El documento describe los conceptos fundamentales de la temperatura del aire y su medición. Explica que la temperatura representa la cantidad promedio de energía cinética de las moléculas y que aumenta cuando el aire recibe calor. También analiza los factores que afectan la temperatura del aire como la insolación, latitud, altitud, proximidad al mar, nubosidad y corrientes oceánicas. Finalmente, discute cómo varía la temperatura a nivel diario, estacional y espacial.

1. TEMPERATURA DEL AIRE
METEORLOGIA Y CLIMATOLOGÍA

2. • El calor en física, es una transferencia de energía de
una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes
cuerpos, en virtud de una diferencia de temperatura.
• Es energía en tránsito; siempre fluye de una zona de
mayor temperatura a una zona de menor temperatura,
con lo que eleva la Temperatura de la zona mas fría y
reduce la de la zona más cálida,
• El calor se define como la energía cinética total de
todos los átomos o moléculas de una sustancia.
• Este concepto es de gran importancia, y significa que
los cuerpos ceden y ganan calor, pero no la poseen.
CALOR

3. TEMPERATURA
• Es la medida de la energía cinética media de las
moléculas que forman el cuerpo. Cuando el cuerpo
recibe calor, aumenta la velocidad con lo que se mueven
sus moléculas.
• Este aumento será tanto mayor sea la cantidad de calor
recibido, o menor sea el numero de moléculas que
formen ese cuerpo.
• El aire también está formado por moléculas
(constituyentes) que están en constante movimiento.

4. TEMPERATURA DEL AIRE
• La temperatura del aire es un elemento fundamental del tiempo
atmosférico, ya que esta representa grandes variaciones en el
tiempo y espacio, que a su vez originan cambios significativos en
la evolución del estado del tiempo.
• En meteorología se considera como un factor numérico que sirve
para indicar la cantidad de calor o energía radiante que hay en la
atmosfera, en la tierra o en el agua.
• En término medio podemos considerar de cada 100 unidades de
energía del sol que llega al sistema tierra atmosfera, solo 20
unidades son absorbidas por el aire, mientras que la superficie
absorbe 45 unidades, en tanto el resto se refleja al espacio
exterior.
• Por esta razón es que la mayor parte de la energía de la
atmosfera es suministrada por el suelo por los procesos de
conducción, convección y radiación de onda larga.

5. • El calor puede transferirse de un lugar a otro por tres
métodos diferentes:
• conducción en sólidos,
• convección en fluidos (líquidos o gases)
• y radiación a través de cualquier medio transparente a
ella.
• El método elegido en cada caso es el que resulta más
eficiente. Si hay una diferencia de temperatura el calor
siempre viajará del lugar más caliente al más frío.
PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

6. ¿Por qué se mueve el aire?
Aire
caliente
• El aire se calienta en contacto con
la superficie terrestre y sube.
• Alejado de la superficie, el aire se
enfría y baja.
Aire
frío
• El Sol es el responsable del
movimiento del aire atmosférico,
(de la suave brisa marina y de los
vientos huracanados).
El aire se calienta por convección
desde la superficie

7. FACTORES QUE AFECTAN LA TEMPERTURA
Es el factor mas importante
que afecta la temperatura, ya
que es la cantidad de
radiación solar que recibe el
planeta.
La insolación se relaciona
con la latitud (curvatura de la
tierra), pues la radiación
solar incide sobre la
superficie terrestre bajo
diferentes ángulos que
varían según la época del
año y hora del día.
a) Insolación o radiación solar

8. b) Diferencia de albedo
El albedo medio estimado para el sistema tierra – atmosfera es
35%, pero para una capa de nieve el albedo puede llegar a 90%.
c) Diferencia de transferencia
La superficie de la tierra es opaca a la radiación solar. Casi todo el
calor se queda concentrado en la parte superficial a unos 2,5 cm de
espesor.
En el mar 1/3 de la radiación penetra hasta 3 metros por debajo de
la superficie, 1/10 de la radiación penetra asta 9 m, por lo que
habrá un menor ascenso de la temperatura en el agua, debido a
que la energía se distribuye en un mayor volumen.

