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la atmósfera, estructura, composición, factores climáticos, elementos del clima, humedad absoluta, relativa, anticiclones, borrascas, huracanes, gota fría, nubes orográficas, efecto foehn, circulacion general atmosferica, coriolis, climodiagramas
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CAPAS FLUIDAS DE
LA TIERRA
I.E.S. MURIEDAS
DPTO. BIOLOGÍA-GEOLOGÍA
BELÉN RUIZ GONZÁLEZ
CAPAS FLUIDAS DE LA TIERRA
ATMÓSFERA HIDROSFERA
PROPIEDADES DE LAS CAPAS FLUIDAS
PROPIEDADES
ATMÓSFERA
HIDROSFERA
DENSIDAD MENOS MÁS
COMPRESIBILIDAD POCO MÁS
MOVILIDAD MÁS MENOS
ALMACEN DE CALOR MENOR MAYOR
CONDUCTOR DE
CALOR MALO BUENO
COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA
COMPONENTE % (EN VOLUMEN)
N2 78
O2 20,9
Ar 0,93
CO2 0,03
otros 0,14
0,000 000 02 SO2
0,000 000 06 NO
0,000 000 1 NO2
0,000 000 6 NH3
0,000 002 O3
0,000 008 Xe
0,000 01 CO
0,000 02 N2O
0,000 05 H2
0,000 10 Kr
0,000 15 CH4
0,000 52 He
0,001 84 Ne
0,037 CO2
0,93 Ar
21 02
78 N2
COMPOSICIÓN DEL AIRE
(% EN VOLUMEN)
ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA
Meteoritos
Auroras polares
Everest
Capa de Ozono
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
M
ES
OS
FE
RA
T
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sió
n (
mb)
TROPOSFERA
(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).
Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).
Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.
Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).
TROPOSFERA
Hasta los 12 km. altura( varía con la latitud y
la época)
Contiene el 75%de los gases, el total de
CO2, vapor de agua y aerosoles.
Su temperatura disminuye con la altura
(GVT= 0,65ºC/100m). -70ºC Tropopausa.
La presión disminuye.
Tiene lugar el efecto invernadero ( vapor de
agua y CO2)
Se producen los fenómenos
meteorológicos. Es turbulenta y hay
movimentos de aire.
Sólo en esta capa el aire es respirable.
Su límite superior es la tropopausa.
Meteoritos
Auroras polares
Everest
Capa de Ozono
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
M
ES
OS
FE
RA
T
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sió
n (
mb)
TROPOSFERA
(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).
Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).
Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.
Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).
ESTRATOSFERA
Hasta los 50 km. altura. Contiene pocos gases (0,02%) y es
estable. El aire se mueve en estratos. Su temperatura aumenta hasta 80ºC
debido a la absorción de UV por ozono. La ozonosfera está 15-30 km. En condiciones normales existe un
mecanismo natural de formación y destrucción del Ozono
1- Fotolisis del Oxígeno por la luz ultravioleta: O2 + UV = O +O
2- Formación de Ozono : O + O2 = O3 + calor
3- Destrucción del Ozono: Por fotólisis: O3 + UV = O2 + O Por reacción con Oxígeno: O + O3 =
O2 + O2 . El ozono absorbe la luz UV perjudicial. El límite superior es la ESTRATOPAUSA.
FORMACIÓN DE OZONO ESTRATOSFERA Y
ABSORCIÓN LUZ UV
Fotólisis del oxígeno:
• O2 + UV (rayos ultravioleta)
O + O
Formación del ozono (O3):
• O + O2 O3 + calor (reacción
exotérmica)
Destrucción del ozono:
• Fotólisis del ozono:
• O3 + UV O2 + O
• Reacción del ozono con el
oxígeno atómico:
• O + O3 O2 + O2
http://www.atmos.washington.edu/2004Q4/211/09_OzoneDep.swf
Meteoritos
Auroras polares
Everest
Capa de Ozono
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
M
ES
OS
FE
RA
T
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sió
n (
mb)
TROPOSFERA
(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).
Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).
Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.
Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).
MESOSFERA
Entre los 50 y 80 km de altura.
Su temperatura disminuye hasta los
-100 ºC.
Muy poca densidad.
En esta capa se produce la
desintegración de pequemos
meteoritos.
El límite superior es la MESOPAUSA.
Meteoritos
Auroras polares
Everest
Capa de Ozono
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
M
ES
OS
FE
RA
T
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sió
n (
mb)
TROPOSFERA
(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).
Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).
Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.
Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).
IONOSFERA O TERMOSFERA
Entre los 80 km Y 600 Km de altura.
El N y O absorben los rayos X y gama y se ionizan. Esto aumenta la temperatura de esta capa.
En ella se producen las auroras boreales en el hemisferio norte y australes en el sur.
Rebotan las ondas de radio.
IONOSFERA
CARGAS
POSITIVAS CARGAS
NEGATIVAS
La tierra se va descargando por el flujo de cargas, pero se recarga gracias a las tormentas.
Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetosfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre.
EXOSFERA
Entre los 600 Km y los 10.000 Km de altura.
Tiene muy poca densidad.
Sus componentes son el O, He e H dispuestos en capas.
FUNCIÓN PROTECTORA. FUNCIÓN REGULADORA:
Efecto invernadero natural.
Distribución de energía en la Tierra.
Función modeladora del paisaje y movimiento del agua.
FUNCIONES DE LA ATMÓSFERA
La atmósfera actúa como filtro protector de las
radiaciones y como factor regulador del clima en la
tierra.
Espectro electromagnético solar
BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE.
BALANCE DE LA RADIACIÓN SOLAR
Sol
cielo
despejado
dispersión y reflexión difusa (10 %)
absorción por el ozono (2 %)
absorción por el vapor de agua (8 %)
llega al suelo el 80 %
cielo cubierto
reflexión en las
nubes
(30 % a 60 %)
absorción en las nubes
(5 % a 20 %)
llega al suelo
del 45 % al 0 %
100 %
BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Balance_energetico_atmosfera.swf
FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA
CLIMÁTICA
GRADIENTE
Diferencia existente
entre dos puntos
en alguno de los parámetros
atmosféricos (P, T y humedad).
Definición ¿Qué genera?
