la atmósfera
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VV Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2º Bachil lerato.
http://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/ctma/
Belén RuizIES Santa Clara.
CTMA 2º BACHILLERDpto Biología y Geología
CAPAS FLUIDAS DE LA TIERRA: LA ATMÓSFERA I
CAPAS FLUIDAS DE LA TIERRA
ATMÓSFERA HIDROSFERA
AGUA
AIREAIRE
Capas fluidas
ATMÓSFERA
Son
HIDROSFERA
Formadas por FLUIDOS
Son losdos subsistemas terrestres masrelevantes para el funcionamiento delsistema climático.
Constituyen la
MÁQUINA CLIMÁTICA
Funciona con energía solar
Determina el clima
INTRODUCCIÓN
Gradiente térmico
Transporte
oceánico y
atmosférico
Si existe un gradiente térmico por una diferencia de temperatura entre dos puntos,
se produce un movimiento que trasporta calor de un punto a otro
Se genera un bucle de retroalimentación negativa que estabiliza el planeta
PROPIEDADESAtmósfera Hidrosfera
DENSIDAD 1/773 g/ml 1 g/ml
COMPRESIBILIDAD Más Muy poco
MOVILIDAD Muy alta Más baja
ALMACÉN DE CALOR
Menor Mayor
CONDUCIÓN DE CALOR
Mala Buena
Las diferencias entre atmósfera e hidrosfera
hacen que su comportamiento sea
distinto
Las diferencias entre atmósfera e hidrosfera
hacen que su comportamiento sea
distinto
PROPIEDADES DE LAS CAPAS FLUIDAS
PROPIEDADES ATMÓSFERA HIDROSFERA
DENSIDAD MENOS MÁS
COMPRESIBILIDAD POCO MÁS
MOVILIDAD MÁS MENOS
ALMACEN DE CALORMENOR 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
Nitrógeno: 78,1 %
Oxígeno: 20,9 %
Argón:0,93 %
Dióxido de carbono:0,038 %
Otros gases:0,032 %
Composición actual de la atmósfera
Composición actual de la atmósfera
COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA
Origen de la atmósfera primitivaDesgasificación de la Tierra al enfriarse
Polvo y gases de las erupciones volcánicas
Seres vivos: aportan N2 y O2 y rebajan el CO2
Hidrosfera: vapor de agua, sal marina y compuestos del S
Humanidad: alteración de composición y propiedades (quema de combustibles fósiles o deforestación)
Era más reductora que la atmósfera actual. Contenía vapor de agua, CO2 y N2, junto con
pequeñas cantidades de H2 y CO.
1. ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA
Meteoritos
Auroras polares
EverestTropopausaCapa
de Ozono
Estratopausa
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
ME
SO
SF
ER
AT
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sió
n (m
b)
Tem
pera
tura
(0
ºC)
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 movimientos de aire.
Sólo en esta capa el aire es respirable.
Su límite superior es la tropopausa.
CORRIENTES DE CONVECCIÓN
ALBEDO
Placa caliente
Placa fría
Albedo
Aire caliente
Radiación
Meteoritos
Auroras polares
EverestTropopausaCapa
de Ozono
Estratopausa
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
ME
SO
SF
ER
AT
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sión
(m
b)
Tem
pera
tura
(0
ºC)
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 0ºC 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
Capa de ozono
Radiación ultravioleta
O2
O3
O3
O
O2
O
O
OO2
Meteoritos
Auroras polares
EverestTropopausaCapa
de Ozono
Estratopausa
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
ME
SO
SF
ER
AT
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sión
(m
b)
Tem
pera
tura
(0
ºC)
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 pequeños
meteoritos.
El límite superior es la MESOPAUSA.