9. d) Diferencia de calor especifico
El calor especifico del agua es aproximadamente 5 veces mayor que de
la superficie de la tierra. Esto significa que si la superficie de agua y
tierra reciben la misma cantidad de calor, da como resultado un aumento
de temperatura de 5 veces mayor en la tierra que en el agua. Del mismo
modo cuando existe un descenso de la temperatura, es también 5 veces
mayor en la tierra.
e) Movimiento de las masas de aire
Un estado atmosférico no se forma necesariamente en el lugar donde se
experimenta sus efectos; normalmente gran parte del estado atmosférico
es producto de la interacción de las masas de aire que viene de otras
latitudes, obedeciendo los mecanismos de circulación general de la
atmosfera.

10. f) Corrientes oceánicas
Las corrientes oceánicas tienen un termorregulador, provocando que
las características térmicas próximas a la costa tengan una mayor o
menor temperatura que le corresponderían de acuerdo a la latitud
donde se encuentra.
El efecto de las corrientes marinas no solo se limitan a la
temperatura, sino también al régimen de las precipitaciones, es el
caso de la costa norte de Chile y a costa Peruana.
g) Nubosidad
La nubosidad juega un papel muy importante, ya que no solo
afecta la incidencia de la radiación solar, sino también en la
salida o absorción de la radiación terrestre al espacio exterior,
haciendo más eficiente el efecto invernadero.

11. 11
Punto de
Ebullición del agua
Punto de fusión
del hielo
Fahrenheit Celsius Kelvin
212 100 373
32 0 273
- 273 0
F° C° K°
Cero
absoluto
ESCALAS TERMOMETRICAS

12. DISTRIBUCIÓN TEMPORAL Y ESPACIAL DE LA
TEMPERATURA
VARIACIÓN DIARIA
Como el sol recorre el espacio del horizonte este al horizonte oeste,
es lógico pensar que la temperatura del aire próximo a la superficie
del suelo pueda tener un solo valor, de acuerdo con la inclinación de
los rayos solares.
Esta variación depende del balance o equilibrio entre la radiación
solar RS y la radiación terrestre RT y de la presencia de algunos
elementos meteorológicos como la nubosidad, precipitación,
evaporación, condensación etc.
AMPLITUD DIARIA DE LA TEMPERATURA
Es la diferencia entre la temperatura máxima absoluta y la
temperatura mínima absoluta registrada en un mismo día y se
denomina rango diurno.
RANGO DIURNO = ∆T = T máx - T mín

15. 0
200
400
600
800
1000
1200
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 4 6
Horas
Rg(Wm
-2
)
10
15
20
25
30
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 4 6
Horas
T(°C)
Curso diario de la
radiación global y la
temperatura del aire
Tmáx
Tmin
AMPLITUD
DIARIA

16. RANGO DIURNORANGO DIURNO (Oscilación térmica diaria o amplitud térmica diaria):
VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA A LO LARGO DEL DÍA
TERMOPERÍODO: Tmáx -TmínTERMOPERÍODO: Tmáx -Tmín
Depende de:
Nubosidad
Cercanía a
una masa de
agua
Termoperíodo:
11ºC
Termop.
4ºC
15
20
25
30
0 3 6 9 12 15 18 21 24
Horas
TºC
despejado nublado

17. • Si con los valores de las temperaturas medias mensuales se trazan
curvas de la variación anual en varios lugares de la tierra se
observa que varían mucho entre ellas. Sin embargo, conservan
cierta analogía. La diferencia que hay entre las amplitudes anuales
de temperaturas de un lugar a otro tienen la misma causa que la de
las amplitudes diarias. La proximidad al mar reduce las amplitudes
(clima maritimo); en cambio, aumenta en el interior de los
continentes (clima continental).
• La amplitud anual de la temperatura de un lugar a otro en relación
con su distancia a la costa y a su latitud da la posibilidad de utilizarla
como una característica climática de vital importancia.
VARIACIÓN ESTACIONAL

