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METEOROLOGIA Y CLIMATOLOGÍA

ATMÓSFERA TERRESTRE

I.DEFINICIÓN
La capa gaseosa está formada por la atmósfera que rodea el planeta y está unida a él por la fuerza de gravedad, por ello la acompaña en sus movimientos de rotación y traslación. Su espesor es de aproximadamente 10.000 kilómetros. En conclusión decimos que son factores para la presencia de la atmósfera: gravedad, radiación solar (dinamiza), y la actividad volcánica (emite gases)

II.ORIGEN Y EVOLUCIÓN
La atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea a la Tierra. Comenzó a formarse hace unos 4600 millones de años con el nacimiento de la Tierra. La mayor parte de la atmósfera primitiva se perdería en el espacio, pero nuevos gases y vapor de agua se fueron liberando de las rocas que forman nuestro planeta.

La atmósfera de las primeras épocas de la historia de la Tierra estaría formada por vapor de agua, dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno, junto a muy pequeñas cantidades de hidrógeno (H2) y monóxido de carbono pero con ausencia de oxígeno. Era una atmósfera ligeramente reductora hasta que la actividad fotosintética de los seres vivos introdujo oxígeno y ozono (a partir de hace unos 2 500 o 2000 millones de años) y hace unos 1000 millones de años la atmósfera llegó a tener una composición similar a la actual.

También ahora los seres vivos siguen desempeñando un papel fundamental en el funcionamiento de la atmósfera. Las plantas y otros organismos fotosintéticos toman CO2 del aire y devuelven O2, mientras que la respiración de los animales y la quema de bosques o combustibles realiza el efecto contrario: retira O2 y devuelve CO2 a la atmósfera.

III.COMPOSICIÓN.
Los gases fundamentales que forman la atmósfera son: 
  
% (en vol)
Nitrógeno
78.084
Oxígeno
20.946
Argón
0.934
CO2
0.033
Otros gases de interés presentes en la atmósfera son el vapor de agua, el ozono y diferentes óxidos de nitrógeno, azufre, etc.

También hay partículas de polvo en suspensión como, por ejemplo, partículas inorgánicas, pequeños organismos o restos de ellos, NaCl del mar, etc. Muchas veces estas partículas pueden servir de núcleos de condensación en la formación de nieblas (smog o neblumo) muy contaminantes.

III.DENSIDAD
Es variable a medida que nos alejamos de la superficie terrestre. Los primeros 5 kilómetros concentran el 50% del aire, los siguientes 25 kilómetros concentran un 40%, pasando los 60 Km. de altura sólo queda la milésima parte y así sucesivamente hasta llegar al espacio interplanetario.

IV.COLOR
La atmósfera no tiene color, aunque se la ve de tonalidad azulada cuando la luz solar la atraviesa. A medida que aumenta la altura su color se va oscureciendo hasta llegar al negro en espacio exterior.

V.ESTRUCTURA
Atendiendo a diferentes características la atmósfera se divide en:

A. Según propiedades físicas.

La troposfera, que abarca hasta un límite superior llamado tropopausa que se encuentra a los 9 Km. en los polos y los 18 Km. en el ecuador. En ella se producen importantes movimientos verticales y horizontales de las masas de aire (vientos) y hay relativa abundancia de agua, por su cercanía a la hidrosfera. Por todo esto es la zona de las nubes y los fenómenos climáticos: lluvias, vientos, cambios de temperatura, etc. Es la capa de más interés para la ecología. En la troposfera la temperatura va disminuyendo conforme se va subiendo, hasta llegar a -70º C en su límite superior

La estratosfera comienza a partir de la tropopausa y llega hasta un límite superior llamado estratopausa que se sitúa a los 50 kilómetros de altitud. En esta capa la temperatura cambia su tendencia y va aumentando hasta llegar a ser de alrededor de 0º C en la estratopausa. Casi no hay movimiento en dirección vertical del aire, pero los vientos horizontales llegan a alcanzar frecuentemente los 200 Km/hora, lo que facilita el que cualquier sustancia que llega a la estratosfera se difunda por todo el globo con rapidez, que es lo que sucede con los CFC que destruyen el ozono. En esta parte de la atmósfera, entre los 30 y los 50 kilómetros, se encuentra el ozono que tan importante papel cumple en la absorción de las dañinas radiaciones de onda corta. 