Meteoritos
Auroras polares
EverestTropopausaCapa
de Ozono
Estratopausa
TROPOSFERA
ES
TA
RT
OS
FE
RA
ME
SO
SF
ER
AT
ER
MO
SF
ER
A
Pre
sión
(m
b)
Tem
pera
tura
(0
ºC)
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 (HETEROSFERA)
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 o MAGNETOSFERA 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.
https://universodoppler.wordpress.com/2013/07/04/pruebas-del-esquivo-viento-espacial-en-la-atmosfera-terrestre/
En esta región las partículas ionizadas están gobernadas por el CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE y forman una característica envoltura modelada por las líneas de fuerza del campo
magnético y por la interacción con el Viento solar.Por el lado del Sol el encuentro entre las partículas del viento solar (formado por partículas,
fundamentalmente electrones, protones y núcleos de helio, que llegan a altísimas velocidades procedentes del sol, y podrían producir la erosión de la atmósfera) y la envoltura más exterior de la
magnetosfera forma una onda de choque; por el lado opuesto las mismas partículas del viento solar arrastran la magnetosfera, haciéndola adquirir la forma de una cola cometaria.
La magnetosfera forma un verdadero escudo protector contra las partículas cargadas del viento solar, impidiéndolas alcanzar la superficie terrestre.
FUNCIÓN PROTECTORA: Filtro protector de las
radiaciones. Frena las partículas del
viento solar. Impide la caída de
meteoritos FUNCIÓN REGULADORA:
Efecto invernadero natural.
Distribución de energía en la Tierra.
Función modeladora del paisaje y movimiento del agua.
2. FUNCIONES DE LA ATMÓSFERA
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
Radiaciones electromagnéticas
Onda corta Onda larga
Visible
La atmósfera hace de filtro y solo la atraviesan sin dificultad las radiaciones del visible (intervienen en la fotosíntesis y en la dinámica de las masas fluidas)
La atmósfera actúa como filtro protector de las radiaciones y como factor regulador del clima en la
tierra.
Espectro electromagnético solar
SOLemite
Partículas (p+ y e-)
Radiaciones electromagnéticas
La mayoría de las partículas se desvían por el campo magnético terrestre y no llegan a la superficie
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
Radiaciones electromagnéticas
Rayos g
amma
IONOSFERA
CAPA DE OZONO
Radiación ultravio
leta
Rayos X
Luz visib
le
A la troposfera la radiación que llega es sobre todo luz visible
Las radiaciones de onda corta (rayos gamma, X y UV) tienen gran energía y poder de penetración
Se filtran en las capas altas de la atmósfera y se evita que rompan moléculas en la superficie
Las radiaciones de onda larga llegan, pero quedan ahogadas por la emitidas por la Tierra
FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
La capa de ozono
Gas de olor picante
Troposfera Estratosfera
Se encuentra en
Es un contaminante Constituye la capa de ozono
Mecanismo de formación/destrucción natural del O3
es
1º Fotólisis del oxígeno por la luz UV O2 + UV (rayos ultravioleta) → O + O
2º Formación del ozono O2 + O → O3 + calor
3º Destrucción del ozono a) Fotólisis del ozono O3 + UV → O2 + O
b) Reacción con el oxígeno atómicoO + O3 → O2 + O2
Está en equilibrio dinámico y retiene un 90% de la radiación UV liberando calor que eleva la temperatura de la estratosfera
c) ¿Dónde y cómo se filtran las radiaciones de onda corta? ¿Cómo
repercute sobre la temperatura de las diferentes capas? ¿Qué radiaciones
consiguen alcanzar la superficie terrestre? ¿Qué ventaja supone este
hecho para la vida en la Tierra?
e) ¿Cómo y dónde se forman las auroras boreales?
d) ¿Dónde se destruyen la mayoría de los meteoritos? ¿Cómo afectaría al clima planetario que cayera sobre la Tierra uno de grandes dimensiones?
¿Por qué?
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
a) ¿Cuál es la causa de que la presión atmosférica descienda tan
bruscamente hasta alcanzar la tropopausa? ¿Hasta qué altura pueden llegar generalmente las nubes? ¿Por qué?¿Qué nombre recibe por ello?
Actividad 1: Observa el dibujo y contesta a las siguientes preguntas.b) ¿Qué carga posee la ionosfera?
¿Por qué? ¿Qué papel desempeña en las comunicaciones? ¿Qué se forma
entre la ionosfera y la superficie terrestre? ¿Cuál es el papel
desempeñado por las tormentas?
Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetósfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre
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 suelodel 45 % al 0 %
100 %
BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Balance_energetico_atmosfera.swf
a) Radiación de onda corta incidente:
Actividad 2 : Observa la figura rellena los espacios señalados y contesta a las preguntas que se formulan.
Sobre la atmósfera:
Absorbida……..
Reflejada………
Total……………
Sobre la superficie terrestre:
Absorbida……..
Reflejada………
Total……………
25%
25%
50%
45%
5%
50% Total: 100%
b) Radiación emitida por la Tierra:
Onda corta:
Reflejada por la atmósfera..
Reflejada por el suelo………
Total…………………………
Onda larga:
Emitida por la atmósfera……..
Emitida por el suelo………
Total……………
25%
5%
30%
66%
4%
70% Total saliente: 100%
Albedo planetario
Radiación emitida:
De onda corta……………...
De onda larga………………
Total recibida….……………
c) Balance de radiación de la superficie terrestre:
Radiación recibida:
De onda corta……………...
De onda larga………………
Total recibida….……………
45%
88%
133%
104%
104%
Balance total (entradas – salidas) = 133 – 104 = +29
No se halla en equilibrio, pues el balance no es cero
Radiación emitida:
De onda larga al espacio……...
De onda larga al suelo………
Total recibida….……………
d) Balance de radiación de la atmósfera:
Radiación recibida:
De onda corta……………...
De onda larga………………
Total recibida….……………
25%
100%
125%
66%
88%
154%
Balance total (entradas – salidas) = 125 – 154 = -29
No se halla en equilibrio, pues el balance no es cero
El sistema superficie-atmósfera está en equilibrio 29 -29 = 0
d) Balance de radiación de la atmósfera:
El sistema superficie-atmósfera respecto al espacio está en equilibrio. Ya que las salidas son: -30%(Albedo) + 66% (radiación de onda larga atmosférica) + 4% (radiación de onda larga terrestre)
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Balance_energetico_atmosfera.swf
3. FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA CLIMÁTICA
GRADIENTE
Diferencia existente entre dos puntos
en alguno de los parámetrosatmosféricos (P, T y humedad).
Definición ¿Qué genera?
Movimiento decirculación del
f luido Mayor gradiente => más circulación
Atmósfera:viento
Hidrosfera:Corrientes oceánicas
¿Quién realiza el transporte?
Atmósfera/hidrosfera
GRADIENTEGRADIENTE La diferencia existente entre dos puntos en algunode los parámetros atmosféricos (temperatura,
humedad o presión).
es
Punto AValor Xa
Punto BValor Xb
Hasta que Xa = Xb
La existencia de un gradiente en los valores de presión, temperatura, humedad o densidad, entre dos puntos de la atmósfera o la hidrosfera genera un movimiento de circulación del fluido que tiende a amortiguar las diferencias entre los puntos
Xa ≠ Xb
Viento Corrientes oceánicasCuanto mayor sea, mayor más vigorosa será la circulación de
El flujo cesa al igualarse los parámetros y reducirse el
gradiente a cero
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- ADVECCIÓN
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.
3Movimientos
verticales en la troposfera
Tipos de variaciones
Temperatura: Convección
térmica
Humedad: Convección
por humedad
Presión atmosférica:
Movimientos verticales
debidos a la presión
MOVIMIENTOS DE CONVECCIÓN
Se denominan
Tipos de variaciones
DINÁMICA ATMOSFÉRICA
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 FRÍOδ alta Tª baja
AIRE CALIENTEδ bajaTª alta
CONVECCIÓN TÉRMICA
Aire fríoAire caliente
Corrientes térmicas ascendentes • La superficie terrestre se calienta
• El aire se calienta en contacto con la superficie terrestre y sube formando corrientes ascendentes
Corrientes ascendentes
CONVECCIÓN POR DIFERENCIAS DE TEMPERATURA
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 HÚMEDOδ baja
Convección por humedad
CONVECCIÓN POR HUMEDAD
Aire húmedo
Aire seco
CONVECCIÓN POR HUMEDAD
Aire seco
• Más denso
Aire húmedo
• Más ligero
¿Por qué?
