DINÁMICA DE LAS CAPAS FLUÍDAS

LA ATMÓSFERA

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas

1. Funcionamiento de las capas fluidas (contraste térmico)

2. La atmósfera: composición y estructura.3. Dinámica atmosférica vertical4. Dinámica atmosférica horizontal: circulación del viento,

presencia de masas continentales y circulación general de la atmósfera.

5. El ciclo hidrológico.6. Dinámica oceánica: olas, mareas y corrientes.7. Climatología Global:

1. Precipitaciones: formación y tipos.2. El clima en nuestras latitudes: chorro polar y frente

polar.3. Los dominios climáticos de España.4. El clima en las latitudes bajas: monzones y

huracanes.8. Cambios climáticos pasados y actuales.

Capas fluidas: atmósfera e hidrosferaCapas fluidas: atmósfera e hidrosfera

La atmósfera y la hidrosfera constituyen la La atmósfera y la hidrosfera constituyen la máquina climática.máquina climática.

El ciclo del agua es la interacción más El ciclo del agua es la interacción más importante dentro de la máquina climática.importante dentro de la máquina climática.

Tema 4. Dinámica de las masas fluidasTema 4. Dinámica de las masas fluidas1. Funcionamiento de las capas fluidas1. Funcionamiento de las capas fluidas

Las capas fluidas son la hidrosfera y a la atmósfera, que intervienen en el Las capas fluidas son la hidrosfera y a la atmósfera, que intervienen en el desarrollo del clima. Se relacionan a través del desarrollo del clima. Se relacionan a través del ciclo del aguaciclo del agua::

Exporta casi toda el agua dulce disponible del planeta.Exporta casi toda el agua dulce disponible del planeta.

Interviene en el clima al mantener la temperatura terrestre: elevándola (el vapor Interviene en el clima al mantener la temperatura terrestre: elevándola (el vapor de agua es un gas de efecto invernadero) o rebajándola (albedo)de agua es un gas de efecto invernadero) o rebajándola (albedo)

Debe estudiarse a partir de modelos.Debe estudiarse a partir de modelos.

Se basa en los movimientos generados por la existencia de Se basa en los movimientos generados por la existencia de un un gradientegradiente entre 2 puntos. entre 2 puntos.

GRADIENTE:GRADIENTE: Diferencia existente entre 2 puntos en cuanto Diferencia existente entre 2 puntos en cuanto a temperatura, humedad o presión.a temperatura, humedad o presión.

La existencia de un gradiente generará un movimiento de La existencia de un gradiente generará un movimiento de circulación del fluido.circulación del fluido.

El transporte entre los 2 puntos lo realiza:El transporte entre los 2 puntos lo realiza:

– El viento en el caso de la atmósferaEl viento en el caso de la atmósfera

– Las corrientes oceánicas en el caso de la hidrosferaLas corrientes oceánicas en el caso de la hidrosfera

FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA CLIMÁTICA

Comportamiento atmósfera e hidrosferaComportamiento atmósfera e hidrosfera

AIREAIRE AGUAAGUA

DensidadDensidad Mucho menorMucho menor MayorMayor

CompresibilidadCompresibilidad CompresibleCompresible Poco Poco compresiblecompresible

MovilidadMovilidad Se mueve más Se mueve más fácilmentefácilmente

No tan fácilNo tan fácil

Capacidad Capacidad almacenar caloralmacenar calor

MenorMenor Gran capacidadGran capacidad

Capacidad Capacidad conducir calorconducir calor

MenorMenor MayorMayor

Movimientos verticalesMovimientos verticales

ATMÓSFERA (Aire)ATMÓSFERA (Aire) HIDROSFERA HIDROSFERA (Agua)(Agua)

Muy mal conductor del Muy mal conductor del calorcalor

Mejor conductor del calorMejor conductor del calor

Apenas se calienta con la Apenas se calienta con la radiación solar directaradiación solar directa

Se calienta la parte Se calienta la parte superficial, estando + fría el superficial, estando + fría el agua del fondoagua del fondo

Se calienta por debajo Se calienta por debajo gracias al calor irradiado gracias al calor irradiado por la superficie terrestre.por la superficie terrestre.

Sí hay movimientos Sí hay movimientos verticalesverticales

El agua superficial de El agua superficial de menor densidad no tiende a menor densidad no tiende a descender.descender.

No hay movimientos No hay movimientos verticalesverticales

Aire caliente asciende, aire Aire caliente asciende, aire frío desciendefrío desciende

Mov. Verticales donde el Mov. Verticales donde el agua superficie está más fría agua superficie está más fría que la del fondo, tiende a que la del fondo, tiende a bajarbajar

Movimientos horizontalesMovimientos horizontales

Contraste térmico horizontalContraste térmico horizontal generado generado por:por:– Desigual insolación superficie terrestre:Desigual insolación superficie terrestre:

Mayor en el ecuador.Mayor en el ecuador.

Menor en los polos.Menor en los polos.

Transporte de calor, amortigua las Transporte de calor, amortigua las diferencias térmicas entre el ecuador y los diferencias térmicas entre el ecuador y los polos.polos.

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas2. La atmósfera: composición y estructura

Se formó hace 4 600 millones de años, por desgasificación durante su proceso de enfriamiento. También por las aportaciones de polvo y gases de los volcanes.

Composición de la atmósfera primitiva

No era tan reductora como la atmósfera actual.

Contenía vapor de agua, CO2 y N2, junto con pequeñas cantidades de H2 y CO.

Hace 2 500 - 2 000 m. a., la actividad de los primeros organismos fotosintetizadores provocó un enriquecimiento en O2. Hace 600 m. a., la acumulación de oxígeno dio lugar a la formación de la capa de ozono.

