conceptos climatologia

7/24/2019 conceptos climatologia

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1.1 TIEMPO Y CLIMA

1.1.1 Tiempo

El tiempo es el estado momentneo de la atmsfera representado por elconjunto de los elementos y fenmenos meteorolgicos.

1.1.2 Clima

Es el conjunto uctuante de las condiciones atmosfricas, caracterizadopor los estados y las eoluciones del tiempo en una porcin determinadade! espacio

"os climas no #uedan adecuadamente descritos por los simples aloresmedios y e$tremos de los diersos elementos meteorolgicos, el clima

%ay #ue considerarlo como una s&ntesis de las eoluciones #ue d&a a d&ae$perimenta el tiempo meteorolgico en trminos de las frecuencias ycaracter&sticas de las masas de aire.

'e entiende por elemento climatolgico( )Toda propiedad o condicin dela atmsfera cuyo conjunto de*ne el estado f&sico del tiempo o del climade un lugar determinado, para un momento o un per&odo de tiempodados) +entro de los ms esenciales se citan(

Temperatura( m$ima asoluta, m$ima media, media( m&nimamedia. m&nima asoluta.

-umedad( relatia, asoluta, relacin de mezcla, especi*ca,presin del apor.

iento( direccin y elocidad, rfaga m$ima.

/uosidad( tipo, altura, cantidad.

0resin( m$ima asoluta, m$ima media, med&a, m&nima media,m&nima asoluta.

0recipitacin( cantidad, frecuencia, intensidad.

adiacin.

Como fenmenos meteorolgicos se encuentran(


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c%aparrnlluianieegranizoniela

tormenta elctricatormenta de polorelmpagotornado%uracn......

"os factores modi*cadores de tiempo y clima son( se toma comoejemplo la temperatura!

Latitud:la temperatura media decrece a medida #ue nosalejamos del ecuador.

Altitud:la temperatura media decrece con respecto a la altura enla troposfera.

Insolacin:a#uellos sitios #ue son ms e$puestos a la insolacin,

la temperatura del aire ser mayor. Distancia tierra-agua: la amplitud anual de la temperatura del

aire al menos en la zona templada del planeta, aumenta a medida #uenos adentramos en los continentes.

1.2.1 Co!osicin del aire

El aire es una mezcla de gases y no un gas en sentido estricto. "acomposicin y las cantidades relatias de gases #ue forman la atmsfera

%an camiado gradualmente a lo largo de millones de a3os. 4raedel T,5. Crutzen 0., 1676!. Tala 1.

Tala 1. Composicin de la atmsfera.

"A# #IM$OL %OL&ME PAPEL


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O '

/8T94E/9 /2 :7.7

ecclado mediante las

actiidades %umanas ypor la accin de losmicroorganismos sorelos desperdicios animales.

9;84E/9 92 2;8+9 +EC?@9/9

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Clculos recientes demuestran #ue la cantidad de @i$ido de Carono dela atmsfera terrestre aumenta apro$imadamente en


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Estratosfera calentada por el tope, deido a la asorcin deradiacin por parte del ozono.

Oesosfera calentada por su ase deido a la asorcin deradiacin por parte del ozono.

Termosfera calentada por su tope, deido a la asorcin directa del'ol

Casi todos los procesos meteorolgicos se producen en la troposfera, porcuanto el 6DG del apor de agua est presente en ella. Esta capa tieneun espesor ariale, se sae #ue se adelgaza del ecuador %acia lospolosB 17 Nm en el ecuadorB 6 Nm. en los polos "a mayor parte de laenerg&a trmica se concentra en su parte inferior, por cuanto all& esta elmayor nPmero de part&culas. "a temperatura media en ella decrece conla altitud a razn de


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Qigura 1. las capas de la atmsfera

Quente( alp%. -ardy, 167A

"a fuente principal de energ&a est en el 'ol. ?l interior de este astro sesuceden una serie de reacciones termonucleares en #ue se inolucra lafusin de cuatro tomos de -idrgeno para formar un tomo de -elio,lierndose grandes cantidades de energ&a #ue se propagan a tras delespacio por radiacin.


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"a tierra intercepta una m&nima parte de la energ&a proeniente del 'ol,pero lo su*ciente para poner en moimiento a la atmsfera, conducirla,circulacin de los ocanos, calentar a nuestro planeta, mantener lafotos&ntesis y proeer de energ&a a muc%os otros procesos.

