La Atmósfera
Atmósfera: Capa de aire que envuelve la Tierra.
Aire: Mezcla de gases y partículas sólidas y líquidas que se encuentran en suspensión.
Composición de la Atmósfera
Oxígeno, nitrógeno, argón, CO2 (efecto invernadero)… + partículas sólidas + vapor de agua.
Homosfera: En los 100 primeros km, esta mezcla presenta valores homogéneos, por encima de esta: heterosfera.
Troposfera
Límite superior: Tropopausa (9 km en polos y 17 km en ecuador), descenso de 0,65ºC cada 100 m de ascenso, gradiente de temperatura.
Estratosfera
Límite superior: Estratosfera (50 km), a > altitud > temperatura (-50ºC a -2ºC) debido a la presencia de ozono (O3) que absorbe parte de la radiación solar.
Energía Solar y Terrestre
Sol: Fuente de energía emitida en forma de radiación de onda corta.
Tierra: Radiación de onda larga.
Albedo: % de radiación reflejada por un cuerpo (Tierra 28%, nieve 90%, un bosque 5%).
Transferencia de Calor
Convección: Al calentarse un fluido (agua o gas) se eleva llevándose consigo calor, al cambiar un cuerpo de estado tiene lugar una adición o pérdida de calor (calor latente).
Conducción: Calentamiento por contacto con transferencia de calor.
Radiación: Propagación de calor.
Temperatura: Característica que determina qué cuerpo cede o recibe calor, no es lo mismo que el calor (forma de energía que se transmite siempre de los cuerpos de > temperatura a los de menor).
Calorimetría: Mide la cantidad de calor de un cuerpo.
Calor específico: Cantidad de calor necesaria para elevar 1ºC la temperatura de 1 gramo de masa de un cuerpo.
Factores Determinantes de la Temperatura
- a) Cósmicos (balance radiación/insolación)
- b) Geográficos:
- Altitud
- Cercanía a masas de agua (el agua se calienta y se enfría más despacio que el aire o la superficie terrestre) por lo tanto, papel de sistema termorregulador del océano. Alejamiento del agua = continentalidad, lo que incrementa la amplitud térmica anual.
- Corrientes marinas cálidas o frías.
- c) Factores advectivos: Movimiento horizontal del aire.
Humedad Atmosférica
Evapotranspiración: Evaporación de aguas de océanos, mares y lagos que se incorpora a la atmósfera + transpiración de las plantas.
Vapor de agua: Agua en estado gaseoso, invisible, las nubes no son de vapor de agua sino de partículas de agua sólidas o líquidas.
Humedad atmosférica o humedad: Concentración de vapor de agua en el aire, se mide con un higrómetro.
Humedad absoluta: Masa de vapor de agua en 1 m3 de aire.
Humedad relativa: Relación expresada en % entre el vapor de agua contenido en un volumen de aire y la masa de vapor de agua que saturaría dicho volumen.
Cuanto mayor es la temperatura de un aire, mayor es su capacidad de retención de humedad.
Condensación: Cambio de fase de vapor de agua (gas) a agua (líquido), necesario la existencia de núcleos de condensación (partículas microscópicas suspendidas en el aire sobre las que se produce la condensación y a las que se adhieren moléculas de agua).
Coalescencia: Unión de esos núcleos de condensación y sus correspondientes moléculas de agua hasta formar pequeñas gotas.
Fusión: Cambio de fase de hielo (sólido) a agua (líquido).
Nube: Porción de aire integrado por millones de partículas microscópicas de agua (sólidas o líquidas).
Niebla: Nube en contacto con la superficie terrestre que reduce la visibilidad.
Niebla de irradiación: Formada por bajas temperaturas del suelo.
Calima = niebla: Nube de polvo.
Precipitación
Precipitación: Caída de partículas de agua (sólidas o líquidas) a una velocidad determinada, se mide con un pluviómetro (mm de altura) 1 litro/m2 = 1 mm de precipitación.
Intensidad de precipitación: Volumen de precipitación + tiempo.
Isoyetas: Líneas que unen puntos con el mismo volumen de precipitación.
Presión Atmosférica
Presión atmosférica o presión: Peso que ejerce una columna de aire (atmosférico) sobre una unidad de superficie terrestre, se mide con un barómetro y se expresa en milibares (mb) o hectopascales (hPa) 1013 mb = 1013 hPa.
Isobaras: Líneas que unen puntos con el mismo valor de presión atmosférica.
La presión atmosférica disminuye con el incremento de la altitud.
El enfriamiento de un aire provoca un aumento de presión.
El calentamiento de un aire provoca una disminución de presión.
Viento
Viento: Originado por desequilibrios de presión en la superficie terrestre, es un movimiento horizontal (siempre sopla desde la máxima a la mínima presión), se mide con el anemómetro, la dirección del viento es el punto del horizonte de donde procede, la indica la veleta.
