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TOOOOOOODO SOBRE CLIIIIIIIMA :D
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JUAN CARLOS CHIPANA JACOBE
CHIPANA JACOBE , JUAN CARLOS -
HIDROLOGIA
11/09/2015
2015ASPECTOS METEREOLOGICOS
EL CLIMA
EL clima hace referencia al estado de las condiciones de la atmósfera que influyen sobre una determinada zona. El uso cotidiano del término, por lo general, se vincula a la temperatura y al registro o no de precipitaciones (lluvia, nieve, etc)
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 tiempo más extenso, de unas 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).
Para el estudio del clima hay que analizar los elementos del tiempo
meteorológico: la temperatura, la humedad, la presión, los vientos y
las precipitaciones. De ellos, las temperaturas medias mensuales y los montos
pluviométricos mensuales a lo largo de una serie bastante larga de años son
los datos más importantes que normalmente aparecen en los gráficos
climáticos.
Hay una serie de factores que pueden influir sobre estos elementos:
la latitud geográfica, la altitud del lugar, la orientación del relieve con respecto a
la incidencia de los rayos solares (vertientes o laderas de solana y umbría) o a
la de los vientos predominantes (Sotavento y barlovento), las corrientes
oceánicas y la continentalidad (que es la mayor o menor lejanía de una región
respecto del océano o del mar).
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HUMEDAD RELATIVA
La humedad del aire se debe al vapor de agua que se encuentra presente en
la atmósfera. El vapor procede de la evaporación de losmares y océanos, de
los ríos, los lagos, las plantas y otros seres vivos. La cantidad de vapor de agua
que puede absorber el aire depende de su temperatura. El aire caliente admite
más vapor de agua que el aire frío.
Una forma de medir la humedad atmosférica es mediante el higrómetro.
El vapor de agua tiene una densidad menor que el aire, luego el aire húmedo
(mezcla de aire y vapor) es menos denso que el aire seco. Además, las
sustancias, al calentarse, dilatan, luego tienen menor densidad. El aire caliente
que contiene vapor de agua se eleva en laatmósfera. La temperatura de la
atmósfera disminuye una media de 0,6 ºC cada 100 m en adiabática húmeda, y
1,0 ºC, en adiabáticaseca. Al llegar a zonas más frías el vapor de agua se
condensa y forma las nubes (de gotas de agua o cristales de hielo). Cuando
estas gotas de agua o cristales de hielo pesan demasiado caen y originan las
precipitaciones en forma de lluvia o nieve.
La humedad relativa es el porcentaje de saturación de un volumen específico de aire a una temperatura específica. La humedad relativa del aire depende de la temperatura y la presión del volumen de aire analizado. Como la unidad de humedad relativa es por ciento, varía entre 0 (aire completamente seco) y 100% (aire saturado).Por lo tanto, la definición matemática es: HR = 100 * E (Td) / E (T), con:
RH = humedad relativa [%];
E (Td) = presión de vapor saturado en el punto de rocío Td (normalmente en g/(m^3));
E (T) = presión de vapor de saturación a la (real) temperatura del aire T (por lo general, en g/(m^3)).
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La humedad relativa describe la cantidad de agua que se transporta por el aire, es importante para determinar el desarrollo de las nubes y el factor precipitación.
NUBOSIDAD
La nubosidad es la fracción de cielo cubierto con nubes, en un lugar en
particular.
Según las normas meteorológicas actuales, la nubosidad se expresa en octas,
u octavos de la bóveda celeste.1 Ésta es dividida en 8 partes por el operador,
quien evalúa entonces el número de esas partes que están cubiertas por las
nubes.1 De este modo se puede estimar el rango de visibilidad del observador.
El principal problema asociado con este método dice relación con que no se
pueden hacer mediciones bajo condiciones de visibilidad muy baja (por
ejemplo, en caso de niebla) o la dificultad para estimar la correcta cobertura
fraccional del cielo por nubes cercanas al horizonte visual. Gracias a
los satélites meteorológicos es posible calcular la nubosidad con mucha más
precisión, aunque aun así es algunas nubes muy delgadas pueden escapar de
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la detección satelital y si no se hacen bien las cosas las nubosidades son mas
nubes.