Movimiento de
circulación del
fluido
Mayor gradiente => más circulación
Atmósfera:
viento
Hidrosfera:
Corrientes
oceánicas
¿Quién realiza el transporte?
MOVIMIENTOS VERTICALES
• Densidad = masa/volumen.
• Mayor Temperatura => más Energía cinética => Mayor Volumen => menos densidad.
AIRE
• El aire se calienta desde abajo, por la radiación que emite la superficie de la Tierra .
• El aire superficial => mayor Tª => mayor volumen => menos denso => asciende.
• El aire frío => menor Tª => menor volumen => más denso => desciende.
AGUA
• Se calienta la parte superficial y el fondo está más frío. NO hay movimientos verticales porque el agua de mayor temperatura, menos densa está arriba => no tenderá a descender.
MOVIMIENTOS HORIZONTALES
Se debe a la desigual insolación de la superficie terrestre:
Mayor en el Ecuador y menor en los polos
Las masas continentales dificultan el transporte de calor porque frena y desvía
los vientos y las corrientes oceánicas.
Se debe al desigual calentamiento de la superficie (mayor en el ecuador y menor en los polos). Las diferencias de presión y temperatura provocan la aparición de
vientos que transfieren el calor mediante movimientos convectivos verticales.
AIRE
FRÍO
δ alta Tª baja
AIRE
CALIENTE
δ baja Tª alta
CONVECCIÓN TÉRMICA
Estos movimientos pueden ser: 1. Convección térmica. 2. Convección por
humedad. 3. Convección por presión.
DINÁMICA ATMOSFÉRICA
El aire húmedo es menos denso que el seco porque el agua desplaza a otros componentes de mayor peso molecular (nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono)
AIRE
SECO
δ alta
AIRE
HÚMEDO
δ baja
Convección por humedad
CONVECCIÓN POR HUMEDAD
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 agua
humedad relativa = x 100
cantidad máxima de vapor de agua
Curva de saturación del aire
En el punto de rocío la humedad es del 100% que es la máxima cantidad de vapor que puede contener el aire sin condensarse, en condiciones normales
EL PUNTO DE ROCÍO, es la temperatura en la que el vapor se condensa.
El higrómetro es el instrumento utilizado para medir la humedad del aire.
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.
Las nubes o la niebla son aire cargado de finas gotas de agua.
CONVECCIÓN POR DIFERENCIAS DE PRESIÓN
La presión en un punto depende de la humedad y la temperatura y puede ir variando en un mismo punto geográfico. Los puntos que tienen la misma presión se unen mediante una líneas denominadas ISOBARAS
Anticiclones: Zonas de alta presión. El viento
sale hacia afuera. Expulsa nubes, precipitaciones
Borrascas: Zonas de baja presión. El viento
entra desde el exterior. Trae nubes, precipitaciones
ANTICICLONES
BORRASCAS
Hay altas presiones (anticiclones) cuando los valores
superan los 1013 mb,y bajas presiones (borrascas) en
caso contrario. Los valores de la presión atmosférica
varían con la altitud, situación geográfica y el tiempo
Movimientos horizontales
del aire
Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas de la misma
altura, como consecuencia del calentamiento desigual de la Tierra.
Movimiento verticales del
aire
Se originan por las diferencias de temperatura
entre capas de aire anexas.
Movimientos horizontales del aire.
© Sam Meteo.
anticiclón borrasca
Movimientos verticales del aire.
Vientos
A B A
Aire
caliente
Aire
frío
Aire
frío
En general, el viento sopla desde los anticiclones hacia las borrascas en superficie, y en sentido contrario en altura.
La trayectoria de los vientos no es rectilínea sino que está modificada por el relieve y el efecto de Coriolis.
El VIENTO es el desplazamiento del aire desde los núcleos de alta presión o anticiclones hasta los de baja presión o borrascas. Este movimiento es interferido por la Fuerza de Coriolis, de forma que el desplazamiento del aire se hace oblicuo a las líneas isobaras.
ESTABILIDAD E INESTABILIADAD ATMOSFÉRICA
GRADIENTE VERTICAL DE Tª (GVT): variación vertical de Tª en condiciones estáticas o de reposo (0,65ºC/100m). Es un valor muy variable (depende de la latitud, la altura, la estación del año)
En ocasiones, la temperatura puede aumentar con la altura, (GVT < 0). Este fenómeno se llama INVERSIÓN TÉRMICA.
Temperatura ºC A
ltit
ud
(m
)
a b c
a
b c
Gradiente adiabático seco (GAS):
Se considera que el aire es seco ya que el agua que contiene permanece en estado gaseoso.
En este proceso, la compresión da lugar al calentamiento, y la expansión al enfriamiento. Siempre que una porción de aire seco ascienda en la atmósfera, se enfriará en el gradiente de 1 °C/100 m , independientemente de cuál haya sido su temperatura inicial o la del aire circundante.
Una porción de aire seco que se eleva en la atmósfera se enfría según el gradiente adiabático seco de 1 °C/100 m. Al descender, se calienta 1ºC/100m.
Tª 1
Tª 2
Al ascender se
enfría a razón
de 1ºC/100m
Al descender
se calienta a
razón de
1ºC/100m
CAMBIOS ADIABÁTICOS:
En un gas la temperatura depende del nº de moléculas por unidad de volumen, de manera que para aumentar o disminuir la temperatura bastará con comprimirlo o expandirlo, sin necesidad de intercambiar calor. Estas transformaciones son los CAMBIOS ADIABÁTICOS
Gradiente vertical adiabático húmedo (GAH) Al elevarse, una porción de aire seco que
contiene vapor de agua se enfría según el gradiente adiabático seco hasta que alcance su temperatura de condensación o punto de rocío.
En este punto una parte del vapor de agua se comienza a condensar.
La condensación libera calor latente y el aire se calienta. Así, la disminución térmica es menor que en los casos anteriores.