La ionosfera y la magnetosfera se encuentran a partir de la estratopausa. En ellas el aire está tan enrarecido que la densidad es muy baja. Son los lugares en donde se producen las auroras boreales y en donde se reflejan las ondas de radio, pero su funcionamiento afecta muy poco a los seres vivos.

B. Según propiedades químicas
Sin embrago también se da una división estructural de acuerdo a su composición química:
Homosfera:- Va hasta los 80 Km. aproximadamente, y está compuesto básicamente de gases pesados como el nitrógeno y el oxígeno. Incluiría  la troposfera, estratosfera y la mesosfera.

Heterosfera.- Está por encima de los 80 Km., está compuesto básicamente de gases ligeros como el helio y el hidrógeno, comprendería la ionósfera y la exosfera.

VII. PRINCIPALES TIPOS DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE
A.  El efecto invernadero evita que una parte del calor recibido desde el sol deje la atmósfera y vuelva al espacio. Esto calienta la superficie de la tierra en lo que se conoce como efecto invernadero. Existe una cierta cantidad de gases de efecto de invernadero en la atmósfera que son absolutamente necesarios para calentar la Tierra, pero en la debida proporción. Actividades como la quema de combustibles derivados del carbono aumentan esa proporción y el efecto invernadero aumenta. Muchos científicos consideran que como consecuencia se está produciendo el calentamiento global. Otros gases que contribuyen al problema incluyen los clorofluorocarbonos (CFCs), el metano, los óxidos nitrosos y el ozono.

B.  La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno o el dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón o aceite. Esta combinación química de gases con el vapor de agua forma el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos, sustancias que caen en el suelo en forma de precipitación o lluvia ácida. Los contaminantes que pueden formar la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilómetros antes de precipitarse con el rocío, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se vuelven ácidos al combinarse con dichos gases residuales.

C. El daño a la capa de ozono se produce principalmente por el uso de clorofluorocarbonos (CFCs). El ozono es una forma de oxígeno que se encuentra en la atmósfera superior de la tierra. La capa fina de moléculas de ozono en la atmósfera absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) antes de que lleguen a la superficie de la tierra, con lo cual se hace posible la vida en la tierra. El agotamiento del ozono produce niveles más altos de radiación UV en la tierra, con lo cual se pone en peligro tanto a plantas como a animales.

EL CLIMA Y EL TIEMPO ATMOSFÉRICO
El clima es el conjunto de los valores promedio de las condiciones atmosféricas que caracterizan una región. Estos valores promedio se obtienen con la recopilación de la información meteorológica recopilada durante una secuencia de tiempo suficientemente larga. Según se refiera al mundo, a una zona o región, o a una localidad concreta se habla de clima global, zonal, regional, clima local o microclima respectivamente. El clima es un sistema complejo por lo que su comportamiento es muy difícil de predecir.


I.DIFERENCIA ENTRE CLIMA Y TIEMPO ATMOSFÉRICO
Con frecuencia se confunde el tiempo atmosférico y el clima de un lugar. El tiempo atmosférico a una hora determinada, por ejemplo a las doce del mediodía, viene determinado por la temperatura, presión atmosférica, dirección y fuerza del viento, cantidad de nubes, humedad etc., registrados en el instante que se considera. Se comprende que el tiempo atmosférico cambia rápidamente por variar la temperatura, la presión atmosférica etc. No hace la misma temperatura a las 12 del mediodía que a las 6 de la mañana.

Por otro lado también puede decirse que Madrid, París y Caracas tienen el mismo tiempo en un momento dado, por ejemplo, un día con lluvia en las tres capitales da lugar a un mismo tiempo lluvioso. Sin embargo, es evidente que estas tres ciudades no tienen el mismo clima, ni siquiera parecido. Prueba de ello es la diferente vegetación que rodea a cada una de ellas: exuberantemente tropical en Caracas, abundante en bosques y praderas en París y más bien esteparia y reseca en Madrid. 

Así pues, el tiempo traduce algo que es instantáneo, cambiante y en cierto modo irrepetible; el clima, en cambio, aunque se refiere a los mismos fenómenos, los traduce a una dimensión más permanente duradera y estable.