La nubosidad es máxima en invierno y mínima en verano. Durante el día suele
ser máxima alrededor de las 14 horas, momento de máxima ascendencia
del aire. Si se considera la latitud, las zonas de máxima nubosidad están en
la zona ecuatorial y entre los 60 y 70º, las de mínima nubosidad hacia los 35º y
las regiones polares.
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LA RADIACION SOLAR
La radiación solar es el conjunto de radiaciones electromagnéticas emitidas
por el Sol. El Sol es una estrella que se encuentra a una temperatura media de
6000 K, en cuyo interior tienen lugar una serie de reacciones de fusión
nuclear que producen una pérdida de masa que se transforma en energía. Esta
energía liberada del Sol se transmite al exterior mediante la radiación solar. El
Sol se comporta prácticamente como un cuerpo negro, el cual emite energía
siguiendo la ley de Planck a la temperatura ya citada. La radiación solar se
distribuye desde el infrarrojo hasta el ultravioleta. No toda la radiación alcanza
la superficie de la Tierra, porque las ondas ultravioletas más cortas son
absorbidas por los gases de la atmósfera. La magnitud que mide la radiación
solar que llega a la Tierra es la irradiancia, que mide la potencia que por unidad
de superficie alcanza a la Tierra. Su unidad es el W/m² (vatio por metro
cuadrado).
La aplicación de la Ley de Planck al Sol con una temperatura superficial de
unos 6000 K nos lleva a que el 99% de la radiación emitida está entre las
longitudes de onda 0,15 (micrómetros) y 4 . El Sol emite en un
intervalo espectral de 150 nm hasta 4 . La luz visible se extiende desde 380
nm a 830 nm.
La atmósfera de la Tierra constituye un importante filtro que hace inobservable
radiaciones de longitud de onda inferiores a las 0,29 por la fuerte
absorción del ozono y eloxígeno. Ello nos libra de la ultravioleta más peligrosa
para la salud. La atmósfera es opaca a toda radiación infrarroja de longitud de
onda superior a las 24 . Ello no afecta a la radiación solar pero sí a la
energía emitida por la Tierra que llega hasta las 40 y que es absorbida.
Este efecto se conoce como efecto invernadero.
El máximo (Ley de Wien) ocurre a 0,475 . Considerando la ley de Wien,
ello corresponde a una temperatura de:
Pero la emisión solar difiere de la de un cuerpo negro, sobre todo en el
ultravioleta. En el infrarrojo se corresponde mejor con la temperatura de un
cuerpo negro de 5779 K, y en el visible con 6090 K. Ello nos habla de que la
radiación solar no se produce en las mismas capas y estamos observando la
temperatura de cada una de ellas donde se produce la energía.
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EFECTOS SOBRE LOS GASES ATMOSFÉRICOS
La atmósfera es diatérmana, es decir, que no es calentada directamente por la
radiación solar, sino de manera indirecta a través de la reflexión de dicha
radiación en el suelo y en la superficie de mares y océanos.
Los fotones según su energía o longitud de onda son capaces de:
Fotoionizar la capa externa de electrones de un átomo (requiere una
longitud de onda de 0,1 ).
Excitar electrones de un átomo a una capa superior (requiere longitudes
de onda entre 0,1 de y 1 ).
Disociar una molécula (requiere longitudes de onda entre 0,1 de y
1 ).
Hacer vibrar una molécula (requiere longitudes de onda entre 1 y
50 ).
Hacer rotar una molécula (requiere longitudes de onda mayores que
50 ).
La energía solar tiene longitudes de onda entre 0,15 y 4 , por lo que
puede ionizar un átomo, excitar electrones, disociar una molécula o hacerla
vibrar.