La condensación de vapor de agua es un proceso EXOTERMICO, por lo que aumenta la temperatura y por tanto ya no se produce esa disminución de 1º C cada 100m correspondiente al GAS, sino de 0,3ºC a 0,6º C cada 100 m, dependiendo de la zona. A este nuevo gradiente se le llama GAH
Aire
seco
Aire
saturado
Aire seco con
vapor de agua
Punto de rocío
La
condensación
libera calor
El GAH depende de la cantidad de vapor inicial
Vapor inicial GAH Liberación de
calor
El GAH es mínimo en las zonas ecuatoriales debido a la intensa evaporación
RELACIÓN ENTRE GAS Y GAH
A medida que todo el vapor de agua se condensa, las reacciones exotérmicas son cada vez menores, por lo que el GAH va aumentando hasta que todo el vapor de agua se condensa y de nuevo tenemos valores de 1º C cada 100 m., correspondiente al GAS.
En este momento dejan de producirse nubes.
El ascenso se detendrá cuando las temperaturas internas y externas de la masa de aire se igualen .
Descenso de aire frío y denso, que se va secando por calentamiento (suma de gradientes excepto en inversiones térmicas).
Vientos divergentes secos : NO precipitaciones
0<GVT<GAS=1 : Estabilidad atmosférica sin movimientos verticales.
GVT<0 : Inversión térmica, niebla.
CONDICIONES DE ESTABILIDAD
ANTICICLONES Y ALTAS PRESIONES
Cuando ( GVT < GAS), El aire interior se enfría más deprisa que el exterior. En esta situación no se produce ascenso de
la masa de aire, por lo que se produce una acumulación de aire frío procedente de las capas altas que se “aplasta” contra la superficie y descienden ( SUBSIDENCIA). Esto provoca un AUMENTO DE LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA. Esta masa se va secando debido a que a
medida que desciende va aumentando la temperatura, al llegar a superficie se forma un ANTICICLON y los vientos parten del centro a los exteriores es decir son DIVERGENTES, lo que impide la entrada de precipitaciones y el tiempo será seco. Los anticiclones también pueden
prolongarse en una determinada dirección, provocando DORSALES O CUÑAS ANTICICLÓNICAS. ( En este caso las isóbaras no son circulares). El tiempo será seco y estable
Temperatura ºC A
ltit
ud
(m
)
GVT
(0,8ºC/100m)
GAS
(1ºC/100m)
Esta situación se llama
anticiclónica o de
SUBSIDENCIA
Inversiones
térmicas
Altura
Suelo
Convergencia
frontal
Subsidencia
Aire frio
Aire caliente
Aire más frío
Aire más caliente
Temperatura ºC
Alt
itu
d (
m)
b c b
Las inversiones térmicas dificultan o incluso impiden los movimientos verticales del aire.
Se puede presentar en cualquier sitio de la troposfera (la tropopausa es una inversión térmica permanente)
c
En invierno son muy frecuentes a nivel del suelo debido a que este enfría mucho la capa de aire adyacente. Esta capa de aire queda a una temperatura inferior a la de las capas superiores.
Estos gradientes son estáticos, el aire no se mueve
INVERSIONES TÉRMICAS
La INVERSIÓN TÉRMICA se
puede producir a lo largo de la
troposfera en diferentes lugares,
por ejemplo en la tropopausa, pero
suele producirse a ras del suelo
cuando el cielo está despejado,
especialmente en invierno y por la
mañana temprano, debido a que el
aire en contacto con el suelo se
enfría, por lo que no hay
movimientos verticales de masa.
Se forma niebla, y la
contaminación queda atrapada. En
este caso la Temperatura aumenta
con la altura hasta cierta altura, es
decir el GVT < 0
La inversión térmica vuelve a su
situación normal cuando la
superficie vuelve a calentarse y se
restablecen los valores normales
de GVT.
SITUACIÓN ESTABILIDAD NORMAL
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
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.
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
Temperatura ºC
Alt
itu
d (
m)
GAS
(1ºC/100m
)
GVT < 0
(Negativo)
Condiciones de inversiones térmicas
Movimiento ascendente de aire (convección) que varia conforme G.A.S. En el seno de una masa estática en el que se cumple G.V.T.
Ascenso: G.V.T.>G.A.S. (Aire exterior más frío)
Vientos convergentes
Posibilidad de lluvia si el aire ascendente es húmedo.
CONDICIONES DE INESTABILIDAD
CICLONES, BORRASCAS O BAJAS PRESIONES
CONDICIONES DE INESTABILIDAD ATMOSFÉRICA
Se producen cuando una masa de aire asciende y su temperatura varía según el GAS y está rodeado de aire estático cuya temperatura varía en función del GVT. Si GVT > GAS (aire exterior más frío), el aire asciende y si contiene humedad formará nubes y el viento será convergente (se formará una BORRASCA) que puede dar lugar a precipitaciones.
Temperatura ºC
Alt
itu
d (
m)
GAS
(1ºC/100m)
Nivel de
condensación
Esto puede ser frecuente en días de fuerte insolación, cuando el G.T.V. puede ser de 1,5ºC, superiores al G.A.S. Entonces de produce la formación de nubosidad y la precipitación. Una vez producida la nubosidad, el enfriamiento del ascenso proseguirá, pero ya según el G.A.H., menor que el G.A.S, ya que la condensación del vapor de agua es un proceso exotérmico
GVT
(1,5ºC/100m)
GAH
(0,7ºC/100m)
El grado de inestabilidad depende de la importancia de las diferencias entre los gradientes verticales ambientales y los adiabáticos secos.
Diferencia de insolación
sobre la Tierra
La circulación atmosférica viene determinada por:
La diferencia constante de temperatura que existe entre el ecuador y los polos
La rotación de la Tierra.
La presencia de masas continentales.
DISTRIBUCIÓN LATITUDINAL DE LA
ENERGÍA SOLAR:
La Tierra es una esfera por lo que los rayos
del Sol sólo dan perpendicularmente en un punto.
El eje de la Tierra está inclinado con respecto al plano de giro alrededor del Sol, por lo que los rayos inciden de forma perpendicular en diferentes puntos según la época del año.
DINÁMICA ATMOSFÉRICA HORIZONTAL .
ORIGEN DE LOS VIENTOS
La cantidad de insolación recibida en un día y en un lugar de terminado
dependerá de:
Tiempo de Exposición: El nº de horas dependerá de la inclinación del eje .