18. • A base de estas relaciones se han establecido varias fórmulas para el grado
de continentalidad y donde la latitud geográfica y la amplitud anual de la
temperatura constituyen variables.
• Según Hann, es de 4 tipos fundamentales la variación anual :
El tipo ecuatorial
En esta zona la distribución de temperatura muestra bastante regularidad
durante todo el año, quedando definida la temperatura principalmente por la
altitud del lugar.
Se caracteriza por una amplitud anual de 7ºC en el interior de los
continentes; de 3ºC en las costas y de 1ºC en el mar.
Presenta 2 máx. y 2 mín.
El tipo tropical se caracteriza por una amplitud en las costas del orden de
6ºC y algo más de 7ºC en el interior de los continentes. Presenta 1 máx. y 1
mín.
En las zonas templadas se distingue por presentar en el interior de los
continentes, una amplitud de 39ºC, y en las costas de 8ºC. Se divide en 3
sub-zonas: subtropical, templada y subpolar.
• El tipo polar presenta una gran amplitud que es muy significativa, la
mínima anual se registra cuando esta en equinoccio de primavera, fecha en
el cual sale el sol.

19. D E F M A M J J A S O N D
MESES
TEMP. 40ºN
TEMP. 10ºN
ATA
ATA
TEMPERATURADELAIRE(ºC)
Diferencia entre la Temperatura media del mes más cálido y la
Temperatura media del mes más frío.
AMPLITUD TÉRMICA ANUAL: ATA (°C)ATA (°C):

20. La temperatura de una zona depende de muchos factores, algunos son fijos
como por ejemplo:
La temperatura de una zona depende de muchos factores, algunos son fijos
como por ejemplo:
LATITUD: Elevadas en Latitud 0º (Ecuador). Disminuyen
hacia el Norte y hacia el Sur a medida que aumenta la
latitud
Mucho calor
Disminuye
El calor y
Más frío
Disminuye
El calor y
Más frío
Disminuye
Elcalory
Másfrío
Disminuye
Elcalory
Másfrío

21. La temperatura también cambia con la ALTITUDLa temperatura también cambia con la ALTITUD
Hace más frío a medida
que subimos en altura. La
temperatura disminuye 0,6º
cada 100 m
Hace más frío a medida
que subimos en altura. La
temperatura disminuye 0,6º
cada 100 m
+
frío

22. ESTAR CERCA DEL MAR HACE QUE LA TEMPERATURA SEA MÁS
SUAVE
ESTAR CERCA DEL MAR HACE QUE LA TEMPERATURA SEA MÁS
SUAVE
MENOS CALOR
MENOS FRÍO
MENOS CALOR
MENOS FRÍO
EN LA COSTAEN LA COSTA

24. VARIACIÓN DE LA TEMPERATURAVARIACIÓN DE LA TEMPERATURA
CON LA ALTURA (GRADIENTECON LA ALTURA (GRADIENTE
ALTOTÉRMICO)ALTOTÉRMICO)
ALTURA(m)
T (ºC)
Gradiente
altotérmico
0.55 ºC
100 m
=

26. Temperatura del Suelo
• Existe información sobre la Temperatura de la superficie del
suelo y muy poca sobre lo largo del perfil.
• Se dice que las fluctuaciones diarias y estacionales de la
Temperatura del suelo se reducen rápidamente hasta que a
un metro o dos de profundidad, suelen ser desdeñables.
• Recordemos que a esa distancia de la superficie aun viven
muchos microorganismos, tienen lugar numerosas reacciones
biogeoquímicas y se desarrollan profusamente los sistemas
radicales de las plantas ¿Qué significa tal hecho?
• Simplemente que el suelo es un medio muy refractario a las
fluctuaciones de temperatura, por lo que su ambiente térmico
resulta ser extremadamente regular y estable para el desarrollo
de la vida y el metabolismo edáfico.

