Teoría Clima

1) INTRODUCIÓN

A climatoloxía é a rama da meteoroloxía ou da xeografía que estuda o clima, os factores que o producen, os seus elementos, distribución sobre a superficie terrestre e influencia sobre os seres vivos que a poboan.

Trátase dunha ciencia de recente aparición, aínda que existen precedentes moi antigos sobre climatoloxía pero que non se sustentan sobre unha sólida base científica. Ata o século XIX non se recoñeceu a climatoloxía como unha ciencia rigorosa.

Antecedentes sobre os estudos do clima

Torricelli

Sucedéronse moitos inventos ao longo da historia da humanidade, con todo, desde Arquímedes produciuse unha gran lagoa científica que durou 1.800 anos; non sería ata 1643 en que o físico e matemático italiano Torricelli achegou o seguinte avance científico de importancia, inventando o barómetro de mercurio, descubrindo a presión atmosférica e determinando o seu valor.

Galileo

Ademais, no mesmo século XVII, Galileo Galilei, que tivo a Torricelli como secretario, tamén tivo un protagonismo nas ciencias físicas inventando o termómetro (aínda que o de corpo pechado non aparecería ata 1650), de feito a contribución de Galileo á física das medicións precisas foi foi moito máis importante que calquera outra pola que sexa coñecido, como a lóxica formal e os principios metafísicos. Ambos los dous instrumentos, termómetro e barómetro, constituían así importantes apoios para a medición de dous elementos climáticos fundamentais, como son a temperatura e a presión atmosférica.

Daniel Gabriel Fahrenheit

O rudimentario termómetro de Galileo e o barómetro de mercurio de Torricelli, foron amplamente superados por aparellos de alta precisión, como o termómetro de alcol inventado polo físico alemán Daniel Gabriel Fahrenheit, cuxa famosa escala leva o seu nome.

Ata a aparición de instrumentos como os citados, o coñecemento dos fenómenos atmosféricos baseábase na simple observación visual. A aparición da climatoloxía como ciencia rigorosa data do século XIX; entre os precursores da climatoloxía científica cabe citar a Julius Hann, que en 1883 publicou un dos primeiros manuais sobre esta ciencia; e os naturalistas alemán e suízo August Grisebach e Augustin Pyramus De Candolle, respectivamente, os cales, apoiándose nas súas especializacións sobre botánica, intentaron efectuar clasificacións climáticas baseadas na vexetación.

Pero sería moito máis recentemente, a principios do século XX co desenvolvemento da aviación, e a mediados co lanzamento dos primeiros satélites artificiais, en que o estudo da meteoroloxía, e en particular a climatoloxía, daría un paso de xigante, permitindo estudar as capas máis altas da atmosfera e os fenómenos de circulación no campo da dinámica atmosférica, máis tarde enriquecido cos voos espaciais tripulados.

2) FACTORES XEOGRÁFICOS E TERMODINÁMICOS DO CLIMA

Os factores do clima son as variables que exercen unha influencia permanente e inalterable sobre o clima. Póden agruparse en dous grandes conxuntos: factores xeográficos e termodinámicos.

Factores Xeográficos:

Latitude: A Península ibérica, situada entre a punta de Estaca de Bares (43º 47 ́N) e a punta de Tarifa (36º N ), áchase na zona temperada do Hemisferio Norte polo que se caracteriza por un verán e un inverno ben definidos e dúas estacións intermedias: primavera e outono. Pola súa latitude, a Península atópase máis próxima á zona tropical que á zona ártica, o cal explica a súa posición periférica e meridional respecto da traxectoria das borrascas atlánticas e o dominio dos anticiclóns tropicais.

Radiación solar: Asemade a súa posición fai que reciba moitas horas de sol ao longo do ano. A diferencia de latitude entre o norte penínsular e o sur provoca unha variación na duración media do día e da noite. Por exemplo, durante o solsticio de inverno, o día dura unha media de 8,6 horas en Ferrol, mentres que en Cádiz dura 9,6 horas.
Esta duración media do día determina a cantidade de radiación solar recibida. A maior número de horas de luz correspóndelle maior radiación solar e isto vai determinar a temperatura do aire.