Contiene más H2O (peso molecular 18) y por tanto menos % de N2, O2 y CO2
( de pesos moleculares (28, 32 y 44)
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.
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.
Curva de saturación. A cada temperatura de saturación (punto de rocío) le corresponde una determinada humedad
Al elevarse el aire se enfría y llega a alcanzar el punto de rocío. Donde se
condensa el agua y se hace visible como una nube. Este es el nivel de
condensación.
Para la formación de la nube también es necesario la existencia de núcleos de condensación (partículas de polvo, humo, H2S, NOx y NaCl)
Aire sobresaturado de humedad
Curva de saturación
Aire subsaturado de humedad
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.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y ALTURA
Presión (milibares)
0 200 400 600 800 1000
28
24
20
16128
4
Alt
ura
(kil
ómet
ros)
Pre
sión
nor
mal
al n
ivel
del
m
ar
BARÓMETRO DE CUBETA
La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie ejercida por la masa de aire atmosférico sobre la tierra. El barómetro es su instrumento de medida.
Everest8845 m
760 mmPresión
atmosférica
Presión del mercurio
MercurioVacío
A nivel del mar, la columna de mercurio sube hasta 760 mm de promedio, equivalente a una presión de 1013,3 milibares (mbar)
CONVECCIÓN POR DIFERENCIAS DE PRESIÓN
Las isobaras son líneas imaginarias que unen puntos de la misma presión.•
B A 1024 mb1020 mb
1016 mb
1012 mb
1008 mb
1004 mb
1000 mb
996 mb
La presión disminuye
La presión aumenta
Isobaras
La presión en un punto geográfico no es constante sino que varía en función de la temperatura y humedad del aire
• 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.
¿Cómo se forma una borrasca?
Una masa de aire poco denso (cálido y/o húmedo) comienza a elevarse por corrientes
térmicas ascendentes
Al elevarse en el lugar que ocupaba ese aire se forma un vacío (hay menos presión) y el
aire frío de los alrededores se mueve formando viento hacia el interior de la
borrasca
¿Cómo se forma un anticiclón?
Una masa de aire frío (más denso) situado a cierta altura, tiende a descender hasta llegar al suelo.
En la zona de contacto se acumula mucho aire (hay mucha presión) y el
viento sale del centro al exterior
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
Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas de la misma
altura, como consecuencia del calentamiento desigual de la Tierra.
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 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.
B A 1024 mb
1020 mb
1016 mb
1012 mb
1008 mb
1004 mb
1000 mb
996 mb
Los vientos se forman por la tendencia que tiene el aire a ir desde las zonas de mayor presión atmosférica (anticiclones) hacia las de menor presión atmosférica
(borrascas)
Viento
Isobaras muy juntas indican vientos fuertes
Isobaras muy separadas indican vientos flojos
• Debido al giro de la Tierra los vientos no van en línea recta de los anticiclones a a las borrascas, sino que siguen una trayectoria un poco
oblicua a la isobaras
PAU
La diferencia de temperatura entre dos puntos situados a una diferencia de altura de 100 m.