Ángulo de Incidencia: La intensidad es menor a medida que aumenta el
ángulo de inclinación, ya que la radiación se reparte en una superficie
más amplia. Además al estar inclinados los rayos recorren mayores
distancias y hay más absorción.
Debido a todo esto la zona tropical recibe mayor cantidad de energía solar por
unidad de superficie. Mientras que en los polos hay grandes diferencias.
Efecto de Coriolis
La Tierra gira de Oeste a Este, (
en sentido contrario a las agujas del reloj ), la velocidad de rotación es menor en los polos que en el ecuador.
Debido a las fuerzas de Coriolis cualquier fluido que se desplaza horizontalmente sobre la superficie de la Tierra tiende a desviarse hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur.
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Coriolis.swf
El aire que está en contacto con la superficie terrestre en la región ecuatorial se calienta y sube a la troposfera superior fluyendo hacia los polos. El aire frío de las zonas polares se hunde hacia la superficie y fluye hasta el ecuador. Sin embargo estos movimientos no son regulares debido a las fuerzas de Coriolis. provocando que el transporte se lleve a cabo mediante tres células convectivas en cada hemisferio.
CIRCULACIÓN GENERAL DEL AIRE EN LA TROPOSFERA
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.
Entre el Ecuador y 30º de latitud, Norte y Sur, se sitúan las CÉLULAS DE HADLEY. Es una ZONA DE BAJAS PRESIONES, (
Borrascas), a ambos lados del Ecuador. Se llama ZCIT, ZONA DE CONVERGENCIA
INTERTROPICAL. En esta zona se producen gran cantidad de nubes y de precipitaciones en el Ecuador durante todo el año Este aire que asciende se va enfriando y
desciende, circulando por la superficie desde los Trópicos hacia el Ecuador, de Este a Oeste. Son los VIENTOS ALISIOS del NE en el hemisferio norte y del SE en el hemisferio Sur. Este aire caliente del Ecuador al descender
se desvía al Norte y Sur, formando los VIENTOS CONTRAALISIOS, O DEL OESTE.
CIRCULACIÓN GENERAL DEL AIRE EN LA TROPOSFERA
Las latitudes de 30° se conocen como zonas de calmas subtropicales porque era allí donde se encalmaban los barcos de vela que viajaban al Nuevo Mundo.
De las zonas de calmas subtropicales, una parte del aire superficial regresa al ecuador. Debido al efecto de Coriolis, los vientos soplan desde el NE en el hemisferio N y desde el SE en el hemisferio S. Son los alisios, que convergen alrededor del ecuador en una región denominada la zona intertropical de convergencia (ZITC). Este aire ecuatorial convergente se calienta y se eleva a lo largo del ciclo.
Entre los 20 y 40º de latitud, (Norte y Sur), se localizan las zonas tropicales, en donde confluyen las CÉLULAS DE HADLEY Y FERREL Esta zona se llama CINTURON
SUBTROPICAL DE ALTAS PRESIONES O CINTURON ANTICICLÓNICO SUBTROPICAL. Se producen ALTAS PRESIONES, (
anticiclones), por lo que son zonas de escasas precipitaciones, en estos lugares se localizan muchos desiertos cálidos del planeta. Del aire que desciende, una parte se dirige
al Ecuador, para formar los VIENTOS ALISIOS, o hacia los polos, para formar los VIENTOS DEL OESTE, WESTLIES, O VIENTOS OCCIDENTALES O CONTRALISIOS (estos vientos circulan de Oeste a Este)
En los Polos, están las CÉLULAS POLARES. Son zonas de ALTAS PRESIONES, (
anticiclones), el aire frío tiende a aplastarse contra la superficie y no deja precipitaciones, dando lugar a los DESIERTOS FRÍOS. El aire se desplaza hacia las zonas
templadas y en dirección del este al Oeste, son los VIENTOS POLARES DEL ESTE o de LEVANTE. En ocasiones alcanzan gran velocidad,
debido a que no encuentran masas continentales que los frenen o desvíen, por lo que forman VIENTOS HURACANADOS, que alcanzan fácilmente las Zonas Templadas. Se denomina FRENTE POLAR al límite
entre el aire frío procedente del polo y el aire cálido. No se trata de un solo frente sino más bien de un cinturón, que varía a lo largo del año.
H
F
P
Se produce una zona de BAJAS
PRESIONES, ( borrascas), por lo que se producen muchas nubes y precipitaciones. Se llama ZONA DE BORRASCAS SUBÁRTICA O SUBANTÁRTICA. Aquí el proceso de enfriamiento del aire
es diferente de los procesos adiabáticos, ya que el aire polar es muy frío y se producen rozamientos con el aire caliente de los trópicos.
A medida que el aire húmedo y cálido, característico de los vientos del oeste, ejerce una presión sobre los del este, fríos y más secos, se desarrolla un clima tempestuoso. Por consiguiente, el frente polar generalmente está acompañado por nubes y precipitaciones.
La zona de contacto entre los vientos polares del este y los del oeste es el FRENTE POLAR, que se traslada a medida que ambas masas de aire se presionan entre sí de un lado al otro.
El frente polar ayuda al aire frío a desplazarse hacia el sur y al aire húmedo y cálido, hacia el norte (hemisferio del norte) y, de ese modo, transporta energía calorífica a las regiones polares.
ORIGEN DE LAS PRECIPITACIONES
Por convección
Condiciones atmosféricas
cúmulos
cumulonimbos
Por la orografía
Efecto foehn
estabilidad atmosférica
(GAS > GVT)
inversión térmica
(GVT < 0)
inestabilidad atmosférica
(GAS < GVT)
Ocurre en la ZCIT, donde
chocan los alisios del norte
con los del sur.
Por un sistema de frentes Por convergencia
El tipo de nube es un buen indicador del
tiempo meteorológico.
TIPOS DE PRECIPITACIONES
NUBES DE CONVECCIÓN TÉRMICA: se forma en inestabilidad atmosférica. Ascenso convectivo del aire cálido y húmedo hasta el nivel de condensación, se forma una nube cúmulo (pequeña). Si aumenta la humedad y el calor =>cumulonimbo (unión de cúmulos, por desarrollo vertical) Forman borrascas de convección => intensas pero pocos duraderas.