La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra.

0,000 000 020,000 000 02SOSO22

0,000 000 060,000 000 06NONO

0,000 000 10,000 000 1NONO22

0,000 000 60,000 000 6NHNH33

0,000 0020,000 002OO33

0,000 0080,000 008XeXe

0,000 010,000 01COCO

0,000 020,000 02NN22OO

0,000 050,000 05HH22

0,000 100,000 10KrKr

0,000 150,000 15CHCH44

0,000 520,000 52HeHe

0,001 840,001 84NeNe

0,0370,037COCO22

0,930,93ArAr

21210022

7878NN22

COMPOSICIÓN DEL AIRECOMPOSICIÓN DEL AIRE(% EN VOLUMEN)(% EN VOLUMEN)

Espectro electromagnético- Espectro electromagnético- pagina 65 libropagina 65 libro

Radiaciones de onda corta: rayos Radiaciones de onda corta: rayos gamma,X y UV son filtradas en las capas gamma,X y UV son filtradas en las capas altas atmósfera.altas atmósfera.

Llega radiación espectro visible.Llega radiación espectro visible.

Espectro electromagnético solar

•Radiación de onda corta:

•Rayos gamma

•-Rayos X

•- UV de menor longitud de onda

•Zona espectro visible

•Radiación de onda larga:

•-Infrarroja

•Radio, TV

Ultravioleta (UV)

Rayos X

Rayos gamma

< 0.1 micraONDA CORTA

Luz visible0.1-1 micraONDA MEDIA

Ondas de radio

Infrarrojos (calor)

> 1 micraONDA LARGA

Estructura atmósferaEstructura atmósfera

Troposfera- EstratosferaTroposfera- Estratosfera

ES

TR

AT

OS

FE

RA

T

RO

PO

SF

ER

A

Capa turbulenta. Hay nubes.

Se mueve el viento. Tienen lugar fenómenos meteorológicos. Sólo el aire de esta parte es respirable.

Es una zona muy tranquila. En ella se encuentra el ozono. El ozono actúa como filtro de las radiaciones solares.

Efecto invernaderoEfecto invernadero

¿Es un fenómeno natural?¿Es un fenómeno natural?

¿En qué consiste?¿En qué consiste?

Gases de efecto invernaderoGases de efecto invernadero

Incremento de su efecto, consecuenciasIncremento de su efecto, consecuencias

Ver información capas atmósfera en el Ver información capas atmósfera en el libro. Página 193.libro. Página 193.

Actividad capas atmosferaActividad capas atmosfera

Vídeo absorcion luz solarVídeo absorcion luz solar

Capa de ozonoCapa de ozono

OO33

Estratosfera. Entre los 15-30 km altura.Estratosfera. Entre los 15-30 km altura.

Espesor variable:Espesor variable:– Máximo en ecuadorMáximo en ecuador– Mínimo en los polosMínimo en los polos

Transportado por la circulación horizontal Transportado por la circulación horizontal estratosfera.estratosfera.

Varía su concentración diaria y Varía su concentración diaria y estacionalmente.estacionalmente.

Página 95 ver las reacciones VideoPágina 95 ver las reacciones Video

Tema 4. Dinámica de las masas fluidasTema 4. Dinámica de las masas fluidas 3. Dinámica atmosférica vertical 3. Dinámica atmosférica vertical

Los movimientos verticales de la atmósfera se denominan Los movimientos verticales de la atmósfera se denominan de de convecciónconvección y se deben a:y se deben a:

TemperaturaTemperatura:: la parte de la atmósfera cercana a la la parte de la atmósfera cercana a la superficie está más caliente y es menos densa por lo superficie está más caliente y es menos densa por lo que tiende a elevarse. Al contrario, la superior (más fría que tiende a elevarse. Al contrario, la superior (más fría y densa) tiende a descender. y densa) tiende a descender. Corrientes térmicasCorrientes térmicas

HumedadHumedad:: el aire tiene vapor de agua que lo hace el aire tiene vapor de agua que lo hace menos denso que al aire secomenos denso que al aire seco, al desplazar al resto de , al desplazar al resto de componentes atmosféricos de mayor peso molecular componentes atmosféricos de mayor peso molecular (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono).(oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono). La humedad del aire es importante para la formación de La humedad del aire es importante para la formación de las nubes, y por lo tanto de los fenómenos las nubes, y por lo tanto de los fenómenos meteorológicos derivados. meteorológicos derivados.

Humedad absoluta

Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire. Se expresa en g/m3.

Humedad relativa

Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire en relación con la máxima posible, según la temperatura.

cantidad total de vapor de aguahumedad relativa = x 100 cantidad máxima de vapor de agua

Curva de saturación del aire

Humedad absoluta

¿De qué depende la cantidad vapor agua que cabe en el aire?– De la temperatura– Aire frío----baja humedad– Aire caliente---puede admitir mucha humedad– Cuando el aire no puede contener más vapor

agua= SATURACIÓN

Humedad relativa

Si la humedad relativa = 25%. ¿ Qué quiere decir?– Que a esa Tª podría contener 4 veces más vapor de

agua del que contiene.

¿Y si fuera del 100%? (ver gráfica pag 197)

Masa aire, se eleva, se va enfriando hasta que alcanza Tª de rocío. Vapor de agua se condensa.NIVEL DE CONDENSACIÓN, se forma una nube.

Formación nube ¿Qué se necesita?– Alcanzar nivel saturación– Núcleos de condensación

Partículas polvo, humo….

¿De qué están formadas las nubes?– De millones de pequeñas gotitas de agua o

por pequeños cristales de hielo.

