Este documento describe los principales conceptos relacionados con la Tierra y su dinámica atmosférica. Explica que el Sol es la fuente principal de energía y luz para la Tierra, y describe la estructura y movimientos de la Tierra y su atmósfera. También resume los conceptos básicos de probabilidad y estadística utilizados en meteorología, así como los agentes geológicos internos y externos que modelan el relieve terrestre.

1. La Tierra, la energía
externa y los sucesos
aleatorios
Tema 4

2. 1. El Sol: fuente de luz y energía
 El Sol es una estrella amarilla formada hace 5000 millones de
años situada en el centro del Sistema Solar.
 Está formado fundamentalmente por hidrógeno 92,1%, helio
7,8% y otros como oxígeno, carbono, nitrógeno, hierro, …..
 Su movimiento de rotación sobre su eje dura entre 25 días
(en los polos) y 36 días (en el ecuador)

3. Está formado por:
1. Núcleo: donde se generan
reacciones de fusión nuclear.
2. Zona radiactiva: la energía
se transporta por radiación.
3. Zona convectiva: la energía
llega al exterior por
convección.
4. Fotosfera: capa que vemos
del Sol.
5. Cromosfera: visible durante
los eclipses de Sol.
6. Corona: temperatura
aproximada 1000000ºC

4. 2. La Tierra
 Es el tercer planeta del Sistema Solar.
 Es una esfera ligeramente achatada por los polos que
presenta dos tipos de movimiento:
1. Movimiento de traslación: es el que describe alrededor del
Sol. Tarda 365 días y 6 horas en realizarlo en sentido
antihorario.
2. Movimiento de rotación: es el movimiento de giro alrededor
de su propio eje. Da lugar al día y la noche.

6. La Tierra es un sistema activo formado por cuatro partes que
interaccionan entre sí:
 Atmósfera: es la capa gaseosa que rodea la Tierra
formada por nitrógeno (78,1%), oxígeno (20,94%) y el 1%
restante por argón, dióxido de carbono, neón y helio, ozono,
polvo y vapor de agua.
 Actúa como regulador térmico y como filtro de radiación solar.
 La atmósfera se divide en:
1. Troposfera: es la capa que está en contacto con el suelo
entre 11 y 12 km de altura. En ella se producen casi todos los
fenómenos atmosféricos. Contiene casi todo del CO2 y el
vapor de agua. La T disminuye a razón de 6,5º/km. La
densidad del aire disminuye con la altura.

7. 2. Estratosfera: hasta los 45 km de altura. En ella se encuentra la
capa de ozono que absorbe la radiación UV.
3. Mesosfera: se extiende hasta los 80 km de altura. Posee las
temperaturas más bajas de la atmósfera (hasta -80ºC).
4. Termosfera: esta capa llega hasta los 500 km de altura y
contiene gases ionizados. En esta capa se absorben los RX y los
Rφ procedentes del Sol. La temperatura puede llegar hasta los
1500ºC En ella se producen las auroras boreales.
5. Exosfera: es la zona más exterior de la atmósfera, alcanzando
hasta los 1000 km. La temperatura alcanza los 2400ºC.

9. • Hidrosfera: está formada por las aguas superficiales (líquidas
y sólidas) y las aguas subterráneas.
 Geosfera: es una capa
generalmente sólida,
aunque en algunas zonas
puede estar fundida a
consecuencia de las altas
temperaturas reinantes en
el interior de nuestro
planeta. Formada por
rocas, minerales y
metales. La geosfera
tiene tre subcapas:
corteza, manto y
núcleo.
 Biosfera: está
constituida por todos los
seres vivos.

