la temperatura y sus variaciones

7/23/2019 la temperatura y sus variaciones

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LA TEMPERATURA Y SUS VARIACIONES

1. CONCEPTO:La temperatura de un cuerpo indica en qu direccin se desplazar el calor al poner encontacto dos cuerpos que se encuentran a temperaturas distintas, ya que ste pasasiempre del cuerpo cuya temperatura es superior al que tiene la temperatura ms baja; el

proceso contina hasta que las temperaturas de ambos se igualan.

2. ESCALAS TERMOMETRICAS:Las escalas de temperatura ms comnmente usadas son dos: elsius y !ahrenheit.on "ines de aplicaciones "#sicas o en la e$perimentacin, es posible hacer uso de unatercera escala llamada %el&in o absoluta. La escala elsius es la ms di"undida en elmundo y se la emplea para mediciones de rutina, en super"icie y en altura.

La escala !ahrenheit se usa en algunos pa#ses con el mismo "in, pero para temperaturasrelati&amente bajas contina siendo de &alores positi&os. 'e aclarar este conceptocuando se e$pongan las di"erencias entre ambas escalas.

(radicionalmente, se eligieron como temperaturas de re"erencia, para ambas escalas lospuntos de "usin del hielo puro )como *+ -+ ! y de ebullicin del agua pura, a ni&eldel mar )como /**+ o -/-+ !.

omo puede &erse, la di"erencia entre estos dos &alores e$tremos es de /**+ y /0*+ !,respecti&amente en las dos escalas.

1or otro lado, la relacin o cociente entre ambas escalas es de /**2/0*, es decir 324.5simismo una temperatura de *+ ! es -+ ! ms "r#a que una de *+ , esto permitecomparar di"erentes temperaturas entre una y otra escala. 6n algoritmo sencillo haceposible pasar de un &alor de temperatura, en una escala, a unos en la otra y &ice&ersa, osea:

*+ 7 324 )+! 8 - y *+! 7 423 )+ 9 -

La escala absoluta o %el&in es llamada as# por ser ste su creador. l l#mite terico in"eriorde la misma no se puede alcanzar interpretndose los +% como el estado energtico msbajo que pueden llegar a alcanzar las molculas de la materia. n los laboratorios debajas temperaturas se han alcanzado &alores muy bajos, cercanos a -


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2/** 7 )!-2/0* 7 )%-


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stas di"erencias de radiacin originan las &ariaciones de temperatura. 1or otro lado, latemperatura puede &ariar debido a la distribucin de distintos tipos de super"icies y en"uncin de la altura.

Ejercen inflenci! "#$re l! %e&'er!%r!:La &ariacin diurna, distribucin latitudinal, &ariacin estacional, tipos de super"icie

terrestre y la &ariacin con la altura.

V!ri!ci(n )irn!:'e de"ine como el cambio en la temperatura, entre el d#a y la noche, producido por larotacin de la tierra.

V!ri!ci(n )e l! %e&'er!%r! c#n l! l!%i%):n este caso se produce una distribucin natural de la temperatura sobre la es"eraterrestre, debido a que el ngulo de incidencia de los rayos solares &ar#a con la latitudgeogr"ica.

V!ri!ci(n e"%!ci#n!l:

sta caracter#stica de la temperatura se debe al hecho que la (ierra circunda al 'ol, en surbita, una &ez al aAo, dando lugar a las cuatro estaciones: &erano, otoAo, in&ierno yprima&era.

omo se sabe, el eje de rotacin de la (ierra est inclinado con respecto al plano de surbita; entonces el ngulo de incidencia de los rayos solares &ar#a, estacionalmente, en"orma di"erente para ambos hemis"erios.

s decir, el Hemisferio Norte es ms clido que el Hemisferio Sur durante los meses dejunio, julio y agosto, porque recibe ms energ#a solar.Bec#procamente, durante los meses de diciembre, enero y febrero, el Hemisferio Surrecibe ms energa solar que el similar del Nortey, por lo tanto, se torna ms clido.

V!ri!ci#ne" c#n l#" %i'#" )e "'erficie %erre"%re:La distribucin de continentes y ocanos produce un efecto muy importante en lavariacin de temperatura

5l establecerse di"erentes capacidades de absorcin y emisin de radiacin entre tierra yagua )capacidad calor#"ica, podemos decir que las &ariaciones de temperatura sobre lasreas de agua e$perimentan menores amplitudes que sobre las slidas.