"a energ&a del 'ol se puede utilizar en la conseracin de cosec%as, enel secamiento de frutos, en la depuracin y desalineacin del agua, en etriego, en la agricultura, es necesario saer las sumas reales de radiacin#ue llegan a la super*cie terrestre en el periodo egetal y en los otrosperiodos del a3o.

2.1 (ELACIO'E# TIE((A-#OL

"a distancia entre la Tierra y el 'ol es apro$imadamente de 1D< millonesde Nilmetros. Como la rita de la tierra no es circular sino el&ptica ladistancia aria durante el curso de un arto. Cada ano, cerca del tres deenero, nuestro planeta esta a 1=: millones de Nilmetros del sol, muc%omas cerca #ue en ningPn d&a. Esta posicin es llamada peri%elio. Cercade F meses despus, el = de julio, esta a 1D2 millones de Nilmetros.Esta posicin es llamada afelio. 'in emargo las ariaciones en acantidad de radiacin solar reciida por la tierra deido a su ritael&ptica es insigni*cante.

"a ms importante razn para la ariacin en la cantidad de energ&a

solar reciida por una localidad en particular son los camiosestacionales en el ngulo con#ue los rayos solares llegan a la super*cieterrestre y ta duracin del d&a.

)Cu*les son las causas de la +uctuacin en el *ngulo solar , ladurado del daEllo ocurre deido a #ue la tierra camiacontinuamente .su posicin con respecto al sol El eje de la tierra no esperpendicular a plano de la rita alrededor del 'olB este est inclinado2AR 1U2 con respecto a la perpendicular dando lugar a las estaciones enlas latitudes medias. -istricamente, = d&as al a3o tienen especialsigni*cancia, asados en la migracin anual de los rayos solares. En

junio 21 o 22, la tierra est en una posicin donde el eje en el %emisferionorte esta inclinado 2AR 1U2 con respecto a! sol. En este tiempo, losrayos caen erticalmente %asta tos 2AR 1U2 de latitud norte, formandouna l&nea conocida como el trpico de cncer. 0ara la gente #ue ie enesas latitudes junio 21 o 22 es conocido como #olsticio de /erano. "aenerg&a solar no es distriuida igualmente sore la super*cie delplaneta. Esto crea las corrientes ocenicas y los ientos, los cuales seencargan de transportar calor de los Trpicos %acia los 0olos


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alanceando de esta forma el ujo ( de energ&a entrante. 'eis mesesdespus, en +iciemre 21 o 22, la tierra esta en una posicin contraria,donde los rayos erticales del sol caen %asta los 2AR 1U2 de latitud sur.Esta l&nea es conocida como Tr!ico de Ca!ricornio. En dic%a latitud,diciemre 21 o 22 se conoce como 'olsticio de inierno. "os E#uinoccios

ocurren a mediados de los solsticios. 'eptiemre 22 o 2A y marzo 21 o22 "utgens, Q., 166D!. Qigura 2.

Q84I? 2. 0osicin del planeta en diferentespocas con respecto al sol. Quente( "utgens,QredericN, 166D.

2.2.1 (adiacin electroagn0tica

'e puede decir #ue cual#uier cuerpo natural, #ue no este en et ceroasoluto de temperatura, tiene molculas en moimiento y algo de esaenerg&a cintica molecular se transforma en radiacin #ue transmite esecuerpo.

"a radiacin es un fenmeno en el #ue la energ&a se trans*ere por mediode ondas electromagnticas caracterizadas por su elocidad depropagacin cKA


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"a transformacin de energ&a por medio de la radiacinelectromagntica es independiente de la e$istencia de la e$istencia deun medio de propagacin, puede propagarse en el ac&o, y si ese medioe$iste es independiente de la temperatura de ese medio.

"os cuerpos ante la energ&a radiante emitida por otro cuerpo puedenreaccionar reejndola yUo transmitindola yUo asorindola total oparcialmente.

2.2.1.1 (adiacin ultra/ioleta

?l entrar en la atmsfera, la radiacin solar tiene ms o menos 7G de suenerg&a total ajo la forma de ultraioletas I! #ue se descomponen enI aiticos


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Qigura A. Espectro electromagntico mostrandolos nomres dados a los diferentes rangos delongitud de onda. /ote el camio de unidad en laescala de longitud. Quente( aPl, -ardy., 167A.