La energía térmica de la Tierra (radiación infrarroja) 3 a 80 , por lo que
sólo puede hacer vibrar o rotar moléculas, es decir, calentar la atmósfera.
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PRESION ATMOSFÉRICA
La presión atmosférica es la fuerza por unidad de área que ejerce
el aire sobre la superficie terrestre.
La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de
una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde
ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire
disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos
que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire ρ en
función de la altitud z o de la presión p. Por ello, no resulta fácil hacer un
cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie
terrestre. Además tanto la temperatura como la presión del aire están variando
continuamente, en una escala temporal como espacial, dificultando el cálculo.
Se puede obtener una medida de la presión atmosférica en un lugar
determinado pero de ella no se pueden sacar muchas conclusiones; sin
embargo, la variación de dicha presión a lo largo del tiempo, permite obtener
una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura
atmosférica, humedad y vientos) puede dar una imagen bastante acertada del
tiempo atmosférico en dicho lugar e incluso un pronóstico a corto plazo del
mismo.
La presión atmosférica en un lugar determinado experimenta variaciones
asociadas con los cambios meteorológicos. Por otra parte, en un lugar
determinado, la presión atmosférica disminuye con la altitud, como se ha dicho.
La presión atmosférica decrece a razón de 1 mmHg o Torr por cada 10 m de
elevación en los niveles próximos al del mar. En la práctica se utilizan unos
instrumentos, llamados altímetros, que son simples barómetros
aneroides calibrados en alturas; estos instrumentos no son muy precisos.
La presión atmosférica también varía según la latitud. La menor presión
atmosférica al nivel del mar se alcanza en las latitudes ecuatoriales. Ello se
debe al abombamiento ecuatorial de la Tierra: la litósfera está abultada en el
ecuador terrestre, mientras que la hidrósfera está aún más abultada por lo que
las costas de la zona ecuatorial se encuentran varios km más alejadas del
centro de la Tierra que en las zonas templadas y, especialmente, en las zonas
polares. Y, debido a su menor densidad, la atmósfera está mucho más
abultada en el ecuador terrestre que la hidrósfera, por lo que su espesor es
mucho mayor que el que tiene en las zonas templadas y polares. Por ello, la
zona ecuatorial es el dominio permanente de bajas presiones atmosféricas por
razones dinámicas derivadas de la rotación terrestre. También por ello, la
temperatura atmosférica disminuye en la zona templada un grado por cada
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154 m de altitud en promedio, mientras que en la zona intertropical esta cifra
alcanza unos 180 m de altitud.
La presión atmosférica normalizada, 1 atmósfera, fue definida como la presión
atmosférica media al nivel del mar que se adoptó como exactamente
101 325 Pa o 760 Torr. Sin embargo, a partir de 1982, la IUPAC recomendó
que si se trata de especificar las propiedades físicas de las sustancias la
"presión normalizada" debía definirse como exactamente 100 kPa o
(≈750,062 Torr). Aparte de ser un número redondo, este cambio tiene una
ventaja práctica porque 100 kPa equivalen a una altitud aproximada de 112
metros, que está cercana al promedio de 194 m de la población mundial
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TEMPERATURA
La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes
de calor medible mediante un termómetro. En física, se define como
una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema
termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más
específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía
interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los
movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional,
rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía
cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es
decir, que su temperatura es mayor.
En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser
las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de
un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus
partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y
vibracional deben tomarse en cuenta también).
El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un
largo proceso histórico, ya que es necesario darle un valor numérico a una idea
intuitiva como es lo frío o lo caliente.
Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias
varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo
su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad,
la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de
los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar lasreacciones
químicas.
La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de
acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medición de la
temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de
temperatura es elkelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o
escala absoluta, que asocia el valor «cero kelvin» (0 K) al «cero absoluto», y se
gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera
del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común. La
escala más extendida es la escala Celsius, llamada «centígrada»; y, en mucha
menor medida, y prácticamente solo en los Estados Unidos, la
escala Fahrenheit. También se usa a veces la escala Rankine(°R) que
establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin, el cero
absoluto, pero con un tamaño de grado igual al de la Fahrenheit, y es usada
únicamente en Estados Unidos, y solo en algunos campos de la ingeniería.
