La atmosfera

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La atmosfera

  1. 1. Estructura de la Tierra y composición: LA ATMÓSFERA
  2. 2. Estructura y composición de la Tierra Atmósfera: Atmósfera Capa gaseosa del planeta. Alcanza más de los 10.000 km de altura. Formada por 5 capas con características diferentes.Hidrosfera Hidrosfera: Parte líquida del planeta. Geosfera Formada por los mares, océanos, lagos, aguas de escorrentía, aguas superficiales y glaciares. Geosfera: Parte sólida del planeta. Formada por capas concéntricas: corteza, manto y núcleo.
  3. 3. Composición con aire seco: Atmósfera 1. Nitrógeno 78,084 % 2. Oxígeno 20,946 %Capa gaseosa formada por una 3. Otros 0,970 %mezcla de gases. • Argón 0.934 %Distribuida en capas, • dióxido de carbono 0,033 %diferenciamos: • más gases•Homoatmósfera•Heteroatmósfera
  4. 4. Estructura de la atmósferaHeterosfera:Va desde los 60 Km a 10000 KmEn esta zona los gases seencuentran separados en capassegún su peso atómico. Sepuede distinguir la capa deoxígeno, la capa de helio, lacapa de hidrógeno (es la última)Homosfera:Superficie de la corteza terrestrea 60 kmFormado por aire: mezcla degases, siendo los mayoritarios elN2, O2, Argón, agua y CO2.
  5. 5. Troposfera:1. Capa inferior.2. Espesor de 17 km en el ecuador y 7 km en los polos.3. Tropopausa: límite superior de la capa.4. Corrientes ascendentes y descendentes de aire que homogenizan su composición.5. se producen los fenómenos atmosféricos.6. La temperatura desciende 0,6 ºC cada 100 de altitud desde la superficie. Pudiendo alcanzar hasta los -50ºC en su parte superior.
  6. 6. EstratosferaTambién se le llama capa caliente poraumentar su temperatura con la altituddebido a las reacciones exotérmicas parala formación de ozono.1. Puede alcanzar los 50 km de altitud.2. Estratopausa: límite superior de la capa.3. Composición homogénea por la existencia de corrientes ascendentes y horizontales.4. En esta capa se produce y se destruye el ozono. Aparece la capa de ozono (ozonosfera) situada entre los 22 y los 50 km.5. La temperatura va aumentando hasta alcanzar los 0ºC. En el ecuador el aumento es constante pero fuera de él la temperatura permanece constante hasta la estratopausa donde sufre una aumento brusco.
  7. 7. Formación del ozonoFotólisis del oxígeno:La molécula de oxígeno en presencia de laradiación ultravioleta se descompone en 2átomos de oxígeno.O2 + UV (rayos ultravioleta) O+OFormación del ozono (O3):El oxígeno atómico reacciona con el oxígenomolecular para formar una molécula deozono. De manera que son necesarias 3moléculas de oxígeno para formar 2 de ozono. O + O2 O3 + calor (reacciónexotérmica)
  8. 8. Destrucción del ozono•Fotólisis del ozono:O3 + UV O2 + O•Reacción del ozono con el oxígeno atómico:O + O3 O2 + O2 Equilibrio de ozono: Los procesos de formación y destrucción se realizan de manera natural, encontrándose en equilibrio dinámico. Este conjunto de reacciones es más intenso en la estratopausa por ser la temperatura más alta y ser el lugar de la capa en la que se recibe mayor radiación ultravioleta.
  9. 9. Mesosfera1. Llega hasta los 80 km de altitud. Su límite inferior es la estratopausa (50 Km)2. Mesopausa: límite superior de la capa.3. Capa con poca densidad4. En ella, los meteoritos procedentes del espacio entran en ignición formándose las estrellas fugaces.5. La temperatura disminuye en altitud hasta alcanzar los -100ºC
  10. 10. Ionosfera o termosfera1. Capa de la atmósfera que está ionizada absorbiéndose radiaciones solares de onda corta (rayosX y gamma) y reflejando ondas de radio.2. Se encuentra entre los 80 y los 600 km3. Está formada por varias capas (D, E, y F)4. La moléculas de nitrógeno y oxígeno existentes se ionizan y aumentan la temperatura de la capa.5. La temperatura aumenta mucho, pudiendo alcanzar los 1000ºC.6. En ella se producen las auroras boreales en el hemisferio norte y las auroras australes en el hemisferio sur.7. Es una capa muy importante para las comunicaciones entre continentes por ondas de radio debido a la existencia de electrones libre.