NUBES POR ASCENSO OROGRÁFICO: Vientos constantes. Producen que una masa de aire húmedo choque con una montaña y ascienda, produciéndose nubes.
Se produce en relieves montañosos cuando una masa de aire cálido y húmedo es forzada a ascender para salvar un obstáculo.
Esto hace que el vapor de agua se enfríe (según el GAH) y sufra un proceso de condensación en las laderas de barlovento donde se forman nubes y lluvias orográficas.
En la ladera de sotavento el tiempo está despejado y la temperatura aumenta por el proceso de compresión adiabática.
Este proceso está motivado porque el aire ya seco y cálido desciende rápidamente por la ladera, calentándose a medida que desciende (según el GAS) y con un humedad sumamente escasa.
Barlovento Sotavento
Efecto Föehn (viento sur) O Efecto pantalla
Un FRENTE es la frontera que separa dos masas de aire con un gran contraste de temperatura y humedad. Las distintas densidades obligan a que el aire caliente (menos denso) ascienda sobre el aire frío. Las masas de aire se comportan como sistemas aislados, sin mezclarse.
La ascensión forzada del aire caliente provoca condensación, nubosidad y precipitaciones.
Corrientes térmicas
Frente Frío
Una masa de aire frío se mueve y alcanza a una masa de aire cálido o choca contra ella. El aire cálido de ve obligado a ascender
formando una borrasca con nubes de desarrollo vertical (cumulonimbos) que provocan precipitaciones intensas al paso del frente.
Nubes por CONVECCIÓN EN UN FRENTE:
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf
Frente Cálido
El aire cálido se mueve y encuentra una masa de aire frío. El ascenso se produce de forma más suave que en los frentes fríos, formando nubes de desarrollo horizontal (nimbostratos, altoestratos) que originan lluvias débiles y persistentes.
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Oclusion.swf
Frente Ocluido
Se superponen dos frentes, el frío va mas rápido, atrapa al frente cálido y el frente cálido pierde contacto con el suelo, originando lluvias. Independientemente del tipo de
frente ocluido que se aproxime, las nubes y precipitaciones resultantes de tal frente serán similares a las de un frente cálido.
A medida que el frente pasa, las nubes y la precipitación se parecerán a las de un frente frío.
El CLIMA es el valor medio del tiempo atmosférico. Los climatólogos calculan este promedio durante un período de treinta años con el fin de conseguir cifras representativas en las que poder basar sus clasificaciones. TIEMPO: Es la condición de la atmósfera, en un lugar determinado y en un instante preciso. CLIMATOLOGÍA: ciencia que se ocupa del estudio del clima
EL CLIMA
CLIMAS DE LAS ZONAS CÁLIDAS - Ecuatorial - Tropical - Desértico CLIMAS DE LAS ZONAS TEMPLADAS - Oceánico - Mediterráneo - Continental CLIMAS FRIOS - Zonas polares - Zonas de alta Montaña
CLIMA TEMPERATURAS PRECIPITACIONES
Ecuatorial
Altas 25º -27º. No hay estaciones
Abundantes, más de 2000 mm al
año
Tropical
Altas 20º - 25º
1500 mm. Tiene estación seca
Desértico
Altas de día (45º-50º) y muy bajas de noche (las
temperaturas bajan mucho)
250 mm. Llueve muy poco, casi
nada
Oceánico
Suaves en verano (máximas de 20º) y frescas en
invierno (4º - 5º)
Abundantes y regulares (1000
mm)
Mediterráneo
Altas en verano (25º - 30º) y suaves en invierno
(15º)
Irregulares y sequía en verano
(500mm)
Continental
Altas en verano (25º- 30º) y frías en invierno (por
debajo de los 0º)
Abundantes en verano (500 mm)
Polar
Bajas durante todo el año (siempre por debajo de
0º)
Escasas 100 mm (nieve)
Alta Montaña
Bajas durante el invierno ( por debajo de 0º) y
frescas en verano
Abundantes durante todo el año
(1000-1500 mm
FACTORES DEL CLIMA
La distribución de los climas en la Tierra está condicionada por una serie de factores que influyen en las temperaturas y precipitaciones de cada zona. Son: La latitud (zonación climática): determina la
temperatura y la dinámica de las masas de aire. Cuanto más cerca del Ecuador más temperatura y más lluvia.
La altitud: controla la temperatura. A medida que se ascienden en la montaña las temperaturas bajan. Por cada 100 metros de altitud, la temperatura desciende 0' 65o C, es lo que llamamos GRADIENTE DE ALTITUD. Por eso en las cumbres de las montañas más altas del Mundo, encontramos que están nevadas, pues las capas de aire son menos densas y no son capaces de retener la temperatura A mayor altitud menor temperatura, por eso las cumbres de las altas montañas suelen estar nevadas. Las cadenas montañosas frenan los vientos e impiden el paso de las nubes.
La proximidad al mar: las masas de agua aportan humedad y amortiguan las variaciones térmicas, puesto que el
mar se calienta y enfría más lentamente que la Tierra, sirve para suavizar las temperaturas. Junto al mar el verano es más fresco y el invierno no tan frío, mientras que lejos del mar las temperaturas son más extremas.
Los vientos dominantes influyen sobre la temperatura y las precipitaciones. Cuando en una región la presión atmosférica es mayor que en otra región el aire se desplaza de la región de altas presiones (zonas anticiclónicas) a la región de baja presión (zona ciclónica), y el viento es tanto más fuerte cuanto mayor es la diferencia de presión.
Las corrientes marinas, influyen en las zonas costeras, si las corrientes son cálidas elevan las temperaturas, si son frías hacen que estas desciendan.
La vegetación, pues la abundancia de vegetación disminuye el calor y hace que se produzcan más lluvias.
COMENTARIO DE UN CLIMODIAGRAMA
Definición:
Diagrama que representa los valores
medios mensuales de temperaturas y
precipitaciones de un lugar determinado.
También se denomina Diagrama
ombrotérmico (ombro = lluvia en griego;
térmico = temperatura)
Climograma que representa los datos termopluviométricos medios mensuales de la estación meteorológica de Talavera la
Real (Badajoz).
