante la protección aún en días nublados. Es importante tener especial cuidado cuando se desarrollan nubes cúmulos, ya que éstas pueden llegar a actuar como espejos y difusores e incrementar las intensidades de los rayos ultravioleta y, por consiguiente, el riesgo solar. Algunas nubes tenues pueden tener el efecto de lupa.

• Radiacion Visible: el polvo, el vapor de agua y las nubes dispersan y reflejan parte de la energía al espacio.

• Rayos Infrarojos: El dióxido de carbono, el vapor de agua, el metano y otros gases de invernadero atrapan el calor en la atmosfera al absorber este tipo de radiación. La radiación infrarroja de más de 760 nm es la que corresponde a longitudes de onda más largas, y lleva poca energía asociada. Su efecto aumenta la agitación de las moléculas, provocando el aumento de la temperatura. El CO2, el vapor de agua y las pequeñas gotas de agua que forman las nubes absorben con mucha intensidad las radiaciones infrarrojas.La atmósfera se desempeña como un filtro, ya que mediante sus diferentes capas distribuye la energía solar para que a la superficie terrestre sólo llegue una pequeña parte de esa energía. La parte externa de la atmósfera absorbe parte de las radiaciones, reflejando el resto directamente al espacio exterior, mientras que otras pasarán a la Tierra y luego serán irradiadas. Esto produce el denominado balance térmico, cuyo resultado es el ciclo del equilibrio radiante.

La Altitud y El Relieve

El relieve es la forma de la superficie terrestre, como la presencia de montañas. El relieve afecta sobre la temperatura y las precipitaciones.En las zonas montañosas elevadas, las masas de aire al chocar con estas, se elevan y producen que la temperatura reduzca con la altitud y aumenten las lluvias. Cuando el aire esta saturado de vapor de agua, se generan precipitaciones y al pasar por el cordón montañoso, pierde humedad, generando climas más secos.

La altitud es la distancia existente entre el nivel del mar y determinado punto de la superficie terrestre. La altitud influye sobre la presión atmosférica, pluviosidad o la temperatura. A mayor altitud, menor presión atmosférica y temperatura.Por causa de la fuerza de la gravedad, la mayor parte del aire se concentra en las áreas más bajas del relieve y ejerce mayor presión en esas áreas, mientras las zonas de menor altitud poseen un aire más enrarecido y con menor presión.

¿Por qué los lugares más altos son más fríos si están más cerca del Sol? 

El sol es responsable en gran medida por el calentamiento de nuestro planeta, sin embargo, es la superficie terrestre la principal causa para la conservación de ese calor. Eso ocurre porque el aire no se calienta ni conduce las temperaturas de la misma forma que la superficie, que absorbe parte de los rayos solares y refleja la otra parte, calentando las áreas más próximas a ella.  

El Tiempo Atmosferico

Se define como el estado físico o fenómeno momentáneo que adopta la atmósfera en un espacio, durante un determinado momento, este se determina por los elementos y fenómenos meteorológicos tales como la lluvia, el granizo, la niebla, las tormentas y tornados, entre otros, y así se establece si hace tiempo seco, húmedo, frió , caluroso, lluvioso o con viento.

Durante un año hay cuatro estaciones, cada una tiene diversas variables entre si que impulsan el tiempo, estas se miden en las estaciones meteorológicas como la presión de aire, la nubosidad,la humedad, el monto pluviómetrico de lluvias o precipitaciones,el viento,la temperatura, la presión atmosférica;teniendo en cuenta que las diferencias de temperatura en la superficie  causan diferencias de presión.Esto llevan a su vez a obtener resultados mas complejos con variables derivadas como la presión de vapor de condensación,la sensación térmica o la temperatura de bochorno.

Por otro lado los cambios atmosféricos son posibles por la radiación solar o insolación de manera indirecta en el aire atmosférico, sin calentarse por los rayos solares (diatermancia). Los cambios de clima entre diferentes puntos del planeta se deben al angulo del sol que varia por la latitud de los trópicos.Las altitudes más elevadas son más frías que las bajas debido a diferencias en calentamiento de compresión.