La fuerza ejercida por la atmósfera por unidad de superficie, y La fuerza ejercida por la atmósfera por unidad de superficie, y depende de la humedad y la temperatura. En los mapas del tiempo depende de la humedad y la temperatura. En los mapas del tiempo cuando diferentes puntos tienen la misma presión atmosférica se unen cuando diferentes puntos tienen la misma presión atmosférica se unen con líneas denominadas con líneas denominadas isobarasisobaras. .

© Sam Meteo.

¿Qué es la ¿Qué es la presión atmosféricapresión atmosférica??

Zonas de altas presiones, zonas de bajas presiones.

¿Qué es un anticiclón? ¿Y una borrasca?

Anticiclón (A)Anticiclón (A): es una zona de alta presión rodeada de isobaras que : es una zona de alta presión rodeada de isobaras que van descendiendo su presión. van descendiendo su presión.

Borrasca (B)Borrasca (B): zona de baja presión rodeada de isobaras que van : zona de baja presión rodeada de isobaras que van aumentando su presión. aumentando su presión.

¿Cómo se forma una borrasca?¿Y un anticiclón?

Página 198

Gradientes verticales

Gradiente vertical de temperatura (GVT)Enfriamiento en altura: 0,65ºC/100m

Gradiente adiabático seco (GAS)– Disminución Tª masa ascendente aire con

agua en estado gaseoso: 1ºC/100m

Gradiente adiabático húmedo (GAH)– Cambio Tº masa asciende cargada agua

estado líquido: entre 0,3 y 0,7ºC/100m

Gradiente vertical de temperaturaGradiente vertical de temperatura: (GVT),: (GVT), la temperatura la temperatura disminuye 0,65ºC cada 100 m que ascendemos en la disminuye 0,65ºC cada 100 m que ascendemos en la troposfera. Se habla de troposfera. Se habla de inversión térmicainversión térmica cuando el GVT cuando el GVT es negativo, es decir, la temperatura aumenta al ascender, es negativo, es decir, la temperatura aumenta al ascender, lo que impide los movimientos verticales del aire. lo que impide los movimientos verticales del aire.

Gradiente adiabático secoGradiente adiabático seco: (GAS): (GAS) representa la variación representa la variación de temperatura de una masa de aire en movimiento de temperatura de una masa de aire en movimiento vertical, y es de 1ºC cada 100 m. (se llama seco por que el vertical, y es de 1ºC cada 100 m. (se llama seco por que el agua está en forma de vapor) agua está en forma de vapor)

Gradiente adiabático húmedoGradiente adiabático húmedo: (GAH),: (GAH), cuando la masa cuando la masa de aire que asciende llega al punto de rocío, se condensa de aire que asciende llega al punto de rocío, se condensa el vapor de agua que contiene, se forma una nube y se el vapor de agua que contiene, se forma una nube y se libera calor, luego el GAS será más reducido. Al GA con el libera calor, luego el GAS será más reducido. Al GA con el que ascenderá la masa de aire a partir de ahora se le que ascenderá la masa de aire a partir de ahora se le denomina GAH, que irá aumentando a medida de que el denomina GAH, que irá aumentando a medida de que el aire pierda humedad y llegue otra vez a 1ºC cada 100 m.aire pierda humedad y llegue otra vez a 1ºC cada 100 m.

GVT

¿Qué son las inversiones térmicas?– Espacio aéreo en el cual la Tª aumenta con la

altura en lugar de disminuir. – Impiden los movimientos verticales de aire

Gradientes atmosféricos y precipitaciones

Condiciones de inestabilidadCondiciones de inestabilidad: producidas al existir : producidas al existir movimientos ascendentes de aire cuya temperatura varía movimientos ascendentes de aire cuya temperatura varía según el GAS. Para que pueda subir, el aire exterior se ha según el GAS. Para que pueda subir, el aire exterior se ha de enfriar más rápido que el interior (El GVT es mayor que de enfriar más rápido que el interior (El GVT es mayor que el GAS). Así se formará una borrascael GAS). Así se formará una borrasca

Condiciones de estabilidad o subsidenciaCondiciones de estabilidad o subsidencia: al ascender : al ascender una masa de aire frío, se va secando por calentamiento. Así una masa de aire frío, se va secando por calentamiento. Así se genera un anticiclón:se genera un anticiclón:– No hay movimientos verticales, el GVT es menor que el GAS.No hay movimientos verticales, el GVT es menor que el GAS.– Inversión térmica (GVT negativo), se forman nubes a ras de suelo Inversión térmica (GVT negativo), se forman nubes a ras de suelo

(niebla) que atrapa los contaminantes.(niebla) que atrapa los contaminantes.

Las subsidencias más intensas se suelen producir en Las subsidencias más intensas se suelen producir en invierno, con viento en calma y cuando las noches son invierno, con viento en calma y cuando las noches son largas, y la atmósfera está muy fría (sobretodo en los largas, y la atmósfera está muy fría (sobretodo en los primeros metros en contacto con el suelo).primeros metros en contacto con el suelo).

Animación borrascas y anticiclonesAnimación borrascas y anticiclones– http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/

ctma/anima/02borr&antic.swfctma/anima/02borr&antic.swf

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas4. Dinámica atmosférica horizontal

Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas de la misma altura, como consecuencia del calentamiento de la misma altura, como consecuencia del calentamiento desigual de la Tierra.desigual de la Tierra.

Diferencia de insolación sobre la Tierra

Circulación atmosférica teórica Desviación de Coriolis

CoriolisCoriolis– http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/

ctma/anima/03coriolis.swfctma/anima/03coriolis.swf

Circulación general del aire en la troposfera

Zona de convergencia

intertropical (ZCIT)

Es la zona de choque entre los alisios del norte y los del sur.