El I aitico ejerce una accin antiitica tan fuerte #ue producenecrosis de los tejidos desinfeccin de la semilla!. +entro del mundoegetal se osera una sensiilidad muy fuerte de las plantas acuticasy de las plantas terrestres jenes, al contrario las rif&tas ypterid*tas, resisten muy ien 'imn, ?., 16F:!.

2.2.1.2 (adiacin inrarroa

Tamin llamada calor&*ca. 'e reconoce en ella el infrarrojo cercano y elinfrarrojo lejano.

8 cercano(


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"a cantidad de esta radiacin depende de la temperatura y de laspropiedades f&sicas de la super*cie inolucrada "a m$ima radiacin #uepuede ser emitida por un cuerpo dado a una determinada temperaturaes llamada radiacin de un cuerpo negro. 'imn. ?., 16F:!.

'& la temperatura se mide en grados elin %ay dos relaciones simplespero importantes entre sta y la radiacin emitida por un cuerpo negrocual#uiera. "a primera es la ley de 'tefan, #ue estalece #ue si latemperatura se duplica. a intensidad de la radiacin emitida lo %acecuatro eces es decir, se multiplica por 1F!. "a segunda ley de Wien,#ue estalece #ue si la temperatura se dola, la longitud de emisin dela radiacin m$ima se diide por dos. Estas sencillas leyes e$plican latremenda diferencia #ue e$iste entre la radiacin #ue llega del 'ol y laradiacin #ue sale de la Tierra( se dee totalmente al contraste entre latemperatura solar y la terrestre y estalece las fuerzas conductoras dela circulacin atmosfrica.

"os 8 son casi totalmente asoridos por el C92 y el apor de aguaefecto de inernadero! etallacN, @., 16:A!.

2.2.1.3 (adiacin /isi4le 5lu67

a de


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Cuando el cielo est sereno, la difusin se %ace esencialmente en lagama de los ioletas y los azules, lo #ue nos da la coloracin azul delcieloB la luz difusa en este caso es una fuente importante de radiacionescortas y las plantas #ue ien a la somra de la iluminacin directa, seencuentran en un amiente )azul). ?l contrario cuando el cielo est

cargado de agua nues! o de part&culas slidas polucin!, la difusin se%ar igualmente en todas las longitudes de onda y la luz difusa estalanca.

"a intensidad de la luz aumenta con la altura, este aumento se puedecifrar en mas o menos 2 a =G por 1


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. ?gua luida H calor latenteK 7< calUgr.! H calor sensile K D2'fera por 1os estomas. 0or lo tanto el trmino aarca tanto latranspiracin de las plantas como la aporizacin del agua de lassuper*cies li#uidas y del suelo. 0ero en este caso es ms correcto utilizarel trmino eapotranspiracin.Es indispensale medir la elocidad de eaporacin y de transpiracinpara poder determinar la cantidad de agua disponile para ser utilizadapor el %omre en las ciudades y aglomeraciones uranas y para la idaanimal y egetal en el campo.

.1 PODE( E%APO(A'TE DE LA ATMO#FE(A

El poder eaporante de la atmsfera aumenta con el d*cit desaturacin del aire, pero este no es el Pnico factor #ue interiene. Elpoder eaporante del aire es una funcin compleja. .

0EKEMe! 7.1! K 2:A H T!U2:A $ 1U@! W 7.2!

+onde(

0E K 0oder eaporante de la atmsfera K Coe*ciente de transmisin del apor de agua, #ueaumenta con la temperatura asoluta, la elocidad deliento y la depresin aromtrica.

"a eaporacin #ue se produce en las super*cies lires de aguadepende tamiFn del medio amiente y de las formas de estassuper*cies. "as impurezas y los egetales #ue se encuentran en el aguason tamin factores no despreciales. 'imon, ?., 16F:! Eslaa,S.

1662!.

"a eaporacin del suelo no depende solamente de las( condicionesmeteorolgicasB tamin depende de factores tales como el contenidode agua, las propiedades f&sicas y la composicin #u&mica del suelo y, as&mismo, de la profundidad de la capa fretica.


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0or otra parte, la eapotranspiracin no depender solamente de losfactores meteorolgicos y de las propiedades del suelo, sino tamiFn delas caracter&sticas de las plantas, tales como el nPmero de poros de las%ojas por las cuales se escapan el apor de agua y los otros gases, laprofundidad y la naturaleza de las realces de los egetales.