El fuerte contraste de temperatura entre el aire polar y el tropical da origen al aumento a la corriente en chorro, que es el flujo de aire rápido y estrecho en el planeta.Los rayos solares primero calientan la litosfera y la hidrosfera, posterior el calor recogido lo seden a la atmósfera; aunque la mayoría de los fenómenos ocurren en la troposfera, bajo la estratosfera.También hay otros factores que influyen en los cambios atmosféricos como las erupciones volcánicas, la transpiración floral,la actividad orgánica,la geotermia de los puntos calientes en el fondo del océano,el cual hierve el agua convirtiéndose en aire atmosférico e incluso estudio sobre el funcionamiento del tiempo en otros planetas han sido útiles en comprender su funcionamiento en la Tierra.

Tipos de tiempo atmosférico

• 
• Tiempo despejado o poco nublado sin precipitaciones: Es típico de los anticiclones , durante el invierno, este tiempo es precedido por un brusco enfriamiento y paulatino debilitamiento del viento, durante el verano se observa en condiciones de un fuerte calentamiento del aire con poca evaporación.

• Tiempo nublado o con momentos despejados y con precipitaciones muy breves: Se debe a un estado inestable del aire, el aire frío al desplazarse sibre una superficie caliente, se calienta y pierde la estabilidad surgiendo corrientes convectivas verticales,se forman cúmulos y cumulonimbus que alcanzan gran espesor y caen lluvias copiosas en verano y nieve en invierno.

• Tiempo nublado con baja nubosidad: Se produce por el enfriamiento de aire caliente y húmedo que llega a la superficie fría puede estar relacionado con los frentes atmosféricos débiles.

Tiempo muy lluviosos y nublado: Es típico durante el desarrollo de los ciclones(zona atmosférica de baja presión) y está relacionado con el sistema de frentes atmosféricos del mismo, producto del gran ascenso del aire la formación de muchas nubes y caen la precipitaciones.

La duración en uno u otro lugar de un tipo de tiempo, su rapidez del cambio y de orden, dependen de la cantidad y del régimen del calor solar, de las condiciones de la circulación de la atmósfera y del carácter de la superficie subyacente. Las condiciones más estables del tiempo son las de la zona ecuatorial, el tiempo menos estable en en latitudes medias y altas.

Meteorología

Es la ciencia que estudia los cambios del tiempo atmosférico y como estos afectan las capas de la atmósfera que quedan mas cerca a la Tierra.Su función es caracterizar el tiempo presente, predecir el tiempo de las próximas 24 o 48 horas y anunciar un pronostico futuro a mediano plazo. Hay dos tipos de observación para el pronostico del tiempo:

• Observación Sensorial:Se usan los sentidos, en especial la visión para realizar un diagnostico meteorológico.Se puede usar el método de apreciación visual  que se basa en el numero y el tipo de nubes en el cielo.Este tipo de observación es poco riguroso,porque no utiliza elementos de medición.

• Observación Instrumental: Emplea instrumentos para medir y determinar fenómenos meteorológicos con precisión. Para este se usa el método de lectura instrumental que arroja un valor numérico, descripción y clasificación del fenomeno. Para esto se usan estaciones meteorológicas.

Pronostico Meteorológico

Zona Polar

Zona Templada

Zona Templada

Zona Polar

Hoy en día el pronostico del tiempo es sumamente importante, extendida en todo el mundo y en numerosas actividades.Los Aeropuertos,Las Actividades Agrícolas, el Transporte,El comercio dependen fuertemente de estos estudios y pronósticos.Esta actividad se basa en los datos suministrados por las estaciones meteorológicas estratégicamente ubicadas y  comunicadas entre sí.

Zona Polar

Zona Templada

Zona Templada

Zona Polar

Son muchos los instrumentos que se utilizan en este sentido: estaciones meteorológicas, satélites, estaciones en los barcos, computadoras que realicen cálculos utilizando modelos predictivos, entre otros.Entonces, a estas condiciones se les aplicará las leyes de la física y se predecirá el tiempo con una proyección de 12, 24, 48, 72 o 96 horas.La estaciones meteorológicas utilizan anemómetros(Velocidad del Viento),Veleta(Dirección de Viento),Evaporimetro(Evaporación del Agua),Heliógrafo(Horas de Sol),Psicrometro o Higrómetro(Humedad Relativa),Pluviómetro(Mide Precipitación: lluvia,granizo y nieve),Termómetro(Temperatura),Barómetro( Presión Atmosférica) y Pirometro o Solarimetro(Radiación Solar).

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