Sobre los continentes, se debe resaltar el hecho de que e$isten diferentes tipos de suelosen cuanto a sus caracter#sticas: desrticos, sel&ticos, cubiertos de nie&e, etc. (al es as#que, por ejemplo, suelos muy hmedos, como pantanos o cinagas, actan en "orma

similar a las super"icies de agua, atenuando considerablemente las &ariaciones detemperatura.

(ambin la &egetacin espesa tiende a atenuar los cambios de temperatura, debido a quecontiene bastante agua, actuando como un aislante para la trans"erencia de calor entre la(ierra y la atms"era.


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1or otro lado, las regiones desrticas o ridas permiten grandes &ariaciones en latemperatura. sta in"luencia climtica tiene a su &ez su propia &ariacin diurna yestacional.

omo ejemplo ilustrati&o de este hecho podemos citar que una di"erencia entre lastemperaturas m$imas y m#nimas puede ser de /*+, o menos, sobre agua, o suelos

pantanosos o inundados, mientras que diferencias de !asta "#$%, o ms, son posiblessobre suelos rocosos o desiertos de arena.

n la Ceseta 'iberiana, al Dorte de 5sia, la temperatura promedio en julio es de alrededorde /*+ y el promedio en enero alrededor de @*+; es decir, una amplitud estacional dealrededor de 3*+.

l &iento es un "actor muy importante en la &ariacin de la temperatura. 1or ejemplo, enreas donde los &ientos proceden predominantemente de zonas hmedas u ocenicas, laamplitud de temperatura es generalmente pequeAa; por otro lado, se obser&an cambiospronunciados cuando los &ientos pre&alecientes soplan de regiones ridas, desrticas ocontinentales.

omo caso interesante, se puede citar que en muchas islas, la temperatura permaneceapro$imadamente constante durante todo el aAo.

V!ri!ci#ne" c#n l! !l%r!:5 tra&s de la primera parte de la atms"era, llamada tropos"era, la temperatura decrecenormalmente con la altura. ste decrecimiento de la temperatura con la altura recibe ladenominacin de Eradiente Fertical de (emperatura, de"inido como un cociente entre la&ariacin de la temperatura y la &ariacin de altura, entre dos ni&eles.

n la tropos"era el E.F.(. medio es de apro$imadamente =.3+ 2 /*** m.'in embargo a menudo se registra un aumento de temperatura, con la altura, en

determinadas capas de la atms"era.

5 este incremento de la temperatura con la altura se la denomina in&ersin detemperatura.

6na in&ersin de temperatura se puede desarrollar a menudo en las capas de laatms"era que estn en contacto con la super"icie terrestre, durante noches despejadas y"r#as, y en condiciones de calma o de &ientos muy sua&es.

'uperada esta capa de in&ersin trmica, la temperatura comienza a disminuirnue&amente con la altura, restablecindose las condiciones normales en la tropos"era.

1uede ocurrir que se produzcan in&ersiones trmicas, en distintos ni&eles de altura de latropos"era in"erior o media. sto se debe, "undamentalmente, al ingreso de aire calienteen algunas capas determinadas, debido a la presencia de alguna zona "rontal.

n trminos generales, la temperatura decrece a lo largo de toda la tropos"era, hastaalcanzar la regin llamada estratos"era )&ariable con la latitud y la poca del aAo, dondela temperatura no decrece si no que permanece apro$imadamente constante o, inclusi&e,aumenta con la altura.


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La zona de transicin entre la tropos"era y la estratos"era recibe el nombre de tropopausa.*. MEDICION DE LA TEMPERATURA DEL AIRE:l instrumento utilizado para medir temperaturas se llama termmetro. $isten &arios tiposde termmetros, cuya construccin &aria segn el uso a que se destinan y su modo deutilizacin.

(odos los termmetros miden la temperatura y sus &ariaciones apro&echando el e"ectoproducido por el calor sobre un cuerpo. Eeneralmente se utiliza la dilatacin queacompaAa a un incremento de calor. La dilatacin del mercurio contenido en un tubocerrado de &idrio, constituye el "undamento del termmetro cient#"ico ms comn. 5lgunas&eces se utiliza alcohol en lugar de mercurio.