Circulación atmosféricaCirculación atmosférica– http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/

ctma/anima/04circul.swfctma/anima/04circul.swf

Oscilación ZCITOscilación ZCIT– http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/http://sauce.pntic.mec.es/~jsanto5/biogeo/

ctma/anima/05oscilac.swfctma/anima/05oscilac.swf

Brisas marinas

Presencia de masas continentalesPresencia de masas continentales

Las masas continentales frenan los vientos y corrientes Las masas continentales frenan los vientos y corrientes oceánicas, y tienen una mayor amplitud de temperatura. El oceánicas, y tienen una mayor amplitud de temperatura. El agua absorbe mucha energía calorífica, por lo que los agua absorbe mucha energía calorífica, por lo que los océanos se enfrían y calientan más lentamente que los océanos se enfrían y calientan más lentamente que los continentes. continentes.

En los continentes de latitudes medias, el enfriamiento En los continentes de latitudes medias, el enfriamiento invernal hace que el aire esté muy frío originándose un invernal hace que el aire esté muy frío originándose un anticiclón continental que crea condiciones de estabilidad anticiclón continental que crea condiciones de estabilidad generando vientos que impiden las lluvias favoreciendo generando vientos que impiden las lluvias favoreciendo nieblas y heladas.nieblas y heladas.

Las corrientes marinas son cursos de agua con distinta temperatura, salinidad o densidad que se desplazan por el interior de los mares y océanos. Pueden ser superficiales o profundas.

Animación corrientes superficialesAnimación corrientes superficiales

Animación cinta transportadora oceánicaAnimación cinta transportadora oceánica

Animación el NiñoAnimación el Niño

El NiñoEl Niño

Cinta transportadora globalCinta transportadora global: circulación de agua por todo el planeta, : circulación de agua por todo el planeta, parte como corriente profunda y continua como c. superficial. Regula parte como corriente profunda y continua como c. superficial. Regula la cantidad de COla cantidad de CO22 atmosférico, ya que el agua fría, al hundirse, atmosférico, ya que el agua fría, al hundirse, arrastra una gran carga de este gas, liberándolo unos mil años arrastra una gran carga de este gas, liberándolo unos mil años después en las zonas de afloramiento.después en las zonas de afloramiento.

La hidrosfera es el subsistema de la Tierra constituido por el conjunto del agua en sus tres estados físicos: líquido (aguas subterráneas, mares, océanos, lagos y otras masas de agua superficial), sólido (casquetes polares, glaciares, cuerpos de hielo flotantes en el mar, etc.) y gaseoso (nubes).

DISTRIBUCIÓN DEL AGUADISTRIBUCIÓN DEL AGUA

DE LA HIDROSFERA (%)DE LA HIDROSFERA (%)

Mares y océanosMares y océanos 97,1897,18

Aguas continentalesAguas continentales

GlaciaresGlaciares 2,22,2

SubterráneasSubterráneas 0,60,6

SuperficialesSuperficiales 0,0170,017

AtmósferaAtmósfera 0,0010,001

BiosferaBiosfera 0,00050,0005

Se originó por la condensación y solidificación del vapor de agua protoatmosférico. Es una capa dinámica, con continuos movimientos y cambios de estado. Regula el clima, participa en el modelado del relieve y hace posible la vida sobre la Tierra. Está relacionada con la atmósfera, la geosfera y la biosfera. Recubre la mayor parte de la superficie terrestre.

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas5. El ciclo hidrológico

Los vientos pueden ser:Los vientos pueden ser:

Constantes, como los Constantes, como los alisiosalisios, que van cargados de , que van cargados de humedad y son responsables de las lluvias ecuatoriales.humedad y son responsables de las lluvias ecuatoriales.

Locales: como el cierzo (Viento frío del NO, en Aragón), Locales: como el cierzo (Viento frío del NO, en Aragón), galerna (viento del cantábrico), levante E,…galerna (viento del cantábrico), levante E,…

Periódicos: como los Periódicos: como los monzonesmonzones, que debido a los , que debido a los cambios estacionales en la dirección del viento producen cambios estacionales en la dirección del viento producen alternativamente veranos húmedos e inviernos secos. Las alternativamente veranos húmedos e inviernos secos. Las brisas térmicas marinasbrisas térmicas marinas son cambios diarios en la son cambios diarios en la dirección del viento causado por el contrate térmico entre dirección del viento causado por el contrate térmico entre el continente y el océano; durante el día soplan hacia la el continente y el océano; durante el día soplan hacia la playa, y durante la noche hacia el mar.playa, y durante la noche hacia el mar.

El ciclo hidrológico es el conjunto de transformaciones y cambios que sufre el agua de la hidrosfera. Su importancia se debe a que regula el clima, transporta materia y energía de unas zonas a otras, provoca la erosión, transporte y sedimentación de las rocas, y descarga las aguas sobre los continentes de forma periódica.

Las olas son movimientos ondulatorios de la superficie del mar o de los grandes lagos.

vaivén

movimiento circular

movimiento elíptico

nivel de base

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas6. Dinámica oceánica

Las mareas son subidas y bajadas del nivel del mar, que se repiten de forma periódica aproximadamente cada 12 horas.

Se deben a la acción gravitatoria que ejercen principalmente la Luna y en menor medida el Sol.

Mareas vivas

La Luna y el La Luna y el Sol se alinean Sol se alinean con la Tierra y con la Tierra y suman sus suman sus fuerzas fuerzas atractivas. atractivas.

Son mareas Son mareas de máxima de máxima amplitud. amplitud. Tienen lugar Tienen lugar en la fases de en la fases de Luna nueva y Luna nueva y Luna llena.Luna llena.