Situación: A posición de España entre dúas grandes masas marítimas e dúas grandes masas continentais sitúaa baixo a influencia dos ventos procedentes de cada unha, que terán diferentes caracterísitcas segundo a súa procedencia: húmidos os mariños, secos os continentais. frios os europeos e quentes os africanos…

Influencia do mar: O mar actúa como regulador da temperatura. Isto é debido á diferenza de calor específica entre a auga e a terra e a súa capacidade para xerar vapor de auga e, polo tanto, precipitacións. Ademáis, esta diferenza de temperaturas, provoca brisas na costa que axudan a atenuar as temperaturas máximas e mínimas na zona.
Está influencia do mar é decisiva nos arquipélagos e nunha estreita periferia pois, no interior da Península, debido á existencia de relevos montañosos paralelos á costa e á súa anchura case non existe.

Relevo: A presenza do relevo inflúe no clima de diversos xeitos:

  • Os territorios situados a maior altitude teñen unhas temperaturas medias inferiores pois estas diminúen uns 0,5/0,6º C por cada metros de ascenso.
  • Obstaculiza a entrada de masas de aire, segundo sexa a altitude e orientación dos diferentes macizos.
  • Modifica a altitude e a humidade das masas de aire que ao chocar cunha cordilleira, se ven obrigadas a elevarse e, ao arrefriarse por efecto da altitude, descargan o vapor de auga contido en forma de precipitacións. Ademáis, ao baixar pola outra vertente, o aire seco quéntase e prodúcese o chamado efecto föhn que produce ventos fortes moi secos e con temperaturas altas.

2-efecto-foehn

Factores Termodinámicos: Son os responsables da circulación atmosférica ou sucesión de masas de aire que determina os distintos tipos de tempo atmosférico e de clima.

capas-da-atmosfera

A circulación en altura ou jet stream: O 5 de setembro de 1934, o aviador e aventureiro Wiley Post bateu a marca mundial de altitude ao alcanzar os 40.000 pés de altura provisto dun traxe especial presurizado e equipado con osíxeno. Ademais de ser o primeiro home en penetrarse na estratosfera cun equipo precursor dos traxes espaciais, Post cubriu unha distancia de centos de quilómetros nun tempo inverosímil para os seus contemporáneos. Nalgún momento do voo, segundo contou máis tarde, o avión entrou no que el definiu como “un río de aire” que lle impulsou durante decenas de quilómetros.

Uns meses despois, en marzo de 1935, Post volveu internarse na estratosfera a bordo da súa Winni May nun voo entre California e Ohio. Durante o voo, Post subiu ata 12 quilómetros de altura e topouse cun novo “río de aire” que lle fixo cubrir unha distancia de 3.200 quilómetros en 7 horas e 19 minutos, a unha velocidade que para o seu pequeno avión resultaba desorbitada: o equivalente en terra a 550 km por hora. Sen sabelo, Post acababa de descubrir os jet streams ou “correntes de chorro”.

Estos son unhas fortes correntes de vento, de estrutura tubular que circula en dirección oeste – leste entre os nove e os once quilometros de altitude a unha velocidade que pode superar os 500 km por hora.

corr chorr

Existen dous chorros ou correntes en cada hemisferio: o subtropical, situado entre as latitudes 30º – 45º, e o polar, ubicado a uns 60º de latitude.

jetA corrente en chorro ou jet stream é responsable do tempo en superficie. Este depende das variacións do jet stream no que van influir os movementos de rotación e translación da terra.

  • Como o jet stream desprázase cara ao Leste, a maior velocidade que o movemento de rotación da terra, orixínanse torbellinos de aire descendente que se acumulan á dereita da corrente, o que explica as altas presións subtropicais. Contrariamente, á esquerda da corrente e por compensación, prodúcese un movemento ascendente, responsable das baixas presións que adoitan dominar nas latitudes téperas.
  • Así mesmo, o movemento de translación da terra provoca desprazamentos da corrente en Chorro. No verán, as altas presións subtropicais desprázanse ata os 40º – 45º N. No inverno, a corrente en chorro e as altas presións subtropicais tenden a descender, situandose cara aos 30º N, deixando paso ás baixas presións e a temperaturas máis frias.