  11. 11. Ondas de alta frecuencia son las comprendidas entre 3 y 30 MHz. En general cuanto mayor sea el número de electrones libres mayores serán las frecuencias que se puedan utilizar para las comunicaciones.Capas de la ionosfera Capa D: 1. Se encuentra en el límite con la mesosfera y a veces ocupa la parte superior de la misma. Sus límites están entre los 60 y los 90 km 2. Sólo aparece durante el día porque en las horas de máxima insolación se carga de electrones. 3. Desaparece durante la noche debido a la falta de radiación solar. 4. Absorbe frecuencias por debajo de los 10 MHZ protege la superficie terrestre de gran parte de la radiación solar.
  12. 12. Capa E: 1. También llamada capa de Kennelly- Heaviside o capa de Heaviside. 2. Se encuentra entre los 80 y los 140 Km. 3. Se encuentra ionizada pero no por la radiación solar, es posible que su ionización sea debida al roce con otras capas de la atmósfera. 4. Refleja las ondas de radio de frecuencia media.Capa F:1. También llamada capa de Appleton.2. Se encuentra de los 140 km a más de 250 km.3. Durante el día se encuentra dividida en 2 capas la F1 y la F2. Durante la noche sólo queda como una capa, la capa F, coincide en parte con el espacio de la F2.4. Refleja las ondas de radio de frecuencia
  13. 13. Capa F:1. También llamada capa de Appleton.2. Se encuentra de los 140 km a más de 250 km.3. Durante el día se encuentra dividida en 2 capas la F1 y la F2. Durante la noche sólo queda como una capa, la capa F, coincide en parte con el espacio de la F2.4. Refleja las ondas de radio de frecuencia comprendida entre los 3 y los 10 MHz.
  14. 14. Capas de la ionosfera y las frecuencias de ondas transmitidas
  15. 15. Uso de la ionosfera para las comunicaciones
  16. 16. Exosfera1. Se encuentra entre los 600 y los 10.000 km2. Tienen muy poca densidad.3. Sus componentes son el O, el He y el H distribuidos den capas.
  17. 17. Funciones de la atmósfera 1. Protectora 2. Reguladora: • Efecto invernadero natural. • Distribución de la energía del planeta. 3. Modelador del relieve y del diseño del paisaje Acción protectora de la atmósfera 1. Protección de la radiación electromagnética solar. 2. Protección contra los meteoritos.
  18. 18. La atmósfera nos protege de la radiación solar1. La atmósfera absorbe parte de las radiaciones solares que llegan a la atmósfera evitando que lleguen a la Tierra. En la termosfera se absorben las radiaciones de onda menores de 10-7 m (los rayos gamma, los rayos X y parte de los ultravioleta).2. El nitrógeno absorbe la radiación menor de 0,1 µm y el oxígeno molecular las comprendidas entre 0,1 y 0,2 µm.3. En la estratosfera se absorbe, gracias al ozono, la radiación entre 0,2 y 0,3 µm (ultravioleta)
  19. 19. La atmósfera nos protege de los meteoritos Los meteoritos que se dirigen a la Tierra tienen que atravesar la atmósfera y son destruidos por rozamiento con ella. En la estratosfera estos meteoritos entran en ignición formando las estrellas fugaces
  20. 20. Acción reguladora de la atmósfera Efecto invernadero naturalPor la temperatura que presenta la Tierradebería emitir una temperatura de -18ºC Excedente energético:es decir 240 W·m-2. Compensa la Existe una diferencia de 33ºC,energía absorbida por la radiación es decir 150 W·m-2.solar. Esta diferencia es la que provoca el efecto invernaderoPero la realidad es que la temperatura natural.media de la superficie de la Tierra esde 15ºC, es decir 390 W·m-2.
  21. 21. Gases de efecto invernadero (GEI):La energía que llega a la superficie terrestre y es 1. Vapor de aguareflejada por esta más la energía que desprende 2. Dióxido de carbonola Tierra son emitidas al espacio pero la 3. Metanoatmósfera impide su salida reflejándola hacia la 4. Ozonosuperficie terrestre de nuevo. 5. Óxido de nitrógeno
  22. 22. Balance energético terrestre
  23. 23. El albedo es el porcentaje de radiación que El albedo medio de la Tierra es del cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre la misma. 30 % de la radiación que proviene del Sol.Energía solar que llega a la atmósfera: 1,4 · 103 W/m2 Energía solar que se devuelve al espacio: Energía solar traspasa la atmósfera: 341 W/m2 1059W/m2 1. Energía que penetra en la atmósfera: 341 W/m2 2. Energía reflejada por las nubes y los GEI: 79 W/m2 3. Energía reflejada por la superficie terrestre: 23 W/m2 4. Energía absorbida por la superficie terrestre: 161 W/m2 Albedo: 30 %, unos 120 W/m2
  24. 24. ¿Cómo se reparte la energía por el planeta? Mayor energía en Diferencia de el ecuador que en temperatura, presión los polos y/o humedad entre dos puntos.Movimiento de masas de aire:vientoMovimientos de masa de agua: corrientes marinas Genera un gradiente Genera de temperatura, movimiento presión y/o humedad de un fluido entre dos puntos.