Gradiente vertical de temperatura (GVT)
Gradiente adiabático seco (GAS)
Gradiente adiabático saturado o húmedo (GAH)
4. GRADIENTES VERTICALES
Representa la variación vertical en la temperatura del aire en condiciones estáticas o de reposo
Suele ser de 0,65 ºC/100m, es muy variable con la altura, la latitud o la estación
* Inversión térmica: Espacio aéreo en el que la temperatura aumenta con la altura
Impiden los movimientos verticales del aire
Se presentan en cualquier parte de la atmósfera: la tropopausa es una inversión térmica permanente y
hay ocasionales como las de invierno
Gradiente vertical de temperatura (GVT)
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 ºCA
ltitu
d (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 adiabático seco (GAS)
Su valor es de 1ºC/100m y se denomina seco al llevar el agua en forma de vapor
Es un gradiente dinámico, afecta a una masa de aire que está haciendo un movimiento vertical por estar en
desequilibrio (diferente temperatura y/o cantidad de vapor de agua) con el aire que lo rodea
Al ser el aire un mal conductor del calor la masa de que se mueve se considera un sistema aislado o adiabático: no intercambia
calor con el aire circundante
Gradiente adiabático seco (GAS)
10ºC
3,5ºC
- 3ºC
1000 m
2000 m
(GVT)0,65ºC/100m
GAS (1ºC/100
m)
GAS (1ºC/100
m)
t = 15ºC
t = 5ºC
t =-5ºC
15ºC
8,5ºC
2ºC
GAS (1ºC/100
m)
GAS (1ºC/100
m)
t = 16ºC
t = 6ºC
P·V
T= K
Gradiente adiabático seco (GAS)
La ecuación general de los
gases perfectos
En los ascensos
Disminuye la presión atmosférica
El volumen aumenta al expandirse
La temperatura disminuye ya que al ser menos densa la masa de aire hay menos probabilidad de choque entre sus partículas
En los descensos
Aumenta la presión atmosférica
El aire se comprime
La temperatura aumenta al aumentar las posibilidades de choque entre las partículas
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 rocíoPunto de rocío
La condensación
libera calor
Gradiente adiabático saturado o húmedo (GAH)
La masa de aire seguirá subiendo, pero con un gradiente “rebajado”, el llamado gradiente adiabático saturado o húmedo (GAH).
Siempre menor que 1 (entre 0,3 y 0,6 ºC/100m)
Cuando la masa ascendente de aire según el GAS alcanza el punto de rocío, se condensa el vapor de agua y se forma una nube
La condensación libera el calor latente que permitió la evaporación lo que reduce el valor del GAS (1ºC/100m)
El valor del GAH aumenta según el aire pierde humedad y cuando todo el vapor se ha condensado el valor será de nuevo 1ºC/100m (el GAS)
El GAH depende de la cantidad de vapor inicial, cuanto mayor sea esta menor
será el GAH, ya que se libera más calor.
Zonas tropicales: 0,3, intensa evaporación y las nubes alcanzan mucha altura
Latitudes medias: mayor gradiente y las nubes se forman a menos altura, sobretodo en invierno
El GAH depende de la cantidad de vapor inicial
Vapor inicial GAHLiberación 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 .
Gradiente adiabático saturado o húmedo
(GAH)
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
CONDICIONES DE ESTABILIDAD O SUBSIDENCIA
Movimiento descendente de aire frío y denso que se va secando por calentamiento.
Al descender el aire se producirá un anticiclón (sube la presión). Con vientos divergentes.
Tiempo seco, sin posibilidad de
lluvias
No hay movimientos verticales de aire, no
hay dispersión de los contaminantes
No hay movimientos verticales de aire, no
hay dispersión de los contaminantes
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 ºCA
ltitu
d (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
itud
(m)
b cb
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
CONDICIONES DE ESTABILIDAD O SUBSIDENCIA
GVT positivo y menor que el GAS
GVT negativoSe pueden dar en dos situaciones
La masa de aire interior se enfría más rápidamente que la exterior y desciende
GVT a la derecha
Caso de inversión térmica, se forma niebla y atrapa la contaminación contra el suelo
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
itud
(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
Movimiento ascendente de aire (convección) que varia conforme GAS. En el seno de una
masa estática en el que se cumple GVT
>
Asciende ya que GVT>GAS (Aire exterior más frío y denso que el interior)
GVT a la izquierda
Al ascender el aire se producirá una borrasca
(baja la presión). Convergiendo el aire
hacia su interior
Posibilidad de lluvia si el aire ascendente es
húmedo.
Hay movimientos verticales de aire, por tanto es posible la
dispersión de los contaminantes
Hay movimientos verticales de aire, por tanto es posible la
dispersión de los contaminantes
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
itud
(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.
