TEMA 3 LA ATMÓSFERA Descripción: Composición y dinámica Riesgos climáticos Recursos: Energías solar y eólica Contaminación del aire

1. Descripción: Composición de la atmósfera Dióxido de carbono: 0,038 % Argón: 0,93 % Otros gases: 0,032 % Nitrógeno: 78,1 % Oxígeno: 20,9 %

Humedad de aire La cantidad de vapor de agua en el aire se mide en: Humedad absoluta: Cantidad de vapor en un volumen determinado de aire (se mide en g/m3). Depende de la temperatura. Cuando el aire no puede contener más humedad se satura: Punto de rocío. Humedad relativa: Es el % de vapor de agua que hay en un metro cubico de aire a una determinada temperatura en relación a la cantidad máxima de vapor que podría tener a esa misma temperatura.  Cuando se calienta, el aire sube. A medida que asciende, va enfriándose y el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas o cristales de hielo.

Humedad atmosférica

La densidad del aire Presión (mb) 200 400 600 800 1000 Altitud (km) 4 4 8 12 16 20 24 28 32 36 300 km 80 km 10 km

Estructura vertical de la atmósfera Termosfera o ionosfera Mesosfera o capa intermedia Estratosfera Troposfera Tropopausa Estratopausa Mesopausa 80 km 50 km 10 km -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 10 20 30 Ozonosfera Temperatura (ºC) -10

La radiación térmica emitida por la Tierra Escapa al espacio Absorbida Radiación Reflejada

Efecto invernadero Radiación solar Radiación que vuelve al espacio Estratosfera Radiación reflejada Capa de ozono Gases de efecto invernadero

Balance energético

Inversión térmica El aire de las capas inferiores, más frío que el de capas superiores no puede contener tanto vapor de agua, se satura y se forman nieblas y nubes bajas

La condensación libera calor Gradiente adiabático La condensación libera calor Aire saturado Punto de rocío En la figura 4-1, las líneas punteadas indican el gradiente vertical adiabático seco con diversas temperaturas al inicio y a lo largo del eje horizontal. Se debe recordar que la pendiente de la línea permanece constante, independientemente de su temperatura inicial en el diagrama. Aire seco Aire seco con vapor de agua

Inestabilidad atmosférica: Borrasca

Estabilidad atmosférica: Anticiclón

ESTABILIDAD: INVERSIÓN TÉRMICA En las situaciones de estabilidad anticiclónica puede darse un fenómeno de inversión térmica, que forma nubes a ras de suelo (nieblas) y que atrapa la contaminación por subsidencia o aplastamiento contra el suelo. En estos casos, el GVT es negativo, es decir, la Tª aumenta con la altura en vez de disminuir. Temperatura ºC Altitud (m) Es una situación frecuente por la noche. A lo largo del día, cuando el sol calienta el suelo, la capa de inversión desaparece y levanta la niebla. En invierno, estas situaciones son más frecuentes porque la atmósfera está muy fría en las capas más cercanas al suelo GVT < 0 (Negativo) GAS (1ºC/100m)

Tipos de precipitaciones: Ascenso térmico

Tipos de precipitaciones: Ascenso orográfico Sotavento Barlovento

Tipos de precipitaciones: Frentes

Nubes de desarrollo vertical Aire frío Aire cálido y húmedo Cúmulonimbos Cúmulos Frente frío

Nubes de desarrollo horizontal Altoestratos Cirros Estratocúmulos Nimboestratos Aire frío Aire cálido y húmedo Frente cálido

Frente ocluido

Nubes

Tipos de nubes Según su forma Según su altitud Según su estructura Estratos. Planos de gran extensión y bastante uniformes. Cúmulos. Masas aisladas de nubes voluminosas con su porción superior a modo de coliflor. Cirros. De aspecto filamento o sedoso con cristales de hielo. Nimbos. Nubes de temporal. Estratocúmulos, Cumulonimbos. Lo normal es que aparezcan nubes con características intermedias, como éstas o los cirroestratos, altoestratos,... Según su forma Bajas. Hasta 2.500 m Medias. De 2.500 m a 6.000 m Altas. Más de 6.000 m Según su altitud Nubes de agua. Formas perfectamente delineadas y delimitadas al menos en sentido vertical. Nubes de hielo. Estructura deshilachada con contornos indefinidos. Nubes de chubasco. Se alargan en forma de yunque u hongo de hielo. Según su estructura

TIPOS DE PRECIPITACIÓN LLUVIA. Se produce por la unión de muchas gotas de pequeño tamaño que dan lugar a gotas mayores, incapaces de mantenerse en suspensión. Cuando su diámetro es < 0,5 mm constituyen la llovizna. NIEVE. Constituida por masas de cristales de hielo formados directamente a partir del vapor de agua atmosférico allí donde la temperatura del aire es inferior al punto de congelación. Son cristales planos hexagonales o prismáticos. GRANIZO. Son formas redondeadas de hielo con una estructura interna en capas concéntricas, de 0,5-5 cm de media, sólo se forman en los cumulonimbos donde existen fortísimas corrientes de aire ascendentes. Las gotas de lluvia son arrastradas a grandes alturas donde se congelan para volver a caer y mantenidas en suspensión. Cada granizo crece por la unión de nuevas gotas hasta precipitar.

TIPOS DE PRECIPITACIÓN ROCÍO. Se produce en la superficie terrestre cuando ésta y las partículas de vapor de agua contenidas en el aire sufren un enfriamiento por pérdida de calor, se alcanza el punto de rocío (temperatura a la cual el aire está saturado) y se enfría algo más. ESCARCHA. Es igual al rocío, pero se produce cuando la temperatura está por debajo de 0 °C. NIEBLA. Condensación de las masas húmedas de aire en las capas inferiores de la atmósfera.