10. 3, DINÁMICA ATMOSFÉRICA
 La inclinación del eje de la Tierra respecto al plano de la
eclíptica, provoca que la energía del Sol no llegue
uniformemente a todos los lugares de la Tierra. Esto da lugar a
que unas zonas de la Tierra reciban más luz y calor que otras.
 Existe una transferencia de calor continua del ecuador a los
polos por medio de la circulación global atmosférica y oceánica.
 La circulación global atmosférica consiste en movimientos de
aire horizontales y verticales.
 El aire próximo a la superficie (cálido y ligero) asciende a zonas
altas de la atmósfera, enfriándose en su ascenso y
condensándose el vapor de agua en las nubes.
 El aire de las zonas altas (frío y denso) tiende a descender
calentándose y el agua condensada se evapora.

11. Las masas de aire que ascienden crean en la superficie zonas de
bajas presiones (ciclones o borrascas). Las masas de aire que
descienden originan áreas de altas presiones (anticiclones).
 Los movimientos horizontales son desplazamientos de masas
de aire paralelos a la superficie, que se forman para compensar
las variaciones horizontales de presión atmosférica y originan
los vientos.
 El aire siempre se desplaza de una zona de alta presión a otra
de baja presión.

12. MAPAS METEOROLÓGICOS: la METEOROLOGÍA predice las
condiciones climáticas representadas mediante mapas del tiempo.
Para ello utiliza:
 Estaciones meteorológicas.
 Imágenes procedentes de satélites.
Los mapas del tiempo poseen los siguientes elementos:
1. Isobaras: unen puntos de igual presión (en mb).
2. Zonas de altas presiones o anticiclones (A): ausencia de
nubosidad acompañadas de altas temperaturas en verano y
bajas en invierno.
3. Zonas de bajas presiones o borrascas (B): abundante
nubosidad.
4. Frentes o zonas de convergencia: donde se encuentran
masas de aire a distinta temperatura y humedad. Fríos (línea
y triángulos), el aire frío desplaza al caliente hacia arriba, o
cálidos (líneas con semicírculos): el aire cálido se introduce
bajo el frío generando gran nubosidad.

15. 4. TÉCNICAS DE RECUENTO
 En METEOROLOGÍA una
de las herramientas más
utilizadas es la
PROBABILIDAD.
 Realicemos un ejemplo
sencillo: lanzamos tres
monedas al aire.
¿Cuántos resultados
existen?. Podemos
esquematizar los
resultados mediante un
diagrama de árbol.
Este método a veces no
es operativo.

16. En situaciones como el cálculo de posibles resultados cuando
lanzamos 5 dados, el diagrama de árbol no es operativo
 Para resolver este tipo de problemas podemos utilizar el
denominado principio de multiplicación: siempre que
tengamos n experimentos independientes siendo m1, m2, m3,….
Los resultados posibles de cada experimento, obtendremos el
número total de posibilidades multiplicando:
m1∙m2∙m3∙………∙mn
Si lanzamos los cinco dados: 6·6·6·6·6 = 65 = 7776
 Otro tipo de procesos son aquellos en los que los posibles
resultados van decreciendo de un experimento al siguiente.
Aplicando el principio de multiplicación:
n·(n-1)·(n-2)……..2·1 = n!
Esta operación se denomina factorial de un número.

17. 5. PROBABILIDAD: CONCEPTOS
BÁSICOS
 La PROBABILIDAD es una rama de las MATEMÁTICAS que nos
permite estudiar las situaciones en las que no podemos
determinar con absoluta certeza el resultado que va a
producirse. Estas situaciones se llaman situaciones aleatorias
o experimentos aleatorios.
 Espacio muestral y sucesos: al conjunto de todos los
posibles resultados que se nos presenten ante una situación
aleatoria se le denomina espacio muestral (E). Por ejemplo:
E={soleado, nubes y claros, nublado, lluvioso,
niebla, tormenta, nieve}