  25. 25. ¿Cómo se mueve el aire? AirefríoDos tipos de movimientos:•Verticales•HorizontalesSe producen por diferencia de densidad: Aire caliente•Aire menos denso asciende•Aire más denso desciende Movimientos verticales El aire se calienta desde abajo, por la radiación que emite la superficie de la Tierra . Es decir, se calienta el aire que está en contacto con la superficie terrestre, recordemos que la temperatura del aire baja con la altitud en la troposfera. •El aire superficial => mayor Tª => mayor volumen => menos denso => asciende. •El aire frío => menor Tª => menor volumen => más denso => desciende. El aire superficial tiene mayor El aire de capas superiores temperatura por lo que su tiene menor temperatura por volumen aumenta haciendo lo que su volumen disminuye que su densidad disminuya y haciendo que su densidad que ascienda aumente y que descienda.
  26. 26. Movimientos horizontales Radiación solar diferenciada 50 a 100 W/s2 350 W/s2 400 W/s2 Radiación solar 350 W/s2 50 a 100 W/s2Se recibe mayor radiación solar en el ecuador que en los polosporque la Tierra es una esfera y al ecuador le llegan los rayos Origen de losperpendicularmente Origina vientosLas masas continentales dificultan el diferencias de predominantestransporte de calor porque frena y desvía los presión en el a nivelvientos. planeta planetarioLa inclinación del eje de la Tierra ocasiona losrayos del Sol incidan perpendicularmente endiferentes partes de la Tierra a lo largo del año.
  27. 27. El aire asciende en las zonas demáxima insolación y se dirige a Altalatitudes inferiores cayendo hacia presiónla superficie por aumento dedensidad al bajar su temperatura.El aire de las zonas de mínimainsolación se dirige hacia elecuador por superficie.El ecuador, zona de máxima Bajainsolación, se eleva el aire por lo presiónque es una zona de baja presión.En las zonas polares, de mínimainsolación, el aire cae sobre ellas,son zonas de alta presión. El aire se desplaza de las zonas de alta presión a las de baja presión
  28. 28. Corrientes convectivas de las masas de aire Movimientos verticales de las masas de aire Convección térmica Convección por humedadTemperatura menor Aire seco mayor densidadVolumen menorMayor densidad Aire frío Aire seco Aire húmedo Aire calienteTemperatura mayor Aire húmedo menor densidad.Volumen mayor El agua desplaza a compuestos conMenor densidad mayor peso molecular (nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono)
  29. 29. Convección por diferencias de presión Subducción por diferencias de presiónBorrascas: Anticiclones:1. Zonas de baja presión, menor que 1013 mb. 1. Zonas de alta presión. Valores superiores a los2. Se producen porque las masas de aire cálido , 1013 mb al ascender, se enfrían; el vapor de agua se 2. El aire es divergente en superficie. Los vientos condensa en nubes y da lugar a giran en sentido horario. precipitaciones. 3. Se originan por el descenso de masas de aire3. El aire es convergente en superficie. El viento frío. entra desde el exterior en sentido 4. el agua condensada se evapora y las nubes antihorario. disminuyen y desaparecen.4. Son zonas relacionadas con tiempo inestable 5. Son zonas relacionadas con tiempo estable . . Trae nubes y precipitaciones
  30. 30. Isobaras: línea que en un mapa une los puntos con las misma presión atmosférica. Borrasca: la presiónAnticiclón: la presión disminuye hacia elaumenta hacia el núcleo. Se representanúcleo. Se representa por las letras B o L.por las letras A o H Vientos en borrascas:Vientos en anticiclón: los vientos se desplazanlos vientos se desplazan tangencialmente a lastangencialmente a las isobaras y en sentidoisobaras y en sentido antihorariohorario
  31. 31. El viento no sigue exactamente la línea de las isobaras, sinoque tiende a desplazarse tangencialmente a ellas.Ello se debe a la rotación de la tierra (de oeste a este) queproduce una fuerza que los desvía, es la fuerza de Coriolis.La fuerza de coriolis desvía los fluídos:1. En sentido horario en el hemisferio norte.2. En sentido antihorario en el hemisferio sur.