Pola súa situación, a Península Ibérica áchase máis próxima do Trópico de Cancer que do Círculo Polar Ártico. Esta situación fai que a Península atópese nunha zona moi afectada polas altas presións tropicais. No verán, a Península queda baixo a influencia dos anticiclóns tropicais, especialmente o das Azores, e tamén das masas de aire anticiclónicas calidas e secas procedentes do norte de África.

Jetstreamveran

Tamén temos que ter en conta, pois afectará ao tempo en superficie, a velocidade da corrente xa que é variable.

♦ Cando circula rápido (máis de 150 km/h) ten un trazado case zonal con suaves ondulacións, que corresponde en superficie coa fronte polar e as súas borrascas.

Jet

♦ Cando a súa velocidade diminúe, describe profundas ondulacións: cristas ou dorsais que orixinan altas presións e vales ou vagadas que orixinan baixas presións.

♦ As ondulacións, que poden chegar a desprenderse do chorro principal, permítenlle ao aire polar penetrar moi ao sur e, ao aire tropical desprazarse cara ao norte.

jet2

A circulación en superficie: Está dirixida polos centros de acción, as masas de aire e as frontes.

Centros de acción: Son áreas de altas e baixas presións. A presión atmosférica é o peso do aire sobre unha unidade de superficie. Mídese en milibares (mb) co barómetro e represéntase nos mapas do tempo mediante isóbaras. ou liñas que unen puntos coa mesma presión. Nestes mapas, as isóbaras van de 4 en 4. A presión normal é de 1013,5 mb, ainda que nos mapas do tempo adoita considerarse un valor de 1016 mb.

Poden ser altas presións ou anticiclóns e baixas presións ou borrascas.

Anticiclón (A) (máis de 1016 mb): é unha zona de altas presións. Non se forman nubes e produce un tempo estable, sen choivas e asollado. No hemisferio norte, os ventos xiran neles no sentido das agullas do reloxo.

Borrasca (B) (menos de 1016 mb): é unha zona de baixas presións. Propicia a formación de nubes e da lugar a un tempo inestable, frecuentemente chuvioso. No hemisferio norte, os ventos xiran nelas no sentido contrario ás agullas do reloxo.

A orixe dos centros de acción pode ser térmica ou dinámica:

  • Centros de acción térmicos: fórmanse polo arrefriamento ou quentamento do aire. Un anticiclón térmico fórmase cando unha masa de aire se arrefría. O aire frio pesa máis, descende e exerce unha alta presión. Unha baixa térmica fórmase cando o aire se quenta. O aire quente pesa menos, elévase e exerce unha baixa presión.
  • Centros de acción dinámicos: fórmanse a partir das cristas e valgadas da corrente en chorro. As cristas xeran anticiclóns e as valgadas, borrascas.

Os principais centros de acción que dirixen a circulación sobre a Península son os seguintes:

  • Centros de acción anticiclónicos: a anticiclon das Azores, os anticiclóns polares atlánticos, o anticiclón escandinavo e os térmicos do continente europeo e do interior da Península, formados polo arrefriamento do solo no inverno.

Anticiclóns

  • Centros de acción depresionarios: a depresión de Islandia, a depresión do Atlántico, a depresión do golfo de Xénova e as depresións térmicas do norte de África e do interior peninsular, formadas polo quentamento do solo no verán.

Borrascas

Masas de aire: Son porcións de aire cunhas características concretas de humidade e presión. Estas propiedades adquírenas nas súas rexións de orixe. A Península Ibérica recibe masas de aire frías árticas (A) ou polares (P) e masas de aire cálidas tropicais (T). As tres, dependendo da superficie sobre a que se forman, poden ser marítimas húmidas (m) ou continentais secas (c).