18. Cada uno de los resultados que componen el espacio muestral se
denomina suceso elemental. Los sucesos elementales se
representan mediante una letra mayúscula. A = {soleado}
 La posibilidad formada por varios sucesos elementales,
estaremos ante un suceso compuesto. Por ejemplo el suceso
“que haya precipitaciones” sería compuesto formado por varios
sucesos elementales:
B = {lluvioso, tormenta, nieve}
 Regla de Laplace: La probabilidad de que un suceso S ocurra
en un número comprendido entre 0 (no puede ocurrir nunca) y
1 (ocurre siempre) lo calculamos con la regla de Laplace:
n º casosfavorables
P(S ) =
n º casosposibles

19. 6. SUCESOS COMPUESTOS
 En algunas ocasiones nos puede interesar el estudio de
situaciones aleatorias formadas por el encadenamiento sucesivo
de otras situaciones aleatorias más sencillas. Las denominamos
sucesos compuestos.
 La probabilidad de cada resultado se obtiene multiplicando las
probabilidades de las ramas que conducen a él.

20. 7. AGENTES GEOLÓGICOS INTERNOS
 Tectónica de placas: teoría formulada en 1968 y pretende
explicar la relación entre diferentes fenómenos, como
terremotos, volcanes, formación de montañas, etc.
 La litosfera no es una capa continua sino que está fragmentada
en lo que llamamos placas litosféricas, que pueden ser de
litosfera oceánica, continental o mixta. Estas placas se mueven
unas respecto a otras, como consecuencia de las corrientes de
convección que se producen en ella debido al calor interior de la
Tierra.

23. • Cuando las placas se separan, ascienden materiales de la
astenosfera que pasan a ser litosfera oceánica. Se las conoce
como bordes constructivos o divergentes y coinciden con las
dorsales oceánicas, cordilleras submarinas que recorren los
fondos oceánicos. Existen tres grandes dorsales: la Pacífica, la
Océano-Atlántica y la Antártica.

24. • Cuando las placas se acercan y llegan a chocar, una de ellas, la
más densa (la oceánica) se introduce bajo la otra. Se las conoce
como bordes destructivos o convergentes y coinciden con las
grandes fosas submarinas. Cuando chocan dos placas
continentales, sus bordes se deforman y se pliegan dando lugar a
una cadena montañosa (Himalaya, Pirineos)
 Cuando las placas se
deslizan lateralmente en las
zonas de contacto se
originan grandes fracturas o
fallas transformantes.
 La corteza oceánica tiene
una edad aproximada de 180
millones de años mientras la
continental tiene 3800
millones de años. La
oceánica es más moderna
debido a que se destruye y
regenera continuamente.

25. • Volcanes: los materiales más profundos de la corteza terrestre
soportan temperaturas de 1000 a 1200ºC por lo que se encuentran
fundidos (magma) que contiene gases, vapor de agua, dióxido de
carbono y dióxido de azufre, cuya proporción determina el carácter
más o menos explosivo de la erupción.
 Un volcán es un punto de la corteza terrestre donde se
produce la salida del magma a través de fisuras o grietas.
Consta de las siguientes partes:
1. Foco o cámara magmática: zona profunda donde se
encuentran los materiales fundidos.
2. Chimenea: conducto por donde el magma sale al exterior.

26. 3. Cráter: boca en la que termina la chimenea.
4. Cono volcánico: montaña que rodea al cráter.
El vulcanismo se localiza en zonas de la Tierra con aquellas de
intensa actividad sísmica.

27. La erupción volcánica se produce debido a la explosión de los
gases que se acumulan entre los materiales que taponan el cráter.
Los materiales que arrojan pueden ser: sólidos (fragmentos de
rocas), líquidos (magma) y gaseosos (dióxido de azufre)
 Fenómenos asociados a la actividad volcánica:
1. Fumarolas: emanaciones de gases a través de las grietas.
2. Géiseres: surtidores intermitentes de agua a elevada
temperatura.
3. Fuentes termales: fuentes de agua caliente, rucas en sales
disueltas.