Mareas muertas

La Luna, el Sol y la Tierra forman un ángulo recto. Son mareas de mínima amplitud. Tienen lugar en las fases de Luna creciente y Luna menguante.

Consiste en la presencia de anticiclones en la costa pacífica de Sudamérica y de borrascas sobre Oceanía e Indonesia. Los vientos alisios circulan desde el este hacia el oeste, se cargan de humedad y descargan las lluvias en Indonesia.

Situación normal

La termoclina sube y afloran las aguas frías cargadas de nutrientes, lo que potencia la riqueza pesquera cerca de las costas peruanas.

Efectos

Fenómeno de EL NIÑO

Se trata de un proceso anómalo inverso al anterior. Se repite, aproximadamente, cada cuatro años Las borrascas llegan a las costas peruanas, y los anticiclones, a las de Indonesia..

“EL NIÑO”

La termoclina baja y no afloran las aguas frías que incrementan la riqueza piscícola. Se producen sequías e inundaciones en todo el mundo. Las primeras tienen especial virulencia en las costas del océano Pacífico, y las segundas (acompañadas de hambrunas por falta de pescado), en Perú. Causa incendios en Indonesia.

Efectos

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas 7. Climatología general

El El climaclima es el conjunto es el conjunto de fenómenos de fenómenos meteorológicos que meteorológicos que caracterizan la caracterizan la situación y el tiempo situación y el tiempo atmosférico de un atmosférico de un lugar determinado del lugar determinado del planeta.planeta.

Origen de las precipitaciones

cúmulos

cumulonimbos

Convección térmica: debido al ascenso de aire cálido y húmedo hasta el nivel de condensación formando cúmulos. Por la unión de varios cúmulos se forma una nube de desarrollo vertical o cumulonimbo, en la que se forman gotas de agua desde la base de la nube, que se van haciendo más grandes a medida que ascienden, juntándose unas con otras. Se forman borrascas intensas que duran poco.

Origen de las precipitaciones

Efecto FoëhnEfecto Foëhn

Convección orográfica: Se forman estratos, que dejan una “lluvia horizontal”. Cuando la nube alcanza la montaña pierde el agua, y en el otro lado hay una “sombra” de lluvias.

Origen de las precipitaciones

Un frente es una zona de contacto entre dos masas de aire de distinta temperatura y humedad. Estas masas no se mezclan sino que chocan liberando energía que se transforma en lluvias o vientos generando borrascas frontales o móviles.

Frente frío

Una masa de aire frío se mueve hacia otra de aire caliente. La masa fría hace que la cálida ascienda formando una borrasca, con nubes de desarrollo vertical.

Frente cálido

Una masa de aire cálido se mueve hacia otra de aire frío y al choca, la cálida asciende lentamente formando nimboestratos o altoestratos generando lluvias débiles pero persistentes, o nevadas. Si asciende más, forman cirros que si no se mueven indican buen tiempo, y si se mueven a gran velocidad y en gran número, que se creará un nuevo frente.

Frente ocluido

Se superponen dos frentes diferentes, elevándose el frente cálido, dando lugar a ambos tipos de precipitaciones.

LluviaLluvia: son precipitaciones en forma líquida : son precipitaciones en forma líquida originadas por altoestratos, nimboestratos o originadas por altoestratos, nimboestratos o cumulonimbos. Algunas de ellas son de origen cumulonimbos. Algunas de ellas son de origen tormentoso. tormentoso.

Una Una tormentatormenta es una perturbación atmosférica acompañada es una perturbación atmosférica acompañada de rayos que producen nubes de desarrollo vertical de rayos que producen nubes de desarrollo vertical (cumulonimbos) que dejan lluvias abundantes, y en (cumulonimbos) que dejan lluvias abundantes, y en ocasiones granizo. Se pueden formar por convección ocasiones granizo. Se pueden formar por convección térmica u orográfica, que duran poco tiempo y son típicas térmica u orográfica, que duran poco tiempo y son típicas de verano, o por un frente frío, durando horas y que se de verano, o por un frente frío, durando horas y que se dan en cualquier estación del año. Se producen rayos que dan en cualquier estación del año. Se producen rayos que mueven los electrones hacia las cargas positivas mueven los electrones hacia las cargas positivas (superficie terrestre, lugares puntiagudos,…). Son (superficie terrestre, lugares puntiagudos,…). Son beneficiosos en la fijación de nitrógeno atmosférico, pero beneficiosos en la fijación de nitrógeno atmosférico, pero también negativos: inundaciones, incendios, muerte,..también negativos: inundaciones, incendios, muerte,..

NieveNieve: cuando los cristales de hielo de la cima : cuando los cristales de hielo de la cima de un cumulonimbo chocan entre sí forman de un cumulonimbo chocan entre sí forman cristales hexagonales. Generalmente al caer se cristales hexagonales. Generalmente al caer se funden antes de llegar al suelo, salvo que haga funden antes de llegar al suelo, salvo que haga frío.frío.

GranizoGranizo: se forman en las tormentas de : se forman en las tormentas de primavera o verano. Cuando los cristales de primavera o verano. Cuando los cristales de hielo caen de la nube, se cargan de humedad y hielo caen de la nube, se cargan de humedad y vuelven a ascender. Cuando esto se repite vuelven a ascender. Cuando esto se repite varias veces, el cristal aumenta su número de varias veces, el cristal aumenta su número de capas. Al caer ocasiona daños en agricultura, capas. Al caer ocasiona daños en agricultura, automóviles o muertesautomóviles o muertes

Chorro polarChorro polar: es una : es una corriente muy rápida corriente muy rápida de aire que rodea a de aire que rodea a la Tierra a la altura la Tierra a la altura de la tropopausa, en de la tropopausa, en sentido O – E. Al sentido O – E. Al chocar los vientos chocar los vientos fríos del NE con los fríos del NE con los cálidos del SO, éstos cálidos del SO, éstos ascienden ascienden desviándose a la desviándose a la derecha por la fuerza derecha por la fuerza de Coriolis, por lo de Coriolis, por lo que al llegar a la que al llegar a la tropopausa girarán tropopausa girarán en torno a la Tierra en torno a la Tierra de O – E formando de O – E formando un chorro.un chorro.