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VIENTO
El viento es el flujo de gases a gran escala. En la Tierra, el viento es el
movimiento en masa del aire en la atmósfera en movimiento horizontal. Günter
D. Roth lo define como «la compensación de las diferencias de presión
atmosférica entre dos puntos».1
En el espacio exterior, el viento solar es el movimiento de gases
o partículas cargadas del Sol a través del espacio, mientras que el viento
planetario es la desgasificación de elementos químicos ligeros de la atmósfera
de un planeta hacia el espacio. Allí, los vientos se suelen clasificar según su
dimensión espacial, la velocidad, los tipos de fuerza que los causan, las
regiones donde se producen y sus efectos. Los vientos más fuertes observados
en un planeta del sistema solar se producen en Neptuno y Saturno.
En meteorología se suelen denominar los vientos según su fuerza y la dirección
desde la que soplan. Los aumentos repentinos de la velocidad del viento
durante un tiempo corto reciben el nombre de ráfagas. Los vientos fuertes de
duración intermedia (aproximadamente un minuto) se llaman turbonadas. Los
vientos de larga duración tienen diversos nombres según su fuerza media
como, por ejemplo, brisa, temporal,tormenta, huracán o tifón. El viento se
puede producir en diversas escalas: desde flujos tormentosos que duran
decenas de minutos hasta brisas locales generadas por el distinto
calentamiento de la superficie terrestre y que duran varias horas, e incluso
globales, que son el fruto de la diferencia de absorción de energía solar entre
las distintas zonas geoastronómicas de la Tierra. Las dos causas principales de
la circulación atmosférica a gran escala son el calentamiento diferencial de la
superficie terrestre según la latitud, y la inercia y fuerza centrífuga producidas
por la rotación del planeta. En los trópicos, la circulación de depresiones
térmicas por encima del terreno y de las mesetas elevadas puede impulsar la
circulación de monzones. En las áreas costeras, el ciclo brisa marina/brisa
terrestre puede definir los vientos locales, mientras que en las zonas con
relieve variado las brisas de valle y montaña pueden dominar los vientos
locales.
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En la civilización humana, el viento ha inspirado la mitología, ha afectado a los
acontecimientos históricos, ha extendido el alcance deltransporte y la guerra, y
ha proporcionado una fuente de energía para el trabajo mecánico, la
electricidad y el ocio. El viento ha impulsado los viajes de los veleros a través
de los océanos de la Tierra. Los globos aerostáticos utilizan el viento para
viajes cortos, y el vuelo con motor lo utilizan para generar sustentación y
reducir el consumo de combustible. Las zonas con cizalladura del viento
provocado por varios fenómenos meteorológicos pueden provocar situaciones
peligrosas para las aeronaves. Cuando los vientos son fuertes, los árboles y las
estructuras creadas por los seres humanos pueden llegar a resultar dañados o
destruidos.
Los vientos pueden dar forma al relieve a través de una serie de
procesos eólicos como la formación de suelos fértiles (por ejemplo, el loess) o
la erosión. El polvo de desiertos grandes puede ser movido a grandes
distancias desde su lugar de origen por los vientos dominantes, y los vientos
que son acelerados por una topografía agreste y que están asociados
con tormentas de polvo han recibido nombres regionales en diferentes partes
del mundo debido a su efecto significativo sobre estas regiones. El viento
afecta la extensión de los incendios forestales. También dispersa las semillas
de determinadas plantas, y hace posible la supervivencia y dispersión de estas
especies vegetales, así como las poblaciones de insectos voladores. En
combinación con las temperaturas frías, el viento tiene un efecto negativo sobre
el ganado. El viento afecta las reservas de alimento de los animales y sus
estrategias de caza y defensa.
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