  32. 32. ¿De dónde llega el viento en Madrid y Londres?
  33. 33. ¿De dónde llega el viento en Murcia, Madrid y Barcelona?
  34. 34. Anticiclón Sin viento o viento débil: Con aire seco Cielos despejados Posible formación de rocío o de escarcha.Máximaestabilidad en el Con aire húmedo Nieblas matinalescentro delanticiclón Anticiclones muy Inversión térmica potentes y estables El viento es más fuerte y el aire menos estable. El tiempo depende fundamentalmente de las Fuera del centro propiedades de la superficie subyacente, que del anticiclón actúan sobre la humedad y la estabilidad del aire
  35. 35. Inversión térmica: se produce un cambio en las características de latemperatura de la troposfera.Normalmente en la troposfera la temperatura desciende con la altitud, en lainversión térmica la capa de aire frío está abajo y la de aire caliente arriba.
  36. 36. ¿Cómo se produce una inversión térmica? Convergencia frontal Choque de una masa de aire frío con una de aire caliente. La fría más densa, desplaza Aire a la caliente ascendiéndola. Aire frío caliente Altura El aire al descender se calienta por Subsidencia compresión dejando una franja más cálida que el aire inmediatamente bajo ella Aire caliente Transmisión de calor por Aire frío Suelo conducción y radiación del suelo a la capa de aire adyacente. Suelo frío
  37. 37. Capa de aire caliente: se encuentra arriba Límite de capas separadas por diferente temperatura y densidadCapa de aire frío: sequeda abajo, no puedeascender por ser másdensa. El humo no puede ascender porque encima se encuentra una capa de aire que no es miscible con la de abajo. El humo queda retenido.
  38. 38. Problemas de una inversión térmica El efecto de isla de calor es específico del ambiente urbano: El pavimento, la ausencia de aire en movimiento, y la gran cantidad de construcciones, provocan una concentración de calor superior al registrado en las áreas rurales que rodean la ciudad. A su vez, el calor recibido durante el día es retenido durante laLos contaminantes atmosféricos son noche por un espacio de tiempo mayor en elretenidos por la inversión térmica porque área urbana que en la rural, lo que da origen a un ciclo cerrado de circulación del aire quesu transporte y difusión es muy lenta. favorece la concentración de losSe produce una alta concentración de contaminantestóxicos en la atmósfera y en el suelo.
  39. 39. Madrid con contaminantes retenidos en la capa baja de la troposfera.
  40. 40. VaguadaDorsal anticiclónica Alrededor de una borrasca lasLas isobaras que rodean a un isobaras están más alejadas delanticiclón presentan una zona centro que en las demás direcciones.extendida, alargada. La línea que une los puntos de lasLa recta que une los puntos de las isobaras más alejadas del centro, seisobaras más alejadas del centro denomina eje de la vaguada.anticiclónico forman el eje de la La vaguadas van asociadas a frentes,dorsal. En el eje de la dorsal las no siempre. A menudo, en ellas sepresiones son más altas que a uno y forman nubes y mal tiempootro lado de ella.
  41. 41. Collado Baja secundariaRegión que separa al mismo tiempo dos Formación de una depresión secundaria en ladepresiones y dos anticiclones. El centro del proximidad de una depresión primaria preexistente, ocollado está situado en la intersección del eje de la de una combinación con ésta. La depresión secundaria,vaguada y el eje de una dorsal. El viento es allí muy por lo general, depende de la circulación establecidadébil y de dirección variable. alrededor de la depresión principal, pero luego puedeLas condiciones meteorológicas en un collado llegar a desarrollarse y convertirse a su vez en una depresión principal.dependen sobre todo de las características de la El tiempo, generalmente, es muy similar al de lamasa de aire que se encuentre en él. borrasca principal, pero pueden presentarse episodiosFrecuentemente la variación diurna de la de fuertes aguaceros.temperatura ejerce en él una notable influencia.