Inestabilidad atmosférica Situación de estabilidad o «inversión térmica»
Trazando una línea vertical hacia arriba, desde la cruz, se corta a la curva de condensación en el valor 17. Esto significa que, según la gráfica a 20ºC
puede haber hasta 17g/m3 de vapor de agua. Por tanto:
Humedad relativa= (12,5g/17g)x100 = 73%
1.Calcule la humedad relativa de la masa de aire en las condiciones de partida.
Ten en cuenta que la línea separa las condiciones en que el aire contiene agua está en forma de vapor (a la derecha) de las condiciones en las que el aire está saturado (a la izquierda). La línea representa la condensación.
2. Calcule la temperatura aproximada a la que alcanzará su punto de rocío.
Según la gráfica, para una masa de aire que contiene 12,5 g/m3 la saturación se alcanzará si la temperatura desciende hasta unos 15ºC.
El punto de rocío representa la temperatura a la cual el vapor de agua se vuelve líquido. Lógicamente esto también depende de la cantidad de vapor de agua (humedad absoluta), por eso hay muchos puntos de rocío. La gráfica que nos dan resulta de unir todos los puntos de rocío.
Si representamos en la gráfica los valores que nos dan en el enunciado (20ºC y 12.5 g/m3) obtenemos un punto; a partir de él trazamos una línea horizontal a la izquierda hasta obtener el punto de rocío (unos 15ºC).
3. Considerando un gradiente adiabático saturado (GAH) de 0.5ºC/100m y un gradiente adiabático seco (GAS) de 1ºC/100m, ¿con qué temperatura llegará a la cumbre?
La masa que asciende se encuentra inicialmente seca y conforme sube desciende su temperatura 1ºC cada 100 m. Así si a 100 m de altitud la temperatura es 20ºC, a 200 será 19ºC, a 300 será 18ºC y así sucesivamente.
Cuando la masa de aire tenga una temperatura de 15ºC, según la respuesta al ejercicio anterior, el agua se condensará y, a partir de entonces el enfriamiento se producirá más lentamente, la temperatura bajará sólo 0.5ºC cada 100m.
Teniendo lo anterior en cuenta se puede completar la tabla inferior de izquierda a derecha, desde los 100 m de altura hasta los 1600 m de la cima en donde la temperatura de la masa de aire ha resultado ser de 10ºC.
Altitud 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
Temp. 20º 19º 18º 17º 16º 15º 14.5º 14º 13.5º 13º 12.5º 12º 11.5º 11º 10.5º 10º
Aire seco: se aplica el gradiente 1ºC/100m
Aire saturado: se aplica el gradiente 0.5ºC/100m
Condiciones de estabilidad e inestabilidad atmosféricas
Actividad : Observa las cuatro gráficas. ¿Qué tipo de movimientos atmosféricos y qué condiciones isobáricas se asocian a cada una de
ellas? Señala la capacidad de dispersar la contaminación en cada caso.
GAS GVT
¿Es igual la temperatura en toda la superficie del planeta?
El reparto de la radiación solar no es igual en todas las zonas, por lo que
hay diferencias de temperatura según la zona y la época
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.
4. CIRULACIÓN ATMOSFÉRICA GLOBAL. DINÁMICA ATMOSFÉRICA HORIZONTAL .
ORIGEN DE LOS VIENTOS
La radiación solar incide con distintos ángulos en las distintas zonas
Misma energía
Luz
Perpendicular 90 º
- Superficie
Luz
Oblicuo
menos de 90 º
+ Superficie
Luz Más oblicuo
más cerca de 0 º
Mucho + Superficie
Poca energía por unidad de
superficieEnergía
intermedia por unidad de superficie
Mucha energía por unidad
de superficie
Si los rayos llegan con menor ángulo se recibe poca energía por unidad de superficie
Si los rayos llegan perpendiculares a la superficie se recibe mucha energía por unidad de superficie
Es lo que ocurre en las zonas próximas a los polos, durante el invierno o al amanecer y atardecer
Es lo que ocurre cerca del ecuador, durante el verano o a medio día
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.
+ temperatura
- temperatura
- temperatura
En la atmósfera se producen corrientes de aire que transportan el aire caliente del ecuador a los polos y el aire frío de
los polos al ecuador
Como la Tierra gira esas corrientes no puede ser rectas y se curvan , llegando
incluso a formar espirales
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.