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material093/007_climodiagramas.html
OBSERVACIÓN DE LOS DATOS DEL CLIMOGRAMA
Estación meteorológica de donde se han recogido los datos Eje de ordenadas
izquierdo, medición de las precipitaciones (normalmente)
Eje de ordenadas
derecho, medición de
las temperaturas
(normalmente) Total anual de las precipitaciones (si no aparece reflejado se debe calcular)
Temperatura media anual (si no aparece reflejado se debe calcular)
Eje de abscisas, meses del año
Representación lineal, valores medios mensuales de las temperaturas (en rojo normalmente).
Representación en barras, valores de la precipitación total mensual (en azul normalmente).
CÁLCULO DE DATOS A PARTIR DEL CLIMOGRAMA
En el caso de que no aparezcan mencionado, para facilitar nuestro análisis deberíamos calcular:
Total anual de las precipitaciones (Suma de las precipitaciones mensuales)
Temperatura media anual (Suma de la temperatura media de los 12 meses y dividido por 12)
Amplitud térmica anual (Temperatura más cálida menos la más fría)
ANÁLISIS DE LAS PRECIPITACIONES
a) Precipitación total anual (si no aparece se deben calcular)
b) Distribución de las precipitaciones a lo largo del año, Indicar:
Mes (o estación) con máximos y
mínimos absolutos.
Mes (o estación) con máximos y mínimos secundarios (si los hubiese)
Máximo absoluto Mínimo absoluto
Mínimo secundario
Máximo secundario
Precipitación total anual
ANÁLISIS DE LAS TEMPERATURAS
a)Temperatura media anual (si no aparece se debe calcular)
b)Amplitud térmica anual (si no aparece se debe calcular)
c) Distribución de las temperaturas a lo largo del año, Indicar:
Mes (o estación) con máximos y
mínimos absolutos.
Mes (o estación) con máximos y mínimos secundarios (si los hubiese)
Mínimo absoluto Máximo absoluto
Temperatura media anual
Amplitud térmica: 26 ºC (Junio) – 9 ºC (Enero) = 17ºC
ANÁLISIS DEL PERIODO DE ARIDEZ
a)La escala de medición de las temperaturas y las precipitaciones se suele hacer siguiendo el índice de Gaussen, por el cual las precipitaciones en mm se igualará a dos veces la temperatura en ºC.
b)Todos aquellos meses cuya precipitación sea menor que dos veces la temperatura (es decir que queden por debajo de la línea de las temperaturas) son meses secos.
c) Ojo!!! Para poder analizar de un vistazo la aridez en un climograma siempre la escala de las precipitaciones debe ser dos veces la de la temperatura.
Pp (mm) = 2T (oC) Precipitaciones: 20; Temperaturas 10
Meses secos
DETERMINACIÓN DEL HEMISFERIO
Por regla general en el hemisferio norte las temperatura aumentan en los meses de junio a septiembre, lo que nos indica que es verano.
El verano austral se da de diciembre a marzo, por lo que los climogramas en los que los máximos de temperaturas estén en esos meses, corresponderá a una estación del hemisferio sur.
Climograma de Bariloche (Argentina)
Hemisferio Sur Fuente: www.educaplus.org
Temperatura
mínima
Temperatura
máxima
DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CLIMA
Una vez analizada la temperatura, precipitaciones y aridez del climograma se ha de determinar a que tipo de clima pertenece.
Si no hay indicación de la Estación, se debe localizar el climograma territorialmente.
Finalmente se ha de realizar un análisis de los factores que intervienen en dicho clima.
Climograma de Talavera la Real (Badajoz), localizado en la zona suroccidental de la península ibérica. Le corresponde un clima mediterráneo de interior, pero modificado por la relativa proximidad al océano atlántico y la inexistencia de ninguna barrera montañosa que impida la llegada de la influencia atlántica. Esa influencia permite que los inviernos no sean tan fríos como en otras localizaciones de interior, Los veranos si son calurosos sobrepasando los 25 ºC en julio. En cuanto a las precipitaciones presenta los máximos principales en invierno y secundarios en primavera y otoño, lo que lo diferencia con las zonas más al interior, que presentan máximos en los equinoccios, esto es debido a la proximidad al océano que permite en invierno la llegada de las borrascas atlánticas. Fuerte sequía estival con cuatro meses secos, propio del clima irregular mediterráneo.
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material093/007_climodiagramas.html
Describe este diagrama ombroclimático
BRISAS
La brisa es un tipo de viento local motivado por el movimiento de masa de aire debido al heterogéneo calentamiento del relieve por el Sol.
Se producen movimientos verticales de las masas de aire que provocan vacíos y desequilibrios de presión. Para restablecer estas inestabilidades, nuevas masas de aire se desplazan para llenar estos vacíos de baja presión. Se distinguen los siguientes tipos de brisas: Brisas marinas Brisas de valle y montaña
A: Brisa marina diurna B: Brisa terrestre nocturna
SENTIDO DE LAS BRISAS
Tierra (cada vez
más caliente)
Brisa diurna Brisa nocturna
Tierra (cada vez
más fría)
Vientos de montaña - valle
Se origina en las laderas iluminadas por el sol. Cuando las laderas y el aire próximo a ellas están calientes la densidad del aire disminuye, y el aire asciende hasta la cima siguiendo la superficie de la ladera. Durante la noche la dirección del viento se invierte,
convirtiéndose en un viento que fluye ladera abajo. Si el fondo del valle está inclinado, el aire puede ascender y descender por el valle; este efecto es conocido como viento de cañón.
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 PRECIPITACIONES
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.