Frente polar: es un frente único que rodea la Tierra con frentes cálidos, fríos u ocluídos. Es una línea imaginaria que separa una masa de aire frío (N) de otra cálida (S).

En verano, en la zona ZICT, los anticiclones tropicales se encuentran más cerca del polo N que en el invierno. Los vientos westerlies soplan más hacia el N con lo que el frente polar y la corriente del chorro forman un círculo alrededor de la Tierra a los 60º N.

Durante el resto del año, la ZICT, los anticiclones subtropicales y las borrascas subsolares se desplazan al S hasta los 30º N durante el invierno. El frente polar y el chorro descienden; el chorro serpentea originando unas ondulaciones (ondas de Rossby) con las borrascas al N y los anticiclones al S. Posteriormente la onda se rompe y las borrascas pasan al S dejando lluvias, y los anticiclones al N, dejando calor. Se llaman borrascas ondulatorias.

Gota fría

Ocurre por la entrada de una burbuja de aire frío situado a cierta altura, que procede de la tropopausa polar. Esto crea un área de baja presión suspendida en altura, que debido a su baja temperatura desciende en espiral hasta la superficie, originando una borrasca. La inestabilidad provocada, originará un ascenso convectivo de aire cálido formando una nube de desarrollo vertical, que descargará fuertes aguaceros o nevadas..

En España el clima depende de la posición del anticiclón de las Azores. Durante el verano está más cerca del polo N bloqueando la entrada de las borrascas que se desvían al N de Europa.

En verano, se forman lluvias tormentosas debido a nubes de desarrollo vertical, también hay calimas, vientos cálidos, secos y cargados de polvo procedentes del anticiclón tropical situado en el desierto del Sáhara. En invierno, el anticiclón de las Azores se desplaza al S, pero la península se comporta como un continente y debido al intenso frío, se forma un anticiclón de bloqueo originando una intensa sequía, nieblas o heladas, y desviando las lluvias hacia la cornisa cantábrica o al N de Europa. En primavera y otoño, al hacer más calor, desaparece el anticiclón continental y es frecuente que entren borrascas ondulatorias.

TornadosTornados: son columnas : son columnas giratorias de viento y giratorias de viento y polvo de unos 50 m de polvo de unos 50 m de anchura. Se deben a un anchura. Se deben a un remolino que resulta de remolino que resulta de un calentamiento un calentamiento excesivo de la superficie excesivo de la superficie terrestre. La velocidad del terrestre. La velocidad del viento es de 500 km/h, viento es de 500 km/h, con lluvias torrenciales y con lluvias torrenciales y granizadas. Es típico del granizadas. Es típico del S y E de la península S y E de la península ibérica, y de ibérica, y de Norteamérica.Norteamérica.

ojo del huracán se localiza en el centro de la espiral, donde el tiempo está en calma y el cielo despejado

los muros de nubes se nutren del vapor de agua del mar, ya que el huracán se forma sobre la superficie

el aire frío exterior desciende por el ojo del huracán y reemplaza al aire caliente

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 entre8 000 y 15 000 m

cola

zona peligrosabajo el huracán, las bandas giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojo del huracán y aumentan según se aproximan al núcleo central

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

Huracanes

Monzones

Monzón de invierno.Monzón de invierno. Es un viento de origen Es un viento de origen continental que sopla desde el continente, que se continental que sopla desde el continente, que se enfría en exceso, hacia el mar, lo que provoca una enfría en exceso, hacia el mar, lo que provoca una estación seca.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.

Son vientos que se originan por el calentamiento del continente y el océano contiguo. En el continente asiático, debido a su gran tamaño, se calientan en verano grandes masas de aire que ascienden y son sustituidas por otras que provienen del sur

Tema 4. Dinámica de las masas fluidas 8. Cambios climáticos pasados y actuales

Evolución climática a lo largo de la historia de la Tierra

675 - 600 m. a. Eocámbrica 470 - 410 m. a. Silúrico-Ordovícica

340 - 255 m. a. Permocarbonífera40 000 añosNeógena

EdadGlaciación

825 - 740 m. a.Infracámbrica I

2 300 m. a.Gondwana

950 - 1 000 m. a.Infracámbrica II

Hipótesis solares(disminución de la energía

solar recibida, G)

Fluctuaciones en la producción de energía solar.

Presencia de nubes de polvo.

Aumento de la intensidad del campo magnético.

Hipótesis geológicas

Aumento del calor emitido por la Tierra (E). Disminución de CO2 o

de CH4.

Aumento del albedo (a). Distribución continental de los polos geográficos y coincidencia de glaciaciones con orogenias.

Alteraciones orbitales. Se basa en tres factores:

Variación de la inclinación del eje de Variación de la inclinación del eje de rotación de la Tierra.rotación de la Tierra.

Forma de la órbita Forma de la órbita terrestre.terrestre.

Precesión.Precesión.