EL EFECTO CORIOLIS
http://www.youtube.com/watch?v=nUn2yqL4dqY
Consecuencia de la rotación terrestre en sentido antihorario (de oeste a este)
Tiene su valor máximo en los polos y mínimo en el ecuador
Es producido por una fuerza
La circunferencia correspondiente al ecuador es más grande que la
del resto de paralelos
La velocidad de giro de cada punto varía con la latitud
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19
http://www.bioygeo.info/Animaciones/Coriolis.swf
ConsecuenciasConsecuencias
Un móvil que sale del ecuador hacia el polo Norte se va encontrando con un suelo que gira más lento, tiende a adelantarse a la rotación y se desvía hacia la derecha
Un móvil que sale del polo Norte hacia el ecuador se va encontrando con un suelo que gira más deprisa, ira quedando rezagado respecto a la rotación y se desvía, también hacia la derecha
Para el hemisferio sur es razonamiento es igual y en este caso desvía hacia la izquierda
En el hemisferio norte
Giro en sentidohorario
Giro en sentidoantihorario
Efecto de Coriolis
Calentamiento intenso
Borrascas ecuatoriales
Bajas temperaturas
Bajas temperaturas
Anticiclón polar
Anticiclón polar
Viento en superficie: de los polos al ecuador
Viento en las capas altas: del
ecuador a los polos
… Y sin embarg
o, la Tierra
, se m
ueve
… Y sin embarg
o, la Tierra
, se m
ueveCIRCULACIÓN GENERAL DEL AIRE EN LA TROPOSFERA
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.
CÉLULA DE HADLEY
La más energética
En las borrascas (B) ecuatoriales se eleva el aire cálido hasta la tropopausa y en altura va hacia los polos
El efecto Coriolis produce su desviación, a la latitud de 30º la célula
se fragmenta y la mayoría del aire desciende formando la zona de
anticiclones (A) tropicales. En los continentes producen desiertos.
La célula se cierra con los alisios, vientos superficiales (NE en el hemisferio norte y SE en el sur. Convergen en la ZCIT (zona de convergencia intertropical).
España: muy influida por el anticiclón de las Azores En verano anticiclón del Sahara
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 añoEste 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.
CÉLULA DE
FERREL
Situada en medio se forma por la acción de los cientos
superficiales del oeste o westerlies (SO en el hemisferio
norte y NO en el sur)
Estos cinturones de borrascas y anticiclones durante el verano (HN) se desplazan hacia el norte y en invierno (HN) hacia el sur
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)
CÉLULA POLAR
El levante polar (NE en el hemisferio norte y SE en el
sur) llega hasta 60º y se eleva formando las
borrascas subpolares
Afectan a España en invierno cuando desciende a los 40º o 30º N
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.
Ascenso térmico
Aire frío
Cúmulonimbos
Aire cálido y húmedo
Cúmulos
Frente frío
Nubes de desarrollo vertical
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
Altoestratos Cirros
Nimboestratos
Estratocúmulos
Aire frío
Aire cálido y húmedo
Frente cálido
Nubes de desarrollo horizontal
Ascenso orográfico
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
6. EL CLIMA
CLIMAS DE LAS ZONAS CÁLIDAS- Ecuatorial- Tropical - DesérticoCLIMAS DE LAS ZONAS TEMPLADAS- Oceánico- Mediterráneo- ContinentalCLIMAS FRIOS- Zonas polares- Zonas de alta Montaña
CLIMA TEMPERATURAS PRECIPITACIONES
EcuatorialAltas 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
OceánicoSuaves en verano (máximas de 20º) y frescas en
invierno (4º - 5º)Abundantes y regulares (1000
mm)
MediterráneoAltas 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)
PolarBajas 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 CLIMALa 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 GVT. 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, continentalidad: 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)
Climodiagrama 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 CLIMODIAGRAMA
Estación meteorológica de donde se han recogido los datosEje 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 CLIMODIAGRAMA
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 absolutoMínimo 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 climodiagramas 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
Temperaturamínima
Temperaturamáxima
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 climodiagrama territorialmente.