Viento La trayectoria de los vientos no es rectilínea sino que está modificada por el relieve y el efecto de Coriolis.

Brisa marina Brisa de día Brisa de noche

Brisa anabática y catabática Brisa catabática Brisa anabática

Vientos periódicos A: Brisa marina diurna B: Brisa terrestre nocturna

VIENTOS PERIÓDICOS: LOS MONZONES Monzón de invierno. Es un viento de origen continental que sopla desde el continente, que se enfría en exceso, hacia el mar, lo que provoca una estación seca. Monzón de verano. Es un viento de origen oceánico, cargado de humedad, que sopla desde el mar al continente, dando lugar a la estación de las lluvias.

Vientos constantes: Zonación climática Aire polar Aire templado Aire tropical Aire templado Aire polar

Dinámica atmosférica Célula de Hadley. Muy energética por los rayos solares, al llegar a los 30º desciende formando anticiclones y desiertos. Célula Polar. El aire procedente de los polos 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.

Frente polar Corriente en chorro Corriente en chorro: Se trata de una corriente impetuosa de aire, que se origina en el límite superior de la troposfera debido al contraste térmico entre dos masas de aire. Tiene forma aplanada y fluye entre los 7.000 y 15.000 m de altitud, mayor en verano que en invierno. Puede alcanzar 500 km/h y a veces 600 km/h. Puede presentar grandes ondulaciones: ondas de Rossby.

Clasificación climática de Köppen-Geiger Los principales climas Clasificación climática de Köppen-Geiger

Climogramas Clima tropical Clima seco Clima templado Clima continental Clima polar

MEDITERRÁNEO Estación seca en verano. Verano cálido e invierno suave. Precipitaciones: máximos en otoño e invierno.

CLIMOGRAMAS: OCEÁNICO Sin estación seca. Húmedo todo el año. Verano fresco e invierno suave o poco frío.

CLIMOGRAMAS: DESÉRTICO Seco todo el año. Invierno muy suave y verano bastante caluroso.

CLIMOGRAMAS: ECUATORIAL Sin estación seca. Húmedo todo el año. Temperaturas calurosas todo el año, sin variación .

CLIMOGRAMAS: TROPICAL SECO. Sólo un mes húmedo. Temperaturas cálidas o calurosas todo el año, con variación estacional por localizarse en zonas cercanas a las altas presiones subtropicales y a los climas desérticos.

CLIMOGRAMAS: TROPICAL HÚMEDO. Breve estación seca. Temperaturas uniformes y cálidas durante todo el año por localizarse cerca de las bajas presiones ecuatoriales.

CLIMOGRAMAS: POLAR. Breve estación seca de un mes, en verano. Temperaturas muy frías, sólo por encima de 0ºC durante el verano, y sin alcanzar los 5ºC.

Gota fría

2. Riesgos climáticos Huracanes

Huracanes cola el aire caliente se mueve en espiral alrededor del ojo del huracán el aire fluye desde el centro de la tormenta hacia fuera en el sentido de las agujas del reloj. Su altura oscila entre 8 000 y 15 000 m el aire frío exterior desciende por el ojo del huracán y reemplaza al aire caliente los muros de nubes se nutren del vapor de agua del mar, ya que el huracán se forma sobre la superficie bajo el huracán, las bandas giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojo del huracán y aumentan según se aproximan al núcleo central zona peligrosa ojo del huracán se localiza en el centro de la espiral, donde el tiempo está en calma y el cielo despejado los vientos más fuertes se dan en el nivel más bajo, pero la zona más destructiva es la que aparece sombreada, pues la actividad del huracán es muy intensa aquí trayectoria Aire seco y frío Aire cálido

Tornados: Columnas giratorias de viento y polvo de unos 50 m de anchura. Se deben a un remolino que resulta de un calentamiento excesivo de la superficie terrestre. La velocidad del viento es de 500 km/h, con lluvias torrenciales y granizadas. Son típicos de Norteamérica, aunque también se dan en el S y E de la Península Ibérica

3. RECURSOS ENERGÍA SOLAR: TÉRMICA Y FOTOVOLTAICA

Centrales solares Ventajas: Inagotable, no contamina, no consume agua, mantenimiento mínimo, no genera ruido Inconvenientes: Precio (muy importante), espacio necesario, impacto visual, variabilidad de la producción

Viviendas bioclimáticas

Molinos de viento para el bombeo de agua ENERGÍA EÓLICA http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/jornadas2005/energrenovab/animaciones.htm Álabe Generador Eje Aprovecha el movimiento del aire para generar energía eléctrica o mecánica: Aerogeneradores Molinos de viento para el bombeo de agua

La energía eólica en España España es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los parques eólicos se localizan en todo el territorio nacional, mayoritariamente en Aragón, Galicia, Navarra, Canarias y en Andalucía ( Tarifa). Con ello se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población. En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades. Así mismo se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años

Ventajas de la energía eólica El viento es gratuito y renovable. No produce contaminación del suelo, aire o agua. Reduce el consumo de otras energías más contaminantes. La construcción manipulación y mantenimiento no es costosa ni complicada. Es compatible con otros usos del suelo

Inconvenientes de la energía eólica Produce contaminación acústica. Es peligrosa para las aves. Produce impacto paisajístico. Su rendimiento energético es bajo. Produce interferencias en ondas de comunicaciones. Los vientos son inestables, no se puede depender exclusivamente de esta energía. Produce desecación del suelo