““Mientras algunos creen Mientras algunos creen que la solución pasa por que la solución pasa por la fortificación de las la fortificación de las fronteras, otros, con fronteras, otros, con mayor sentido común, mayor sentido común, argumentan que el argumentan que el Norte debe pagar su Norte debe pagar su deuda ecológica y deuda ecológica y solucionar estos solucionar estos problemas climáticos y problemas climáticos y ambientales que ambientales que afectan al Sur y han afectan al Sur y han sido creados por su, sido creados por su, hasta ahora, hasta ahora, insostenible desarrollo insostenible desarrollo económico” (ACNUR, económico” (ACNUR, 2005)2005)

El 60% de los problemas migratorios están causados por el cambio climático y los desastres de origen natural (inundaciones o sequías)

Según la OMS, las agresiones del clima están relacionadas con unas 150.000 muertes anuales y cinco millones de enfermos.

En Perú aumentan las diarreas con la corriente de el Niño.

En el sur asiático se ha declarado la mayor epidemia de dengue de los años.

El Banco Mundial estima que la contaminación se cobra 800.000 vidas anuales.

Los desiertos ocupan una cuarta parte de la superficie del planeta, y el 8% de la población mundial viven en ellos o en sus márgenes.

En 2100 duplicaremos las emisiones de dióxido de carbono del aire.

Alaska se derrite y eso obliga a desplazar a los inuit.

Las islas Maldivas se hunden. Están construyendo una isla artificial más elevada con capacidad para 150.000 personas.

En Tuvalu, la salinización de las aguas produce una caída creciente de sus cosechas y capturas pesqueras, lo que ha obligado a cambiar su dieta (han aparecido enfermedades con su nuevo estilo de vida: diabetes e hipertensión)

El lago Chad se ha quedado en un 10% de la extensión que tenía hace medio siglo. Su profundidad media ha pasado de seis metros a sólo 1,5 m.

El efecto invernadero es un proceso natural que permite que la temperatura media de la Tierra se mantenga en torno a 15 ºC. Esto se debe a que la atmósfera devuelve a la superficie terrestre parte del calor solar que irradia.

Uno de los gases que más influye en este efecto es el CO2. Un aumento excesivo de las emisiones de este gas provocará un incremento de la temperatura de la Tierra, lo que puede ocasionar un cambio climático.

Aumento de concentración

de CO2 en la atmósfera

Año CO2 (ppm)

1800 275

1900 290

2000 360

2009 387

Gas Fuentes principales Tiempo de

permanencia (años)

Contribución al actual aumento

del efecto invernadero (% )

Potencial calentamiento

global en relación con el

CO2

Emisiones europeas (miles de

t/año)

Cuota mundial total (% )

CO2

Quema de combustibles fósiles y de biomasa. Incendios forestales. Procesos industriales. Erupciones volcánicas

50 - 200 55 1 8.070 30

CH4

Industrias del petróleo, carbón y gas. Cult ivo

de arroz. Fermentaciones

entéricas. Vertederos. Aguas residuales

domésticas

10,5 15 63 55 16

N2O

Quema de combustibles fósiles y de biomasa. Incendios forestales.

Abonos agrícolas.

132 6 270 0,5 7

CFC-11

CFC-12

55 (CFC-11) 116 (CFC-12)

17 4.500 (CFC-11) 7.100 (CFC-12)

Otros CFCs

Sprays. Circuitos de refrigeración.

Embalajes aislantes. Otras industrias.

1,7 – 550 7 310 – 6.000

0,5 7

IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio IPCC (Panel Intergubernamental sobre el Cambio climático)climático)

Creado en 1988 por la Organización Meteorológica Mundial y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente con el fin de evaluar de forma exhaustiva, objetiva y transparente la mejor información científica, técnica y socioeconómica disponible sobre el cambio climático en todo el mundo.

Lo forman más de 2500 científicos. Junto a Al Gore, han sido premiados con el Premio Nobel de la Paz en 2007.

El IPCC está dividido en tres grupos de trabajo:El IPCC está dividido en tres grupos de trabajo:

Grupo I: valora los aspectos científicos del sistema Grupo I: valora los aspectos científicos del sistema climático y el cambio climático.climático y el cambio climático.

““Si no se hace nada para reducir las emisiones, el Si no se hace nada para reducir las emisiones, el planeta se calentará dos veces más en las próximas dos planeta se calentará dos veces más en las próximas dos décadas que si hubiéramos estabilizado los gases de décadas que si hubiéramos estabilizado los gases de efecto ninvernadero según los niveles de 2000”.efecto ninvernadero según los niveles de 2000”.

– La temperatura aumentará entre 1,1 – 6,4ºC.La temperatura aumentará entre 1,1 – 6,4ºC.– Los ciclones tropicales serán más intensos.Los ciclones tropicales serán más intensos.– 90% probabilidad de que sean más frecuentes el calor extremo, 90% probabilidad de que sean más frecuentes el calor extremo,

las olas de calor más largas y aumentarán las precipitaciones las olas de calor más largas y aumentarán las precipitaciones intensas.intensas.

Cambios en gases de efecto invernadero de testigos de hielo y datos modernos

Cambios de temperatura global y continental

Medias multimodelo y rangos analizados para el calentamiento de la superficie

Proyecciones de las temperaturas de superficie

Glaciar en Monte Perdido (1905 y 2004)

Glaciar de los Andes peruanos (1980 y 2002)

Glaciar en Noruega(1928 y 2002)

Glaciar Upsala en la Patagonia (1928 y 2004)

Grupo II: valora la vulnerabilidad de los sistemas socioeconómicos y naturales al cambio climático, las consecuencias negativas y positivas del cambio climático, y de las opciones para adaptarse.

“El calentamiento ocasionado por las actividades humanas probablemente ha tenido un impacto discernible a nivel global sobre muchos sistemas físicos y biológicos”.