En &e%e#r#l#+,!- l!" %e&'er!%r!" e &!/#r&en%e "e &i)en "#n l!" "i+ien%e":

Te&'er!%r! )el !ire # !&$ien%e.0es la temperatura del aire registrada en el instante dela lectura.Pn%# )e r#c,# )(emperatura de punto de roc#o. es la temperatura a la cul el aire

alcanza la saturacin, es decir se condensa. sta temperatura es medido por medio del1sicrmetro, Gnstrumento consistente en un termmetro de bulbo seco y uno de bulbohmedo, que se utiliza para medir el contenido de &apor de agua en el aire.

Te&'er!%r! Mi&!. es la mayor temperatura registrada en un d#a, y que se presentaentre las /@:** y las /=:** horas.

Te&'er!%r! M,ni&!. es la menor temperatura registrada en un d#a, y se puedeobser&ar en entre las *=:** y las *0:** horas.

Gradiente vertical de temperatura

l gradiente &ertical de temperatura se define como el gradiente en el que la temperaturadel aire cambia con la altura l &erdadero gradiente &ertical de temperatura de laatms"era es apro$imadamente de = a < + por Hm )en la tropos"era pero &ar#a muchosegn el lugar y la hora del d#a. 6na disminucin de temperatura con la altura se definecomo un gradiente vertical negativoy un aumento de temperatura con la altura como unopositi&o.

l comportamiento de la atms"era cuando el aire se desplaza &erticalmente depende dela estabilidad atmos"rica. 6na atms"era estable resiste la circulacin &ertical; el aire quese despla&a verticalmente en ella tiende a regresar a su posicin inicial stacaracter#stica de la atms"era le confiere la capacidad de dispersar los contaminantesemitidos al aire 1ara comprender la estabilidad atmos"rica y su importancia en la

dispersin de la contaminacin, es "undamental al entender los mecanismos de laatms"era porque estn relacionados con la circulacin atmos"rica &ertical.

Eradiente adiabtico seco

6na porcin de aire en su mayor parte no intercambia calor traspasando sus "ronteras.1or consiguiente, una porcin de aire ms clida que el aire circundante no trans"ierecalor a la atms"era. ualquier cambio de temperatura producido en la porcin de aire se


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debe a aumentos o disminuciones de la acti&idad molecular interna. stas modi"icacionesse producen adiabticamente y se deben slo al cambio de la presin atmos"ricapro&ocado por el mo&imiento &ertical de la porcin de aire. 6n proceso adiabtico esaquel en el que no se produce trans"erencia de calor ni de masa a tra&s de las "ronterasde la porcin de aire. n este proceso, la compresin da lugar al calentamiento, y lae$pansin al en"riamiento. 6na porcin de aire seco que se ele&a en la atms"era se

en"r#a en el gradiente adiabtico seco de 4,0 +2/.*** m y presenta un gradiente &erticalde 4,0 +2/.*** m. Ie manera similar, una porcin de aire seco que se hunde en laatms"era se calienta en el gradiente adiabtico seco de 4,0 +2/.*** m y presenta ungradiente &ertical de 4,0 +2/.*** m. n este conte$to, se considera que el aire es secoya que el agua que contiene permanece en estado gaseoso.

'l gradiente vertical adiabtico seco es fijo, totalmente independiente de la temperaturadel aire ambiental. 'iempre que una porcin de aire seco ascienda en la atms"era, seen"riar en el gradiente de 4,0 +2/.*** m, independientemente de cul haya sido sutemperatura inicial o la del aire circundante. omo se &er ms adelante, el gradiente&ertical adiabtico seco es "undamental en la de"inicin de la estabilidad atmos"rica.

6n diagrama adiabtico simple demuestra la relacin entre la ele&acin y la temperatura.n la "igura @/, las l#neas punteadas indican el gradiente &ertical adiabtico seco condi&ersas temperaturas al inicio y a lo largo del eje horizontal. 'e debe recordar que la

pendiente de la lnea permanece constante, independientemente de su temperatura inicialen el diagrama.

i+r! 401. r!)ien%e 5er%ic!l !)i!$%ic# "ec#


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Eradiente &ertical adiabtico hmedo