28. • Tipos de volcanes:
1. Tipo hawaiano: lava muy fluida.
2. Tipo estromboliano: lava menos fluida y explosiones con
emisión de gases y sólidos.
3. Tipo vulcánico: lava viscosa que llega a taponar la chimenea
produciendo explosiones violentas.
4. Tipo peleano: lava muy viscosa acompañada de nubes
asfixiantes con cenizas y piedras.

29. • Los terremotos o seismos son movimientos vibratorios de corta
duración debidas a fracturas de la corteza terrestre.
 El punto interior donde se origina se denomina hipocentro o
foco que en la superficie se corresponde con el epicentro (es
el punto donde presenta mayor intensidad). Cuando se produce
en el mar hablamos de maremoto.

30. 8. MODELADO DEL RELIEVE
 Es el resultado de la acción de agentes geológicos externos e
internos.
1. Agentes geológicos internos: responsables de nuevas
estructuras en el relieve (rocas y montañas) originados por la
energía interna del planeta. Esta energía se manifiesta con el
movimiento de las placas litosféricas y fenómenos asociados
a la tectónica de placas (seísmos, volcanes,…)
2. Agentes geológicos externos: los agentes atmosféricos y
fundamentalmente el agua y el viento son los principales
responsables de la transformación del relieve.

31. Los agentes geológicos externos da lugar a los siguientes
fenómenos:
 Meteorización es la desintegración y descomposición de
una roca.
 Erosión de los materiales meteorizados.
 Transporte de los materiales erosionados.
 Sedimentación de los restos que forman depósitos
materiales.

32. Estos procesos dan lugar a la formación, modificación y
destrucción de las rocas que resumimos en el llamado ciclo de las
rocas que tiene las siguientes fases:
1. Orogénesis: procesos de formación del relieve (agentes
geológicos internos)
2. Gliptogénesis: procesos que generan en el relieve los
agentes geológicos externos
3. Liptogénesis: procesos de formación de las diferentes
rocas. Pueden ser:
 Rocas ígneas: producidas por el ascenso del magma a la
superficie.
 Rocas metamórficas: se originan en las capas internas a
partir de otras rocas sometidas a elevadas presiones y
temperaturas.
 Rocas sedimentarias: procedentes de fragmentos de otras
rocas.

34. El paisaje que presenta cada lugar geográfico es la unión de
diversos elementos:
1. Formas del relieve
2. Seres vivos que habitan en dicho lugar.
3. El tipo de rocas.
4. El clima
5. Elementos antrópicos (acción del hombre sobre el medio que
le rodea)

35. 9. Agentes geológicos externos.
Meteorización.
 La meteorización es el resultado de la acción atmosférica
sobre las rocas que están a al intemperie. El resultado es la
disgregación física o a la alteración química de la roca.
 Meteorización física: se produce por
1. Gelifracción: debido al agua retenida entre las grietas de las
rocas. Cuando se congela ocupa más espacio que el agua
líquida y puede disgregarla.
2. Termofracción: se producen en lugares de amplias diferencias
de temperatura.
3. Holoclastia: se produce al evaporarse el agua marina de las
grietas de las rocas. Provoca el crecimiento de cristales de sal
que fracturan la piedra.

36. • Meteorización química: la roca cambia su composición química
debido a la acción del agua y los gases atmosféricos.
1. Oxidación: acción del oxígeno atmosférico sobre las rocas
2. Disolución: el agua disuelve elementos que posee la roca
solubles en agua
3. Hidratación: el agua forma enlaces químicos con los
elementos que forman la roca
4. Carbonatación: cuando el agua carbonatada llega hasta las
rocas que poseen átomos de magnesio o calcio forma
compuestos como el carbonato de calcio que son disueltos
por el agua.

37. • Meteorización biológica: producida por los seres vivos sobre el
terreno.
1. Determinados seres vivos liberan sustancias ácidas que
alteran las rocas.
2. Los vegetales provocan la rotura de las rocas por la acción de
sus raíces. También frenan procesos erosivos.
3. Los animales que escarban el terreno rompen las rocas e
intervienen en su meteorización