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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.

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1 Tema 4. LA ATMÓSFERA Se trata de la cubierta más externa de la tierra, de carácter gaseoso alcanza una altura de 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: O 2, N 2, Ar) Heterosfera (se distinguen capas estratificadas, la 1ª con O 2, con He, la 3ª con H 2 ) 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 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 ( Km)

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4 ENERGIA SOLAR Y BALANCE ENERGÉTICO DE LA SUPERFICIE TERRESTRE

5 La energía que llega al exterior de la atmósfera es una cantidad fija, llamada constante solar. Su valor es de 1, W/m 2, lo que significa que a 1 m 2 situado en la parte externa de la atmósfera, perpendicular a la línea que une la Tierra al Sol, le llegan 1,4 · 10 3 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: H 2 O, CO 2, O 3, NO 2 y partículas sólidas de menos de 1μm. (Efecto invernadero)

6 EL FILTRO DE OZONO Filtra las radiaciones ultravioleta entre 10x10 14 y 14x10 14 Hz O 3 + UV O + O 2 posteriormente se regenera de manera automática O + O 2 O 3 El Cl el NO x y el OH - destruyen el O 3 Cl + O 3 ClO + O 2 NO + O 3 NO 2 + O 2 OH - + O 3 H 2 O + O 2 Cl + ½ O 2

7 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 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 m 3. 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 H A /H S )% 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) Humedad del aire: Absoluta: cantidad total de agua que hay en un m 3. 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 H A /H S )% 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)

8 DINÁMICA ATMOSFÉRICA VERTICAL 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 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 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

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10 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 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 CELULAS DE HADLEYINSOLACIÓN DIFERENCIAL

11 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.

12 INVIERNO A B VERANO A B

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14 LOS GRANDES CONJUNTOS DE CIRCULACIÓN

15 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

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17 Clases de vientos Constantes: Alisios y contralisios Periódicos: Estacionales y diarios Locales

18 Vientos Locales

19 Precipitaciones

20 climogramas

21 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 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. ZONAS CLIMÁTICAS

22 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.

23 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.

24 ZONAS CLIMÁTICAS


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