Masas de aire

Masasdeaire2

As frontes: En meteoroloxía, unha fronte é unha franxa de separación entre dúas masas de aire de diferentes temperaturas. Clasifícanse como frías, cálidas, estacionarias e ocluidas segundo as súas características. A palabra «fronte» está prestado da linguaxe militar, dado que se asemellan a unha batalla porque o choque entre as dúas masas produce unha actividade moi dinámica como tormentas eléctricas, refachos de vento e chuvieiros.

FrontesA fronte fría é unha franxa de mal tempo que ocorre cando unha masa de aire frío achégase a unha masa de aire quente. O aire frío, sendo máis denso, xera unha “cuña” e métese por baixo do aire cálido e menos denso. En mapas de tempo, as frontes frías están marcados co símbolo dunha liña azul de triángulos que sinalan a dirección do seu movemento. Fronte fríaA fronte cálida é a parte frontal dunha masa de aire morno que avanza para substituír a unha masa de aire frío, que retrocede. En mapas de tempo, as frontes cálidas están marcados co símbolo dunha liña encarnada de semicírculos que sinalan a dirección do seu movemento.

Fronte cálida

A fronte ocluida fórmase onde unha fronte quente móbil máis lenta é seguida por unha fronte fría con desprazamento máis rápido. A fronte fría con forma de cuña, alcanza á fronte quente e empúxaa cara arriba. As dúas frontes continúan movéndose un detrás do outro e a liña entre eles é a que forma a fronte ocluida. As frontes ocluidas están marcados nos mapas meteorolóxicos cunha liña punteada violeta entre as marcas da fronte fría e a fronte quente que sinalan a dirección do seu desprazamento.

Fronte ocluidaA fronte estacionaria é un límite entre dúas masas de aire, das cales ningunha é o suficientemente forte para substituír á outra. Estas frontes son máis numerosos nos meses de verán. Nos mapas meteorolóxicos están marcados cunha liña de círculos vermellos e triángulos azuis que se alternan, postos en direccións opostas, representando a natureza dual da fronte.

Fronte estacionaria

3) ELEMENTOS DO CLIMA

Son os compoñentes observables e medibles que identifican estados da atmosfera. Todos eles poden presentar grandes variacións en función da influencia dos factores do clima. Os máis importantes son:

Insolación
É unha medida da radiación solar, expresada como o número de horas durante as que os raios solares inciden na superficie terrestre. Esta varia moito ao longo do ano, sobre todo debido a causas astronómicas, como a diferente duración do día e da noite ou a variación do ángulo no que inciden os raios do Sol.
Na Península, os niveis máximos de insolación están no sur-leste peninsular e Canarias, os mínimos na cornixa cantábrica.

InsolaciónNebulosidade
É o estado da atmosfera no que o ceo aparece cuberto de nubes. Os ceos cun maior valor de nebulosidade son os do norte penínsular. Os observatorios con maior número de días despexados son os de Andalucia e os das illas Canarias.

Temperatura
É o grao de calor do aire. Mídese en graos Celsius (ºC). Nos mapas represéntanse mediante isotermas ou liñas que unen os puntos con igual temperatura.
En España a distribución das temperaturas medias é moi irregular debido á influencia de diversos factores como a latitude (as temperaturas diminúen cara ao norte), a altitude (máis altura menos temperatura) e a distancia ao mar (suaves na costa, extremas no interior).
En relación co clima temos que ter en conta algúns aspectos importantes das temperaturas como son:

A amplitude térmica: que é a diferenza entre a temperatura media do mes máis cálido e a do mes máis frío. En España, as amplitudes máis baixas atópanse en Canarias e nas costas. As máis altas no interior penínsular.

amplitude térmica

As xeadas: prodúcense cando a temperatura do aire baixa de 0o C e a auga que contén conxélase e deposítase en forma de xeo na superficie. As xeadas poden ser:

+ de irradación: producidas polo arrefriamento do solo en noites despexadas que se transmite ao aire que está en contacto con el.

+ de advección: producidas pola chegada dunha masa de aire moi frío.