Finalmente se ha de realizar un análisis de los factores que intervienen en dicho clima.
Climodiagrama 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
http://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/webctma/2atmosfera/ComparaAnticiclonBorrasca.html
7. FENÓMENOS AEROLÓGICOS. 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 o anabática y
montaña o catabáticaA: Brisa marina diurnaB: Brisa terrestre nocturna
SENTIDO DE LAS BRISAS
Tierra (cada vez
más caliente)
Brisa diurna
Tierra (cada vez
más fría)
BRISA MARINA
En las zonas costeras, la tierra se calienta más rápidamente que el mar
El aire situado sobre la tierra sube en forma de corrientes ascendentes
Al ascender se “aspira” aire más fresco situado sobre el mar
De día la brisa sopla hacia el continente
Efecto regulador de la temperatura
En las zonas costeras, la tierra se enfría más rápidamente que el mar
El aire situado sobre el agua sube en forma de corrientes ascendentes
Al ascender se “aspira” aire situado sobre el continente
De noche la brisa sopla hacia el mar
Brisa marina
Brisa de día Brisa de noche
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.
Brisa anabática y catabática
Brisa anabática
Brisa catabática
Isla urbana de calor
ISLA URBANA DE CALOR
Restitución
Aire frío: 2 ºCAire caliente: 9 ºC
Aire caliente
Aire frío
RESTITUCIÓN
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.
8. 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 polar2. desplazamiento del aire cálido3. formación de un frente ocluido4. 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)
Posición del frente polar en verano
En invierno el frente polar se desplaza hacia el sur pero no de forma homogénea.
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
Origen de la gota fría
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 huracánse localiza en el centrode la espiral, dondeel tiempo está en calmay 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 huracány reemplaza al aire caliente
el aire caliente se mueve en espiral alrededordel 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 entre8 000 y 15 000 m
COLA
ZONA PELIGROSAbajo el huracán,las bandas giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojodel huracán y aumentan según se aproximanal núcleo central
los vientos más fuertes se dan en el nivel más bajo, perola zona más destructivaes 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 maral 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.
Nuestro invierno
Nuestro verano
CONSECUENCIAS CARACTERÍSTICAS CAUSAS
Desastre general
Inundación
Torbellino enorme 150 km/h Lluvias abundantes Z. Intertropical:verano-otoño
Ascenso gran masa de aire cálido y húmedo
Desastre general Torbellino más pequeño Vientos de hasta 500 km/h Succión
Núcleos de bajas presiones provocan ascenso muy rápido
Inundaciones.
Erosión. Incendios.En verano, por la tarde Calentamiento y
evapo-ración a lo largo del día
Inundaciones Zona mediterránea a final de verano y principio otoño
Masa de aire frío desgajada de la región de la corriente del Chorro
Inundaciones Invierno Aire frío que avanza bajo el cálido provocando una rápida condensación
Pérdida de cosechas
Falta agua consumo humano
Normal en clima mediterr. Aumenta de N a S, de O a E
Verano: anticiclón Azores Invierno: anticiclón continental de bloqueo
Muertos Anticiclón cont. bloqueo Masas de aire ártico
Muertos
IncendiosAnticiclón Azores + vientos de África
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 ARQUITECTÓNICOS
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/2006/09/12/155486.phphttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/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 BUSCARZONAS CON VIENTO
LAS HÉLICESSON PELIGROSASPARA LAS AVES
NO AUMENTAEL 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.
CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIAMBIENTALES 2º Bachillerato. MELÉNDEZ, Ignacio, ANGUITA, Francisco.
CABALLER, María Jesús. Editorial Santillana.
I.E.S. Cardenal Cisneros de Alcalá de Henares, Madrid. HERNÁNDEZ, ALBERTO 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.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/webctma/2atmosfera/GradientesVerticales.html http://www.slideshare.net/isaacbuzo/comentario-de-un-climograma
BIBLIOGRAFÍA/PÁGINAS WEB