27. Temperatura del suelo
• La temperatura es una propiedad que posee un efecto
muy importante sobre los organismos y sobre los
procesos de alteración química de la fracción mineral
del suelo.
• La mayor parte de la energía calorífica que recibe el
suelo procede de la energía solar.
– En un clima templado, y por término medio, se
estima que el suelo recibe 144 calorías·día-1
·cm-2
.
– Este valor varía con la latitud, la época del año, la
nubosidad, la orientación de la ladera y la cubierta
vegetal.

28. Temperatura del Suelo
Seis buenas razones para estudiarla:
1.- Meteorización y descomposición.
2.- Descomposición de Materia Orgánica.
3.- Crecimiento de las plantas.
4.- Difusión de nutrientes.
5.- Movimiento del agua.
6.- Biología del suelo.

30. Absorción de energía calorífica
por los suelos
• La temperatura del suelo depende del balance de
energía térmica absorbida, emitida y reflejada.
• Por lo tanto, la capacidad del suelo para elevar su
temperatura dependerá de una serie de variables:
– Intrínsecas (color, humedad, calor específico,
drenaje, renovación de la atmósfera del suelo, etc.)
– Extrínsecas (humedad atmosférica, nubosidad,
partículas en suspensión en la atmósfera,
precipitación, viento, relieve, vegetación, etc.).

32. 2.- Propiedades de los suelos
Característica de los suelos:
•Suelos húmedos – alta conductividad.
•Suelos arenosos – se calienta en superficie y muy poco en
profundidad.
•Suelos graníticos – se calienta mucho en superficie y
profundidad.
•Biomasa vegetal muerta sobre el suelo – baja conductividad
térmica.
•Suelos con alta conductividad – funden más rápido la nieve.
•A mas de 10 cm de profundidad el suelo es mas frio en
verano que en invierno.
•En verano la radiación genera fuertes temperaturas.
•En invierno influye menos temperaturas del suelo sobre el
aire.

33. 3. Penetración del calor en el suelo.
Cuanto más denso y húmedo es el suelo, mejor es la conducción de calor,
mas rápido es la penetración en profundidad, y cuando mas profundo entre el
calor menor es a oscilación.
Ciclo diurno de la temperatura del suelo a diferentes profundidades: desde
1 hasta 80 cm.
Retrazo de la ocurrencia de los extremos: cada 10 cm: 2,5 – 3,5 horas.

38. Efectos de la temperatura del suelo sobre el
crecimiento vegetal
• La Temperatura modifica las condiciones del medio y la
velocidad a la que actúan determinados procesos, de modo
que también afecta a las plantas de manera indirecta
influyendo sobre:
– La velocidad de difusión de los gases que se incrementa de manera
proporcional al aumento de Temperaura, lo que influye sobre el
intercambio gaseoso que realizan las raíces y, probablemente sobre la
germinación de las semillas.
– La actividad microbiana y enzimática en el suelo. La velocidad de
las reacciones bioquímicas varía dentro de un rango de temperaturas
limitado por la velocidad de difusión y la actividad de las proteínas.
– La solubilidad de determinados compuestos minerales, limitada a baja
temperatura.
– La alteración química de las arcillas, que aumenta proporcionalmente
al incremento de la temperatura.
– La estructura del suelo, como resultado de algunos de los procesos
anteriores.

39. Manejo de la temperatura del suelo
con fines agrícolas
• La necesidad de obtener máximos rendimientos hace
necesario en ocasiones la modificación artificial de la
temperatura del suelo mediante su manejo. Sin
embargo, es necesario considerar el equilibrio entre el
rendimiento buscado y los costes.
• Por lo tanto, la elección del momento de la siembra
debe hacerse de acuerdo con las condiciones
climáticas más favorables a los requerimientos del
cultivo. En el caso de los cultivos perennes, la fecha de
siembra puede estar determinada por otros factores.