5l ele&arse, una porcin de aire seco que contiene &apor de agua seguir en"rindose enel gradiente &ertical adiabtico seco hasta que alcance su temperatura de condensacin opunto de roc#o. n este punto, la presin del &apor de agua iguala a la del &apor desaturacin del aire y una parte del &apor de agua se comienza a condensar. La

condensacin libera calor latente en la porcin de aire y, por consiguiente, el gradiente deen"riamiento de la porcin disminuye. La "igura @- ilustra este nue&o gradiente, conocidocomo gradiente &ertical adiabtico hmedo. 5 di"erencia del gradiente &ertical adiabticoseco, no es constante pero depende de la temperatura y la presin. 'in embargo, en lamitad de la tropos"era, se estima un gradiente apro$imado de = a < +2/.*** m.

i+r! 402. r!)ien%e 5er%ic!l !)i!$%ic# 67&e)#

Eradiente ambiental

omo se dijo anteriormente, el &erdadero per"il de la temperatura del aire ambientalmuestra el gradiente &ertical del ambiente. ste, algunas &eces denominado gradiente&ertical pre&alente o atmos"rico, es el resultado de complejas interacciones complejasproducidas por "actores meteorolgicos y generalmente se considera que consiste en unadisminucin en la temperatura con la altura. s particularmente importante para lacirculacin &ertical, ya que la temperatura del aire circundante determina el grado en elque una porcin de aire se ele&a o desciende. omo se indica en la "igura @, el per"il dela temperatura puede &ariar considerablemente con la altitud; algunas &eces puedealcanzar gradientes mayores que el adiabtico seco y en otras ocasiones, menores. l"enmeno producido cuando la temperatura aumenta con la altitud se conoce comoin&ersin de la temperatura. n la "igura @@, esta in&ersin se produce en ele&aciones de-** a 3* m. sta situacin es importante principalmente en la contaminacin del aireporque limita la circulacin &ertical de este.


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i+r! 403. r!)ien%e 5er%ic!l !&$ien%!l

i+r! 404. In5er"i(n )e l! %e&'er!%r!
http://www.bvsde.paho.org/cursoa_meteoro/lecc4/lecc4_1.html#top


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Al%r! )e &e8cl!

Becuerde la analog#a de la porcin de aire con un globo. La "igura @3 indica tres manerasen que el gradiente adiabtico in"luye en la "lotabilidad. n cada situacin asuma que elglobo se in"la con aire a -* + en el ni&el del suelo y luego es impulsado manualmente auna altura de / Hm )por ejemplo, por el &iento sobre la cresta de una montaAa. l aire del

globo se e$pandir y en"riar a apro$imadamente /* +. La ele&acin o ca#da del globodebido a la descarga depende de la temperatura y la densidad del aire circundante. n lasituacin J5J, el globo se ele&ar porque permanece ms clido y menos denso que elaire circundante. n la situacin JKJ, se hundir porque es ms "r#o y denso. n lasituacin JJ, no se mo&er porque tiene la misma temperatura y densidad que el airecircundante.

i+r! 409. Rel!ci(n )el +r!)ien%e !)i!$%ic# c#n l! %e&'er!%r! )el !ire

Los mismos principios se aplican para las condiciones reales de la atms"era cuando unaporcin de aire se calienta cerca de la super"icie y se ele&a, y otra desciende para tomarsu lugar. La relacin entre el gradiente &ertical adiabtico y el gradiente &ertical ambientaldeber#a ser &isible entonces. ste ltimo controla el grado en el que una porcin de airepuede ele&arse o descender.

n un diagrama adiabtico, como el de la "igura @=, el punto en el que la porcin de aireque se en"r#a en el gradiente &ertical adiabtico seco intersecta la Jl#neaJ per"il de latemperatura ambiental se conoce como altura de mezcla. ste es el ni&el m$imo al quela porcin de aire puede ascender. uando no se produce ninguna interseccin )cuando elgradiente &ertical ambiental es mucho mayor que el gradiente &ertical adiabtico, la alturade mezcla se puede e$tender a mayores alturas en la atms"era. l aire que se encuentradebajo de la altura de mezcla con"orma la capa de mezclado. Cientras ms pro"unda seaesta capa, mayor ser el &olumen de aire disponible para la dispersin de loscontaminantes.


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i+r! 40*. Al%r! )e &e8cl!