El poder eaporante del aire se puede medir de diferentes maneras, unade ellas es la #ue se rige por sus efectos sore una super*cieeaporante tomada como referencia. 'e emplea para estos *neseapor&metros o estan#ues eaporantes.

En Colomia se %a generalizado el uso del tan#ue clase ? eB cap&tulosore oseraciones meteorolgicas!. el cual da una idea )astante)apro$imada de la realidad.

.2 A'ALI#I# TEMPO(AL

? continuacin se muestran los datos de eaporacin promedia de0almira a niel mensual multianual D< anos!. Tala 1F. +atos tomadosde la estacin 8C?!.

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1=A.F

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Altas !resiones 4loJueantes.Cual#uier centro estacionario. de altaspresiones, lo#ueando e*cazmente la progresin normal %acia el este delos sistemas meteorolgicos en las latitudes medias durante arios d&as.

Aneetro.8nstrumento para determinar la elocidad del iento.

Anticicln.Circulacin de aire alrededor de un rea central de altaspresiones, asociado normalmente con tiempo. estaleB la presin aelendose paulatinamente segPn se forma el anticicln y desciendecuando ste decae.

$ar.Inidad de presin atmosfrica e#uialente a la presin de :D


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Discontinuidad. ariacin rpida del gradiente de la elocidad deariacin de presin o de temperatura en un frente.

Di/ergencia. +istriucin del moimiento del iento #ue produce unaclara salida de aire de una zona tal como un sistema de altas presiones.

Ecl!tica.0lano donde la tierra descrie su trayectoria el&ptica alrededordel sol.

Eecto de in/ernadero.Efecto de calentamiento mundial deido a #uela atmsfera es ms permeale a la radiacin solar de onda cortaentrante #ue a la radiacin de onda larga procedente de la tierra.

Energa cin0tica.Energ&a #ue posee un cuerpo en moimiento aconsecuencia de este moimiento.

EJuinoccio. Cual#uiera de los dos puntos de interseccin del recorridodel 'ol con el plano del ecuador de la Tierra.

Escala de $eauort. 'erie de nPmeros ideados por el almirante@eaufort en 17


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Frecuencia. elocidad a la #ue las crestas de cual#uier onda pasan, porun punto dado.

Frente.ona de transicin entre dos masas de aire de diferentespropiedades.

Frente c*lido. "8mite de una corriente de aire rel7tiamente clido #ueaanza desplazando a una masa de aire fr&o #ue retrocede.

Frente !olar.+iscontinuidad semipermanente #ue separa los ientosfr&os polares del este y los relatiamente clidos del oeste en laslatitudes medias.

Fuer6a de Coriolis.Querza aparente #ue des&a el iento o latrayectoria de un ojeto en un ojeto en moimiento, %aciendo #ue secura con respecto a la rotacin de la tierra.

?igretro.8nstrumento para medir la %umedad del aire.

?uedad relati/a.elacin entre la cantidad de %umedad del aire y lacantidad #ue el aire contendr&a a la misma temperatura y presin siestuiese saturadoB suele e$presarse en porcentaje.

Inrarroo.elacionado con la luz 8nisile, de una longitud, de ondacomprendida entre la luz roja y las ondas de radio.

Insolacin.adiacin solar reciida en la super*cie de la TierraB es un

contraccin de )incoming solar radiacin) )radiacin solar entrante)!.

In/ersin de la te!eratura.Capa de la atmsfera donde latemperatura se incrementa con la altitud. en oposicin a la tendencianormal de disminucin de la temperatura con la altitud.

Ionosera.Capa atmosfrica caracterizada por una alta densidad deiones y #ue se e$tiende desde unos FD NilFmetros %asta regiones muyaltas de la atmsfera.

Is4ara."&nea #ue une los lugares con presiones idnticas.

Le, de $u,s %allot.egla #ue estalece #ue si un oserador est depie con su espalda %acia el iento en el %emisferio norte, la presinatmosfrica ser ms aja a su iz#uierda #ue a su derec%a, mientras#ue en el %emisferio, sur, la presin inferior estar a su derec%a.

Micra.Inidad de medida e#uialente a una milsima de mil&metro.


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Mili4ar. Inidad de presin atmsfera #ue e#uiale a una milsima dear ase ar!.