40. Manejo de la temperatura del suelo con fines
agrícolas
• Algunas de las formas en que se puede modificar
artificialmente la temperatura del suelo son las siguientes:
• El uso de determinados materiales (acolchados) sobre la
superficie del suelo, lo que constituye uno de los medios
más eficaces. Algunos de los acolchados más empleados
son los residuos de la cosecha, gravas, plásticos, paja,
serrín, corteza de árboles o estiércol. La cantidad o el tipo
de material óptimo dependen de cada cultivo y tipo de
suelo.
• La labranza del suelo puede contribuir a la obtención de
una temperatura óptima, pues modifica la dinámica de los
gases y el agua en el suelo.
• El arreglo de las plantas, lo que puede contribuir a
incrementar la cantidad de radiación solar que recibe el
suelo.

41. Factores locales que también
afectan el calentamiento del suelo
1. Hora del día y la estación (latitud)
2. Aspecto de laderas
3. Altitud
4. Nubosidad
5. Cubierta vegetativa
6. Velocidad del viento
7. Color del suelo y tipo de matriz
8. Contenido de agua
9. Porosidad
10. Actividades antrópicas

42. Procesos influenciados por el aumento
de la Temperatura
• Actividad Microbiológica aumenta
• Velocidad de las reacciones químicas aumentan
• Procesos de difusión aumentan
• La solubilidad de gases disminuye (O2, CO2)
• En los suelos cálidos la mineralización es acelerada, los
nutrientes son liberados rápidamente, pero la acumulación
de MO es baja.
• La temperatura del suelo afecta fuertemente a la
germinación, crecimiento y emergencia de plántulas,
desarrollo de raíces, etc.

43. MEDICIÓN DE LA
TEMPERATURA

44. • Los cambios de T° se miden a partir de los cambios en otras propiedades
de una sustancia, con un instrumento llamado termómetro, de los cuales
existen varios tipos. El termómetro mecánico se basa en la propiedad de
dilatación con el calor o contracción con el frío de alguna sustancia. Por
ejemplo, el termómetro de mercurio convencional mide la dilatación de una
columna de mercurio en un capilar de vidrio, ya que el cambio de longitud
de la columna está relacionado con el cambio de temperatura.
• Se distinguen los siguientes medidores de temperatura:
a) Termómetro de mercurio para medir temperaturas en el rango que se
encuentran comúnmente en la atmósfera.
b) Termómetro de máxima para medir la máxima diaria, es de mercurio. Los
termómetros que miden la temperatura del cuerpo son de máxima.
c) Termómetro de mínima para medir la mínima diaria. Como el mercurio se
congela a -39ºC, para asegurarse de medir T° menores que estas, se usan
los termómetros de alcohol, que se congela a –130ºC.
d) Termógrafo: registra en forma continua la T° , el registro se llama
termograma. La medición de T° se realiza a través de un elemento sensible
bimetálico que está conectado a un sistema de transmisión y amplificación
el cual posee un brazo inscriptor con una plumón de tinta en su extremo
registrando los cambios de temperatura sobre el termograma.

45. Termograma

46. • Se sabe también que si se suministra calor a un gas ideal contenido en
un recipiente de volumen constante, la presión aumenta, y el cambio de
T° puede determinarse a partir del cambio en la presión.
• También existen termómetros eléctricos, basados en cambios del flujo
de corriente con las variaciones de T°, llamados termistores. Estos se
usan comúnmente en los radiosondas, que se lanzan con globos para
realizar mediciones de temperatura en la vertical.
Termómetros de mínima y de máxima y termógrafo

47. Termómetros
• Cualquier propiedad física de una sustancia que sea
función de la temperatura puede ser utilizada como base
de un termómetro.
• Las propiedades más ampliamente utilizadas en los
termómetros meteorológicos son la dilatación térmica y el
cambio de resistencia eléctrica con la temperatura.

48. Fig.1Garita meteorológica. Fig.2.Interior de la garita meteorológica.

50. GRACIAS