De esta manera podemos definir el tiempo como "el estado de la atmósfera en un lugar y un momento determinados"; y el clima,"como la sucesión periódica de tipos de tiempo".
Por tanto la mejor forma de abordar el análisis del clima sería a través del estudio de los tipos de tiempo, estableciendo sus características, sucesión y articulación habitual a través de las estaciones. 

II.ELEMENTOS DEL CLIMA
A. Temperaturas
Es el grado de calor o frío del medioambiente. Se establecen mediante promedios. Hablamos de temperaturas medias (diarias, mensuales, anuales...) y de oscilación o amplitud térmica, que es la diferencia entre el mes más frío y el mes más cálido de un lugar. La temperatura se mide con el Termómetro

B. Presión atmosférica
Es el peso que ejerce el aire en la superficie terrestre. En las masas de aire, los distintos niveles de temperatura y humedad determinarán los vientos, su dirección y fuerza. La presión del aire se mide con el barómetro, que determina el peso de las masas de aire por cm2, se mide en milibares y se considera un nivel de presión normal el equivalente a 1.013 mbs.

C. Humedad
Es la cantidad de vapor de agua en el aire. La humedad de las masas de aire se mide con el higrómetro, que establece el contenido en vapor de agua. Si marca el 100%, el aire ha llegado al máximo nivel de saturación; más del 50% se considera el aire húmedo y menos del 50% se considera aire seco.

D.Precipitaciones
Se establecen mediante los totales recogidos en los pluviómetros, las cantidades se suman y determinan el régimen pluviométrico del lugar o zona, estimándose como lugar seco o húmedo o estación húmeda o de humedad constante.

Elemento climático
Instrumento de medición
Isolinea
Temperatura
Termómetro
Isotermas
Presión Atmosférica
Barómetro
Isóbaras
Humedad Atmosférica
Higrómetro
Isohidras
Nubosidad
Nefoscopio
Isonefas
Vientos
Anemoscopio
Isotacas
Precipitación
Pluviómetro
Isoyetas

METEOROS ATMOSFÉRICOS
Hidrometeoros ® lluvias, nieve, granizo, neblina, nubes, etc.
Fotometeoros ® arco iris, relampago, espejismo, etc.
Fonometeoros ®trueno, eco, etc.
Electrometeoros ® rayos, auroras polares, etc.
Fisiometeoros ® vientos, etc.
Litometeoros ® lluvias de arena, calima, etc.

III. Factores del clima
En la distribución de las zonas climáticas de la Tierra intervienen lo que se ha denominado factores climáticos, tales como la latitud, altitud y localización de un lugar y dependiendo de ellos variarán los elementos del clima.

A. Latitud
Según la latitud se determinan las grandes franjas climáticas, en ello interviene la forma de la Tierra, ya que su mayor extensión en el Ecuador permite un mayor calentamiento de las masas de aire en estas zonas permanentemente; disminuyendo progresivamente desde los Trópicos hacia los Polos, que quedan sometidos a las variaciones estacionales según la posición de la Tierra en su movimiento de traslación alrededor del Sol.

B. Altitud
La altitud respecto al nivel del mar influye en el mayor o menor calentamiento de las masas de aire. Es más cálido el que está más próximo a la superficie terrestre, disminuyendo su temperatura progresivamente a medida que nos elevamos, unos 6,4º C. cada 1.000 metros de altitud.

C. Continentalidad y Oceanidad
La situación de un lugar, en las costas o en el interior de los continentes, será un factor a tener en cuenta a la hora de establecer el clima de esa zona, sabiendo que las aguas se calientan y  enfrían más lentamente que la tierra, los mares y océanos suavizan las temperaturas extremas tanto en invierno como en verano, el mar es un regulador térmico.

D. Vegetación y otros
Esos elementos y factores habrá que combinarlos adecuadamente en el establecimiento de los climas de los distintos lugares de la Tierra, e incluso habrá que matizarlos con factores particulares si hablamos de microclimas. Los climas de la Tierra se reflejan en la distinta vegetación, fauna, asentamientos humanos y actividades económicas de estos según las zonas y la tipología. E incluso estos participan en la formación de un nuevo tipo de clima.