Vientos

Los vientos pueden ser definidos como masas de aire en movimiento. Este trmino sesuele aplicar al movimiento horizontal propio de la atmsfera; los movimientos

verticales, o casi verticales, se llaman corrientes. Los vientos se producen pordiferencias de presin atmosfrica, atribuidas, sobre todo, a diferencias detemperatura. Las variaciones en la distribucin de presin y temperatura se deben, engran medida, a la distribucin desigual del calentamiento solar, junto a las diferentespropiedades trmicas de las superficies terrestres y ocenicas.

Los vientos se miden empleando! La "eleta registra la direccin de los vientos. #ambin puede emplearse elanemoscopio.! El $nemmetro mide la velocidad de los vientos e%presada en &ph.


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Leyes de los vientos 'era. Ley ( )uys )alliot todos los vientos se desplazan de zonas de alta a zonas

de baja presin. *da. Ley ( +tephenson la velocidad o intensidad de los vientos est en

proporcin directa a la diferencia de presin entre dos masas de aire.

TIPOS DE VIENTO

Los &ientos en la tierra son de &arias clases, estos &ientos se "orman gracias a "actores

terrestres que se &en in"luenciados por la temperatura, la geogra"#a y su ubicacin "rente

al ocano. l entendimiento del mo&imiento de los &ientos es especialmente cuando el

hombre pudo &er por primera &ez el globo terrestre desde el espacio.

Eracias a las ayudas dadas por los satlites meteorolgicos, el hombre puede predecirmuchos "enmenos relacionados con los &ientos, adems, puede predecir catstro"es que

la "uerza de la naturaleza puede ocasionar.

n el siguiente documento estudiaremos las clases de &ientos que se dan en la tierra

detectados por los satlites, estos &ientos segn su ubicacin tienen un nombre, adems,

por lo mismo podremos entender como se "orman algunos desiertos.

Los &ientos que soplan a lo largo de %#)# el !# )e )en#&in!n; 'er&!nen%e"J y seclasi"ican en:
http://imageshack.us/?x=my6&myref=http://load.imageshack.us/


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Ali"i#": stos &ientos son aquellos que soplan a lo largo del paralelo ecuatorial, estos&ientos gracias a su ubicacin en el globo, solo se mo&ilizan del este al oeste. stos&ientos pueden ser del noroeste y del suroeste.Vien%#" )el #e"%e: stos &ientos son llamados tambin contralisios, no se "orman en lazona ecuatorial, sino que se "orman en el trpico de cncer y el trpico de capricornio.


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1or el contrario, l#" 5ien%#"; 'eri()ic#"; n# "#n c#n"%!n%e"; estos se deben a la&ariacin de la posicin del eje terrestre, a las estaciones del aAo, montaAas y &alles. 'onlos siguientes:

Vien%#" n8#ne": stos &ientos son los que se producen gracias la traslacin de latierra. n &erano el &iento tiene una direccin del mar a la tierra y en in&ierno es de latierra al mar.


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T#r&en%!": 'on cumunolimbos "ormados por rpidas corrientes de aire ascendente,estos se producen en ciertas regiones donde les dan nombres locales.

Tif#ne":Erandes torbellinos atmos"ricos, con un dimetro de &arias decenas y hastacientos de Hilmetros, &an en sentido antihorario.


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Tr#&$!: Bemolinos "uertes en el ocano.

Caractersticas fsicas de los vientos

El estudio sistemco de las caracterscas del viento es muy importante para:

dimensionar estructuras de edifcios como silos, grandes galpones, edifcaciones elevadas,

etc.;
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Trombe.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Cyclone_Catarina_from_the_ISS_on_March_26_2004.JPG


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disear campos degeneracin elicade energa elctrica;

disear proteccin de mrgenes enembalsesy los taludes de montante en las presas.

La medicin de la velocidad y direccin del viento se efecta con instrumentos

registradores llamados anemmetros, que disponen de dos sensores: uno para medir la

velocidad y otro para medir la direccin del viento. Las mediciones se registran enanemgrafos.

Para que las mediciones sean comparables con las mediciones efectuadas en otros lugares

del planeta, las torres con los sensores de velocidad y direccin deben obedecer a

normativas estrictas dictadas por la OMM - Organiacin Meteorolgica Mundial.
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttp://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttp://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttp://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_Meteorol%C3%B3gica_Mundialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3licahttp://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttp://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Sensorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_Meteorol%C3%B3gica_Mundial

la temperatura y sus variaciones

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