Gradiente de presión: Diferencia de presión entre dos puntos y responsable de generar el viento, el viento se desvía por el efecto Coriolis.
Anticiclón o alta presión (>1013 mb): Centros emisores de viento, en el hemisferio norte gira en sentido horario.
Borrasca o baja presión (<1013 mb): Centros de atracción de vientos, en el hemisferio norte gira en sentido antihorario.
El aire asciende por causas térmicas (calentamiento), dinámicas (convergencia = dos o más masas de aire se unen en un punto (borrascas)), orográficas (montaña) y frontales (frente) y este se enfría al ascender.
Siempre que el aire asciende este queda sometido a un proceso adiabático.
Comportamiento Adiabático del Aire
Se refiere a lo que sucede dentro de un determinado volumen de aire sin que haya contacto con el exterior, por lo tanto, no hay transferencia de calor entre este y el exterior (aire envolvente).
Todo aumento de presión de un gas supone aumento de temperatura, mientras que una disminución de presión supone un descenso de la temperatura.
Enfriamiento adiabático: El aire asciende y se expande (al tener mayor su volumen, las moléculas disponen de más espacio y chocan menos, generando menos calor).
Calentamiento adiabático: El descenso del aire provoca su compresión (mayor presión) y disminuye su volumen, las moléculas disponen de menos espacio y chocan más generando más calor.
Efecto Foehn
Una masa de aire ante la presencia de una montaña se ve obligada a ascender por la ladera de barlovento, lo que provoca su enfriamiento adiabático, una vez superada la cima desciende por la ladera de sotavento y sufre el calentamiento adiabático. El resultado es un contraste de temperatura entre una ladera (la de ascenso, más fría y húmeda) y la de descenso (más cálida y seca) = contraste higrométrico.
Un aire para condensarse debe enfriarse, y el aire se enfría al ascender, independientemente del mecanismo de ascenso (orográfico, térmico, frontal o dinámico).
Las Masas de Aire
Una masa de aire es un volumen de atmósfera de gran extensión y reducida altura con unas determinadas características higrométricas que lo diferencian del aire que lo rodea.
Frente: Separación entre una masa de aire cálido y una masa de aire frío.
Dos masas de aire con temperaturas contrastadas no se mezclan, chocan quedando la masa más fría (densa) por debajo de la más cálida (menos densa).
Frente frío: Cuando el aire frío alcanza al aire cálido, lo hace subir bruscamente = precipitaciones intensas.
Frente cálido: El aire cálido alcanza al frío y asciende por encima de este lentamente generando lluvias suaves.
Frente ocluido: Cuando un frente alcanza a otro y las distintas masas de aire acaban perdiendo sus características primigenias.
Climas
Climas: Sucesión de distintos tipos de tiempo sobre un lugar durante un periodo de 30 años.
La caracterización de cada clima se realiza a partir de las temperaturas medias, interesando especialmente la amplitud térmica anual y del registro de las precipitaciones.
La Hidrosfera
Ciclo Hidrológico
Evaporación de aguas oceánicas (aportan el 86% a la atmósfera) + evapotranspiración (14%). Desde la atmósfera el flujo de agua hacia la superficie terrestre se produce a través de la precipitación mediante la cual los océanos reciben un 80% y los continentes el 20% restante. El desfase del 6% es la escorrentía neta que origina las aguas continentales (superficiales y subterráneas) que retornan a los océanos y de este modo se equilibra el ciclo.
Distribución del Agua en la Tierra
- 97% océanos y mares
- 3% aguas continentales y agua de la atmósfera
Agua Atmosférica
0,006% de la hidrosfera, su permanencia en la atmósfera es muy reducida, cumple el ciclo en menos de 9 días.
Aguas Continentales
(3% de la hidrosfera)
- Superficiales 78% (2,34% de la hidrosfera)
- Subterráneas 22% (0,66% de la hidrosfera)
Aguas Continentales Superficiales
- 76% en los inlandsis (Groenlandia, Antártida) y glaciares sólidos = Criosfera: es el 1,77% de la hidrosfera que se acumula en forma de hielo.
- Lagos y mares interiores 0,6% de las aguas continentales.
- Los ríos el 0,003% y un 0,0001% de la hidrosfera.
Aguas Continentales Subterráneas
22% restante de las aguas continentales, se almacenan en acuíferos o zonas de saturación caracterizado por su potencia (espesor) que puede variar y un nivel freático (nivel superior) que desciende por causas naturales (sequía) o antrópicas (sobreexplotación) o aumenta por causas naturales (exceso de precipitaciones).
Aguas Oceánicas
Las más densas son más frías y saladas, las menos densas y menos saladas se desplazan sobre las aguas más densas.