– Aumentará el número de personas que padecerán escasez de agua.

– Las partes más pobres del mundo podrían sufrir hambre y miseria por la baja producción de alimentos.

– Aumentarán las inundaciones, crecidas y otros riesgos como huracanes o subida del nivel del mar.

– Grave riesgo para la población en los Grandes Deltas Asiáticos (Ganges en Bangladesh)

Grupo III: valora las opciones para limitar los gases de efecto invernadero, las emisiones y otros modos de mitigación del cambio climático.

“Los esfuerzos de mitigación de las próximas dos o tres décadas tendrán un impacto relevante sobre las oportunidades de conseguir lograr niveles más bajos de estabilización”.

– Para mantener el incremento de la temperatura media global entre 2 – 2,4ºC por encima de los niveles preindustriales, se requiere que las emisiones de CO2 alcancen su máximo en 2015, para luego alcanzar en 2050 entr el 50 – 80% de reducción sobre los niveles de 2000.

– Las energías renovables tienen un efecto positivo sobre la seguridad energética, sobre el empleo y sobre la calidad del aire; podrían lograr una contribución del 30 – 35% al suministro total de electricidad en 2030.

– Los bosques y la agricultura pueden reducir las concentraciones atmosféricas de CO2.

– Se sugiere a los políticos:Eficiencia energética, cogeneración eficiente y más energías renovables.Eficiencia en el uso de combustibles en automóviles.Uso de transporte público.Reducción de la deforestación y mejora de la gestión de las tierras de cultivo y pasto.Iluminación eficiente.

Cada grupo de trabajo elabora un informe que es revisado por más de 2500 científicos, además elaboran un resumen para los responsables políticos.

Una vez revisados los informes, se publican junto a un Informe de Síntesis formando el Cuarto Informe de Evaluación sobre el Cambio climático (AR4)

Conferencias de las Partes del Convenio Marco sobre el Cambio Climático (COP) :

COP 2: Ginebra (1996). Científicos del IPCC ponen en evidencia que la temperatura media anual ha aumentado 0,3 – 0,6ºC desde 1900, y que el nivel del mar ha subido 10-15 cm desde 1900.

COP 3: Kyoto (1997) se elabora un protocolo según el cual 38 países industrializados se comprometen a reducir el 5,2% de su emisión de gases en 2008 - 2012, según los niveles de 1990 (no se limita para los países pobres). La Unión Europea debe reducir conjuntamente las emisiones en un 8,1%; dentro de ellas hay países que pueden incrementar sus emisiones (España podía aumentar hasta un 15%), otros reducirlas y otros mantenerlasPara que el Protocolo de Kyoto entre en vigor ha de ser firmado y ratificado por al menos 55 países, incluidos los 38 más industrializados y que, en conjunto, representen el 55% de las emisiones de CO2 producidas en 1990.

COP 4: Buenos Aires (1998), se discuten los mecanismos de flexibilidad, cuya finalidad es que las reducciones no sean tan drásticas:– Compraventa de emisiones: un país puede comprar a otro los

derechos de emisiones, de manera que pueda alcanzar sus objetivos.– Mecanismos de desarrollo limpio: los países desarrollados invertirán

en el desarrollo de los países pobres. El país desarrollado puede descontarse las emisiones que ahorra en el proyecto.

– Sumideros de carbono: se permite aumentar las emisiones a cambio de plantar árboles y otros vegetales.

COP 10: Buenos Aires (2004), con la ratificación por parte de Rusia, el Protocolo entró en vigor el 16 de febrero de 2005. Se empezaron a negociar las cifras para después de 2012.

COP 11: Montreal (2005), se adoptó un acuerdo para después de 2012 en el que se trazan dos líneas paralelas, una para los países desarrollados y otra para los países en vías de desarrollo junto a EEUU, para que se una al esfuerzo mundial si cambia de postura.

COP 12: Nairobi (2006)

COP 13: Bali (2007). Informe Stern:Sir Nicholas Stern, vicepresidente del Banco Mundial entre 2000 - 03, realizó un informe sobre los aspectos económicos del cambio climático, por encargo del gobierno británico. En él advertía que la actuación frente al cambio climático supondrá el 1% del PIB mundial anual, pero no actuar sería más caro, pues provocaría una caída de la economía mundial entre el 5 – 20%.

COP 14: Poznan (2008), se pretende lograr un preacuerdo post-Kioto que sería refrendado el año próximo en Copenhague.

Río Tinto (Huelva). Junio 2007

P. N. Tablas de Daimiel (Ciudad Real). Enero 2006

Embalse de Mediano (Huelva). Junio 2005

Estación de esquí de Navacerrada (Madrid). Enero 2007

Campo de fútbol en el cauce seco del río Almanzora en Cuevas de Almanzora (Almería). Junio 2006

AL GORE, PREMIO NOBEL DE LA PAZ 2007

Medidas para reducir en la atmósfera los gases con efecto invernadero

Medidas de política energética:Incrementar la eficiencia energética y el ahorro de energía.Acelerar la introducción de energías renovables.Fomentar la cogeneraciónMejorar la tecnología en la producción de electricidadImpulsar el desarrollo tecnológico y la innovación en el sector energético

Síntesis de compuestos químicos a partir de CO2 atmosférico.

Sumideros de CO2, para incrementar la fijación fotosintética (reforestación o biotecnología)

Confinamiento del CO2: consiste en almacenar CO2 atmosférico en depósitos bajo tierra (minas de sal, depósitos agotados de gas o petróleo, acuíferos profundos,..)

Confinamiento del CO2: en las profundidades marinas (tuberías, o lagos de dióxido de carbono)