El frente polar y las latitudes
medias
Formación de una borrasca
ondulatoria
masa de aire frío
masa de aire cálido
1. frente polar 2. desplazamiento del aire cálido 3. formación de un frente ocluido 4. desaparición gradual de la borrasca
En la parte superior de la TROPOSFERA aparece un sistema de vientos del oeste desde los polos a las latitudes tropicales y un sistema de vientos hacia el Este, sobre la zona ecuatorial. Ambos se encuentran separados por la parte alta de los anticiclones subtropicales. Parte de los vientos del oeste circulan a gran velocidad y se denominan CORRIENTES EN CHORRO, su trayectoria varía a lo largo del año. En verano alcanza grandes velocidades y trayectorias poco sinuosas, en invierno tienen poca velocidad y con grandes curvas. Los salientes hacia el Sur corresponden a borrascas en superficie y las entradas hacia el Norte corresponden a anticiclones
la CORRIENTE EN CHORRO es una corriente de aire frío que a varios km de altura sobre
el suelo, circunvala el Hemisferio Norte desde el oeste hacia el este formando
ondulaciones de 3000-6000 km (Ondas de Rossby)
En algunas ocasiones estas curvas se llegan a estrangular dejando embolsamientos de aire frío en latitudes más cálidas, que da lugar a la formación de grandes borrascas. Este fenómeno se denomina GOTA
Gota fría
http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/gotafria.swf
http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema4/gotafria.swf
La gota fría es una masa de aire de forma semejante a un balón de rugby con su núcleo muy frío que queda suspendida en capas altas de la atmósfera entre los 5 y los 9 Km. de altura desde el suelo y que alcanza un diámetro de 500-1000 Km. Esta masa de aire frío se origina a partir de un surco o meandro de la corriente en chorro que se estrangula, desprendiéndose y formando una enorme “burbuja” que se desplaza hacia el sur , con el aire muy frío en su interior girando sobre sí misma y superpuesta sobre el aire más cálido.
La energía de la gota fría radica en su propia inyección de aire frío. Teniendo en cuenta que al quedar aislada no recibe nuevos aportes de energía apaga rápidamente sus efectos. Por eso el tiempo de acción de la gota fría es breve, durando dos o a veces tres días. La gota fría es un fenómeno localizado en la capas medias y altas de la troposfera, por lo que no suelo provocar bajadas de presión en la superficie (a veces si originan bajas presiones en superficie), y por tanto no puede ser detectada con los mapas meteorológicos de presión de superficie. Para detectarla hay que utilizar los mapas de presión de altura, generalmente los que se elaboran para los 500 Mb(milibares) que reflejan la situación a 5500 m. de altura.
http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/gotafria.swf
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Gota_fria.swf
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 entre
8 000 y 15 000 m
COLA
ZONA
PELIGROSA bajo 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
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Huracan_2.swf http://www.bioygeo.info/Animaciones/huracanes.swf
Tornados
Son fenómenos meteorológicos muy destructivos.
El viento gira a partir de una nube de tipo convectivo de gran desarrollo vertical. Puede alcanzar hasta 500 km/h.
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.
Es un fenómeno parecido pero a mayor
escala, se produce con ritmos estacionales, no diariamente, entre el Océano Índico y los Continentes Africano y Asiático. Durante el Invierno el Continente Asiático
sufre un fuerte enfriamiento, el aire frío provoca situaciones anticiclónicas sobre el Continente, con un tiempo seco y frío. Las masas de aire se desplazan hacía el Sur,
empujando la ZCIT por debajo del Ecuador. MONZÓN DE INVIERNO. En verano el aire caliente del continente
asciende y la circulación se invierte con la entrada de aire oceánico húmedo. Este aire produce abundante nubosidad y
lluvias. MONZÓN DE VERANO. En Asia la presencia de la Cordillera del
Himalaya, detiene la circulación y desplazamiento de las nubes y las lluvias son especialmente abundantes.
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR
Octubre 2009 => la energía total que necesitamos en todo el mundo es aproximadamente de 16 teravatios (1 teravatio = 1.1012
vatios) Año 2020 => se necesitaran 20 teravatios.
El solo derrama 120.000 teravatios sobre las tierras emergidas del planeta.
CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)
DE BAJA
TEMPERATURA
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR
Los rayos solares se capturan (por una filas de espejos parabólicos que concentran la luz del sol en largos tubos de acero, discos parabólico que concentra la luz en un punto y, o parque de espejos planos que enfocan la luz hacia un único punto de una torre central (llamados heliostatos), orientados por ordenador) y se concentran en un colector, (concentrado el calor solar), se utiliza un fluido para almacenarlo (aceite) y posteriormente en un generador de vapor se convertirá en electricidad. (Sólo es posible en zonas de alta incidencia solar, desiertos).
SISTEMAS
ARQUITECTÓNICOS
PASIVOS
Sistemas de conductos metálicos o plásticos que se colocan en los tejados, calentando el agua que circula por ellos. El agua caliente es usada directamente con fines domésticos o sanitarios.
CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)
DE ALTA
TEMPERATURA
En estanques hipersalinos (al no permitir las corrientes de convección) atrapan el calor en el fondo, esto hace que se caliente un fluido secundario que puede convertirse en vapor y mover una turbina.
http://www.escuelassj.com/file.php/188/centrales/fotovoltaica
.swf
http://www.escuelassj.com/file.php/188/centrales/termosolar.swf
CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR
SISTEMAS
ARQUITECTÓNICO
S PASIVOS
Almacenamiento de calor:
Durante el día => la luz solar de un
parque de espejos calienta la sal fundida.
Durante la noche => la sal se enfría,
desprende calor y produce más vapor.
En 2008 se inauguró en España, en la
localidad granadina de La Calahorra, la
primera planta solar comercial con
capacidad de almacenamiento de calor. En
EEUU la estación generadora de Solana,
también usará sal fundida para almacenar
calor.
CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)
DE ALTA
TEMPERATURA
Arquitectura
Bioclimática (era
utilizada por civilizaciones
antiguas)=> se diseñan
viviendas en las que el
aprovechamiento
energético del sol sea
máximo de forma pasiva
gracias al diseño
arquitectónico. Se utiliza
para calentar, enfriar e
iluminar.
En lo días nublados, la luz
del sol se refleja primero
en los espejos y después
en las nubes bajas. En
estos días los espejos se
orientan hacia el cielo, no
hacia la torre colectora, ya
que el sol podría calentar
tan rápidamente la torre
que podría destruirla.
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/200
6/09/12/155486.php
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energr
enovab/energianim02_archivos/solar.swf
ENERGÍA SOLAR
Producen
directamente
electricidad cuando los
átomos de un
semiconductor, por lo
general silicio, pierden
electrones. Es decir
presentan dos zonas
bien diferenciadas:
Una es deficitaria de
electrones y la otra
tiene un exceso por lo
que al incidir los rayos
solares se produce un
trasvase de electrones:
CORRIENTE
ELÉCTRICA.