Milla n*utica.Inidad de distancia en el sistema nutico, de*nidainternacional mente como 17D2 metros a la longitud de un minuto de

arco a lo largo de un gran circulo.'udo.Oilla nutica por %ora, unidad de elocidad en el sistema nutico.Ina milla nutica e#uiale a un sesentao de grado o un minuto de arco."a milla nutica internacional es de 17D2 metros.

O6ono.Qorma de o$&geno cuyo s&molo es 9A. Es un gas altamenteinestale del #ue %ay estigios en la atmsfera, en la capa superior latropopausa.

Placas tectnicas.Teor&a #ue a*rma #ue las principales caracter&sticas

de la super*cie de la Tierra son el resultado de la accin entre placas dela litosfera.

Perielio.Oomento en el #ue la rita de un planeta est )o mspr$ima al 'ol. En el caso de la Tierra, ocurre a principios de enero.

Preci!itacin.0roductos de condensacin #ue caen de las nues comolluia, niee, granizo o lloizna.

Presin atos0rica.0eso por unidad de rea de la masa total de aire#ue e$iste encima de un punto determinadoB tamin recie el nomre

de presin aromtrica.

Pronstico nu0rico.Itilizacin de modelos matemticos paraotener pronsticos del comportamiento de la atmsfera.

Punto de roco.Temperatura a la #ue el aire, a presin y, contenido de%umedad constante, se sature.

(adiacin.0roceso por el cual la energ&a procedente del 'ol se propagaa tras del ac&o espacial en forma de ondas electromagnticasB es unmodo de transportar el calor, como la conduccin y la coneccin.

(adiacin de un cuer!o negro.adiacin electromagntica emitidapor un cuerpo negro ideal. Es la cantidad m$ima terica de energ&aradiante de todas las longitudes de onda emitida por un cuerpo negro auna temperatura determinada.


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(adiacin electroagn0tica.Energ&a solar #ue iaja a tras delac&o espacial para alcanzar la Tierra en forma de ondaselectromagnticas.

(adiosonda.8nstrumento transportado por los gloos aerostticos para

%acer medidas simultneas y transmitir los datos meteorolgicos.(0gien de descenso.+isminucin de una ariale atmosfricanormalmente la temperatura, a no ser #ue se especi*#ue de otraforma! con la altura.

(0gien de descenso adia4*tico en seco.0roporcin a la #ue seenfr&a el aire seco con la altura cuando es oligado a ascender aregiones de presin atmosfrica inferior( 1 e por 1


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#u4liacin. 0roceso por el cual un gas se transforma en slido o unslido a gas sin pasar por el estado de li#uido.

Te!eratura de teretro edo.Temperatura indicada por untermmetro refrigerado por eaporacin de agua en la ampolla.

Te!eratura edia. Oedia de toda una serie de temperaturasoseradas durante un periodo de tiempo.

Terosera."a capa ms e$terna de la atmsfera donde latemperatura se incrementa regularmente con la altura.

Tin. Quertes tormentas tropicales en el 0aci*co occidental similares enestructura a los %uracanes.

Tro!o!ausa."&mite entre la troposfera y la estratosferaB normalmente

marcada por un arupto camio en el rgimen de descenso %acia elmodelo ms estale.

Tro!osera."os 1< a 2< NilFmetros ms ajos de la atmsfera, de laTierra, caracterizados por#ue la temperatura desciende con la altura.

&ltra/ioleta.elatio a la luz inisile por una longitud de onda mscorta #ue la luz isile pero ms larga #ue la de los rayos ;.

%a!or de agua.-umedad atmosfrica en la fase gaseosa inisile.

%iento geostrco.iento %orizontal otenido cuando slo se tomanen cuenta las diferencias de presin atmosfrica y la fuerza de Coriolis.

%iento solar. Qlujo de part&culas procedente del 'olB representan lae$pansin de la corona.

Qona de Con/ergencia intertro!ical.Eje a lo largo del cual losientos alisios del nordeste del %emisferio norte encuentran a los ientosalisios del sudeste del %emisferio sur.

Qona de su4duccin.]rea donde la placa ocenica se mete deajo de

una placa continental dentro de la astenosfera. "as fosas ocenicas sonla e$presin super*cial de una zona de suduccin.

CO'TE'IDO $A#ICO DE METE(EOLO"IA Y CLIMATOLO"IA

FE('A'DO A&"TO MO'TEALE"(E LEO'


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