CLIMATOLOGÍA PERUANA
Por su localización geográfica y su cercanía a la línea ecuatorial, a todo el territorio peruano le debería corresponder un clima tropical, con presencia de altas temperaturas y elevada humedad.
Sin embargo, estas características ocurren solamente en la parte oriental de nuestro territorio (Región Amazónica). Más aún, el territorio peruano ostenta una marcada variedad de climas, debido a diversos factores que han marcado la vida de nuestros pueblos.

Factores Climáticos en el Perú
Por su ubicación geográfica, al Perú le corresponde un clima eminentemente tropical con precipitaciones abundantes, temperaturas altas y vegetación exuberante. Sin embargo, estas características se ven afectadas por la presencia de diversos fenómenos, los cuales contribuyen y condicionan los diversos climas que comprende el territorio peruano. Estos fenómenos importantes son los siguientes:

La Cordillera de los Andes. Recorre el país longitudinalmente y divide las masas de aire del Pacífico y del Atlántico, estableciendo una barrera a la circulación de los vientos alisios.

La Corriente Oceánica Peruana. De unos 200 kilómetros de ancho, que circula de Sur a Norte con presencia de masas de agua fría, lo que motiva una evaporación limitada, estabilidad atmosférica y la ausencia de lluvias en la Costa.

El Anticiclón del Pacífico Sur. De alta presión, con circulación de vientos de Sur a Norte, que recogen la humedad existente y la llevan a la Costa, donde se condensan en forma de nubes bajas, con alto contenido de humedad atmosférica.

La Contracorriente Oceánica Ecuatorial o de El Niño. Presenta masas de agua cálida, que circulan de Norte a Sur y que provoca lluvias en la Costa Norte.
El Anticiclón del Atlántico Sur.  Ubicado cerca de las costas argentinas y presenta masas de aire húmedo, que llegan al Perú por el Sureste, con precipitaciones en el flanco andino del Sur. Entre los meses de mayo y setiembre pueden provocar descensos de la temperatura, conocidos como friajes.

El Ciclón Ecuatorial. Ubicado en la Amazonía, presenta masas de aire de baja presión, tibia y húmeda. El ciclón ecuatorial es responsable de las mayores lluvias y el clima cálido sobre la Selva Baja.

II. Tipos Climáticos en el Perú
El territorio peruano tiene una alta variedad de tipos de clima, el cual permite tener también una gran diversidad biológica y de producción.

Clima Semicálido Muy Seco o Desértico: Comprende desde la Costa hasta los 2 000 m.s.n.m., con muy pocas precipitaciones (150 mm/año), el cual determina su carácter árido.
Clima Cálido muy Seco: Comprende la Costa Norte (Piura y Tumbes) hasta unos 1 000 m.s.n.m. Esta zona es seca, con bajas precipitaciones (200 mm/año) y con temperaturas promedio de 24º centígrados.

Clima Templado Sub-Húmedo: Comprende la zona andina, entre los 1 000 a los 3 000 m.s.n.m., con temperaturas alrededor de los 20º centígrados y precipitaciones entre los 500 y 1 200 mm/año.

Clima Frío: Característicos de los valles interandinos, entre los 3 000 y 4 000 m.s.n.m., con precipitaciones promedio de 700 mm/año y una temperatura promedio alrededor de los 12º centígrados. Presentándose heladas durante el invierno.

Clima Frígido o de Puna: Comprende las zonas entre los 4 000 y  los  5 000 m.s.n.m., con precipitaciones promedio de 700 mm/año y temperaturas promedio de 6º centígrados. Los veranos son lluviosos y los inviernos secos.

Clima de Nieve o Gélido: Comprende las zonas encima de los 5 000 m.s.n.m. y presenta temperaturas debajo de los 0º centígrados. Es el clima de las altas cumbres con nieves perpetuas.

Clima Semicálido muy Húmedo: Comprende las vertientes orientales andinas, con precipitaciones sobre los 2 000 mm/año y temperaturas debajo de los 22º centígrados.

Clima Cálido Húmedo o Tropical Húmedo: Es el clima que predomina en la Selva Baja. Con precipitaciones alrededor de los 2 000 mm/año, y temperaturas promedio de 25º centígrados, presentando en el año valores extremos por encima de los 30º centígrados.