Funciona con luz
directa o
indirecta, por lo
que también es
productiva en
días nublados
(aunque menos).
CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)
Se compone de
pequeñas superficies
planas llamadas
CÉLULAS que están
elaboradas con
materiales
semiconductores:
Silicio.
Principal problema => requiere de sistemas de
acumulación para que pueda usarse durante todo el
día. (No hay calor para capturar al producir
electricidad directamente)
Soluciones =>
1.desviar parte de la energía fotovoltaica para hacer
funcionar unas bombas que compriman el aire en
cavernas subterráneas. Cuando se necesitará
electricidad por la noche, se libera la energía
acumulada, dejando que el aire comprimido accione
una turbina.
2. La electricidad diurna sobrante de los paneles pasa a
un electrolizador, la electricidad solar con un
catalizador disocia el agua en H y O2 que se almacena,
cuando anochece los elementos almacenados se
recombinan para generar electricidad. El único
subproducto de la pila de combustible (agua) se
recicla.
VENTAJAS
ENERGÍA SOLAR
Bajo
impacto
ecológico.
Renovable,
autóctona y
limpia.
INCONVENIENTES
Eficiente. Es irregular y
dispersa..
Depende de la
incidencia solar en
un determinado
lugar, época del
año, climatología.
En España
no tenemos
que
importarla.
Es difícil de
almacenar.
Instalaciones
requieren un
mantenimiento
mínimo.
No requieren
agua
Gran espacio para
su instalación. =>
impacto visual. La fotovoltaica, permite que los paneles se
monten en los tejados, establos, estadios de
fútbol, autopistas, etc. Las compañías
eléctricas están obligadas a pagar incluso a
los productores más modestos.
ENERGÍA SOLAR
SITUACIÓN EN ESPAÑA =>
España es pionera en el desarrollo de la energía solar. La empresa constructora de Solana
(EEUU) es española.
Plataforma Solúcar, en Andalucía, a 25 km al oeste de Sevilla, una torre de 115 metros de
altura de 11 megavatios llamada PS10, rodeada de 624 heliostatos. A su lado la torre PS20,
con el doble de heliostatos y el doble de potencia. No hay sistema de almacenamiento.
Detrás existe un parque fotovoltaico avanzados que siguen al sol sobre los dos ejes (norte-
sur y este-oeste) para asegurar una exposición durante todo el año
En 2008 se inauguró en España los parques solares de Andasol 1 y 2, en la localidad
granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con capacidad de
almacenamiento de calor.
Se ha
utilizado
desde hace
muchos años
de manera
directa:
Molinos de
Viento.
En la actualidad se
usa para la
generación de
energía eléctrica
mediante un
AEROGENERADOR
La Energía Cinética
contenida en una
masa de aire en
movimiento mueve
las palas del
aerogenerador y el
movimiento se
transmite a un
generador
Es una
manifestación
terciaria de la
Energía Solar: E.
Solar- Vientos-
Electricidad.
ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA EÓLICA
No es una energía
constante ya que
depende de los vientos
reinantes en la zona de
ubicación. Por lo que
debe contar con
sistemas de
almacenamiento que
regulen el suministro a
la red eléctrica.
El principal problema que presenta es su localización debe limitarse a zonas de vientos regulares y fuertes.
VENTAJAS INCONVENIENTES
LIMPIA RENOVABLE
MATERIA
PRIMA
GRATUITA
PRODUCEN
INTERFERENCIAS CON LAS
ONDAS DE RADIO Y
TELEVISIÓN.
CONTAMINACIÓN ACÚSTICA.
ALTERAN EL PAISAJE =>
IMPACTO PAISAJÍSTICO
HAY QUE BUSCAR
ZONAS CON VIENTO
LAS HÉLICES
SON PELIGROSAS
PARA LAS AVES
NO AUMENTA
EL EFECTO
INVERNADERO.
NO CONTAMINA NI
EL SUELO, NI LA
ATMÓSFERA NI EL
AGUA.
ENERGÍA EÓLICA
LA
CONSTRUCCIÓN
MANIPULACIÓN Y
MANTENIMIENTO
NO ES COSTOSA
NI COMPLICADA.
SU RENDIMIENTO
ENERGÉTICO ES BAJO.
LOS VIENTOS SON INESTABLES, NO SE
PUEDE DEPENDER EXCLUSIVAMENTE DE
ESTA ENERGÍA
INCREMENTO
DE LA
EROSIÓN, SE
SECA EL
SUELO
ENERGÍA EÓLICA EN
ESPAÑA
Es uno de los países europeos en donde está
más extendida. Los parques eólicos se localizan
en Aragón, Galicia, Navarra, la Rioja, Canarias
y en Andalucía ( Tarifa).
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.
Se espera un crecimiento altísimo de la
producción en los próximos años.
http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema11/eolica.swf
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/energianim02_archivos/eolica.swf
Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª Teresa, SALVACHÚA, Joaquin.
Editorial McGraw-Hill Interamericana.
Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, Máximo, ALONSO DEL VAL, Francisco
Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA ARIZAGA, Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO,
Carlota, PÉREZ PINTO, Trinidad.
http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/gotafria.swf
http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema4/prediccion-tiempo.htm
http://www.atmos.washington.edu/2004Q4/211/09_OzoneDep.swf
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Coriolis.swf
http://www.bioygeo.info/Animaciones/CGA.swf
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf
http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/CTMA_presentaciones.htm
http://chopo.pntic.mec.es/~ajimen18/GEOGRAFIA8/page6.html
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19
http://www.fecyt.es/fecyt/docs/tmp/-2062958544.pdf
http://www.ieslosremedios.org/~elena/websociales/2bach/clima2b/corrienteenchorro.htm
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/documentos/biologiaT
http://www.marviva.org/imatges/meteo/celulas-hadley-2.jpg
http://www.slideshare.net/isaacbuzo/comentario-de-un-climograma
BIBLIOGRAFÍA/PÁGINAS WEB