Humidade
É a cantidade de vapor de auga, procedente da evaporación de mares, ríos, lagos…, que contén o aire. O nivel de humidade está determinado pola temperatura, pola proximidades a masas de auga, polo relevo ou pola vexetación.
Os valores máis altos de humidade danse nas rexións costeiras e diminúen a medida que nos desprazamos cara ao interior.

Néboa
É a suspensión de diminutas gotas de auga na capa inferior da atmosfera. É un fenómeno moi frecuente en zonas de montaña, e en vales e cuncas fluviais. Fórmase se a temperatura do chan descende por debaixo da temperatura da capa inferior do aire.

Calixeiro
É unha bruma seca que reduce a visibilidade. Está causada pola presenza de gran cantidade de finas partículas de po nas capas baixas da atmosfera.

Presión
É o peso da columna de aire sobre un punto concreto. Mídese en milibares e represéntase con isobaras.

Vento
É aire en movemento. Este movemento débese, sobre todo, ás diferenzas de temperatura e presión das masas de aire. Se as isobaras están moi xuntas a forza do vento será maior.
Na Península, pola súa latitude, dominan os ventos de poñente, aínda que existen numerosos ventos locais (nordés, levante, tramontana,…) En Canarias domina o vento alisio do NE.

Precipitacións
É a auga que cae á superficie terrestre procedente das nubes, tanto en forma líquida como sólida, Mídese co pluviometro en milimetros (mm) ou litros por metro cadrado. Nos mapas represéntase mediante isohietas ou liñas que unen puntos de igual precipitación.
As causas poden ser:

Precipitacións convectivas: producidas ao aumentar de temperatura unha masa de aire húmido por contacto cunha superficie quente.

Precipitacións orográficas: debidas ao efecto do relevo, que obriga ás masas de aire ascender e provoca o seu arrefriamento.

Precipitacións de fronte: que están causadas ao entrar en contacto dúas masas de aire de características distintas, a fría introdúcese por debaixo da cálida, obrigándoa a ascender.

As precipitacións podémolas clasificar segundo o tamaño da gota, a regularidade e a intensidade en Chuviscas (gotas pequenas, regular) Chuvias (gotas grandes, regular) Chuvascos (gotas grandes, irregular e intensa) e Tormentas (fortes chuvascos con aparato eléctrico).

En España, segundo o nivel de precipitacións, falamos dunha España húmida ou verde, correspondente coas zonas cantábricas e noroccidental, con chuvias abundantes de máis de 700 mm anuais. É unha España seca cunha precipitacións entre 200 e 400 mm anuais con longos períodos de seca.

precipitacións

Evaporación
É o proceso polo cal a auga se transforma en vapor a temperatura ambiente. É maior en zonas de pouca nubosidade, temperatura elevadas e ventos secos, e menor en rexión anubradas, húmidas e con pouco vento.

Evapotranspiración
É a perda de humidade da superficie terrestre debida á insolación e á transpiración das plantas e do solo.

Aridez
É a insuficiencia de auga no solo e na atmosfera. Depende da relación que hai entre a precipitación e a temperatura.
Para calcular a aridez, existen diversos índices:
Aridez mensual: adoita medirse co índice de Gaussen. Un mes é árido cando o dobre da súa temperatura media é maior ou igual que o total das súas precipitacións en mm. (2T ºC > P mm)
Aridez xeral: adoita medirse co índice de De Martonne. O total de precipitación dividido entre a temperatura media anual máis dez. (P/T + 10). Fálase entón de zona húmida (>30), semihúmida (20 – 30), Semiárida (10 – 20), árida (5 – 10) e desértica (0 – 5).

Aridez

4) TIPOS DE TEMPO

A posición da Península, situada baixio a influencia de diversas masas de aire, provoca unha gran variedade de situacións meteorolóxicas. Estas pódense clasificar segundo os movementos das masas de aire sexan de tipo vertical (movemento de convección) ou se predomina o desprazamento horizontal (movemento de advección).

  • Situacións convectivas
    Os niveis de presión permanece estables:

tipodetempo1

tipodetempo2

tipodetempo3

Tipodetempo4

tipodetempo5

Advertisements