  42. 42. Frentes Representación de los frentes en un mapaEs una zona de transición entre dos meteorológico:masas de aire que presentancaracterísticas diferentes: densidad, 1. Frente frío: línea con triángulos azulestemperatura, humedad, etc. pequeños. La base de los triángulos forma la línea y el vértice libre apunta en el sentido del movimiento del frente. 2. Frente cálido: se representa por una línea de semicírculos de color rojo que indican el sentido del movimiento. 3. Frente ocluído: representado por una línea en la que alternan semicírculos y triángulos todos dirigidos en el sentido del movimiento. 4. Frente estacionario: línea de semicírculos Símbolos en mapa de tiempo: dirigidos hacia el aire frío y de triángulos que 1. Frente frío apuntan al aire caliente. 2. Frente cálido 3. Frente ocluido 4. Frente estacionario.
  43. 43. Frente frío Tormentas Desarrollo de nubes verticales Vientos fuertes. Tornados. Bajadas fuertes de temperatura y humedad. Aumenta la presiónMasa de aire frío que se acerca a una de aire caliente.La masa de aire frío es más densa y forma una cuña para meterse por debajo del aire calientey desplazándola en superficie.El aire caliente se desplaza muy rápido verticalmente.
  44. 44. Masa de aire caliente que se acerca a una de aire frío. La masa de aire frío es más densa y permanece abajo. El aire caliente se desplaza verticalmente pero suavemente a modo de rampa. Frente cálidoPrecipitaciones pero menos intensas que en el frente frío, puede ser lluvia, nieve o llovizna.Las precipitaciones aparecen al comienzo del frenteLa nubosidad estratiforme.Aparecen neblinas en el en el aire frío que antecede a la masa de aire caliente.Desaparecen una vez pasado el frente.La temperatura, la humedad y la presión suben.
  45. 45. Frente estacionario Las masas de aire prácticamente no se desplazan por lo que los fenómenos meteorológicos permanecen durante mucho tiempo. Sus características meteorológicas coinciden con las de un frente cálido
  46. 46. Frente ocluido Un frente frío sigue a un frente cálido hasta alcanzarlo.1. Los frentes fríos son más rápidos que los cálidos por lo que los primeros alcanzan a los segundos.2. La masa de aire cálida es elevada y desplazada del suelo.3. Las dos masas de aire frío, procedentes de cada frente, se ponen en contacto y permanecen debajo de la masa de aire caliente.4. Al ascender el aire caliente se enfría formándose nubosidad estratiforme y chubascos (lluvias débiles).5. Poco a poco las nubes alcanzan un importante desarrollo vertical por lo que las lluvias se intensifican por la formación de tormentas.
  47. 47. Frente ocluido frío: es cuando el frente frío inicial, es el aire mas frío de los tresque entran en juego. De modo que, ira desplazando y elevando al aire cálido, y alcircular mas rápido lo levantara de la superficie por completo, entrando encontacto con el aire frío, que estaba delante de ese aire cálido, el cual, al ser frío,pero en menor grado que el frente frío inicial, también es elevado
  48. 48. Frente ocluido cálido: se da cuando tenemos un frente frío que avanzaelevando un frente cálido y entrando en cuña por debajo del mismo. Pero eneste caso, la tercer masa de aires en juego, es aun mas fría que nuestro frentefrío inicial, con lo que al contactar con el aire del frente frío se eleva, de modosimilar al modo en que se elevaba el aire cálido del frente cálido.
  49. 49. Proceso adiabático: es aquel en el que el sistema (generalmente un fluido) nointercambia calor con el exterior.Sus variaciones de temperatura se deben a:1. Número de moléculas por unidad de volumen2. Aumento y disminución de volumen por procesos de expansión o compresión. Los procesos expansivos disminuyen la temperatura y los compresivos las aumentan.A éstos cambios se les llama cambios adiabáticos. Gradientes verticales de temperatura: 1. Gradiente vertical térmico (GVT): aire estático, sin movimiento. 2. Gradiente adiabático seco (GAS): masa de aire seco en movimiento. 3. Gradiente adiabático húmedo (GAH): masa de aire en movimiento condensada, por encima del punto de rocío.
  50. 50. Gradientes verticales de temperatura en la atmósfera Gradiente vertical de temperatura (GVT): la temperatura desciende en altitud en condiciones estáticas o de reposo (0,65ºC/100m). Es un valor muy variable (depende de la latitud, la altura, la estación del año)Valores positivos de GVT La temperatura disminuye(GVT > 0) en altitudValores negativos de GVT(GVT < 0) Inversión térmica: La temperatura aumenta en altitud (GVT < 0). GVT
  51. 51. Al descender elGradiente adiabático seco (GAS): enfría se calienta1. Se considera que el aire es seco ya 10C/100m que el agua que contiene permanece en estado gaseoso.2. La compresión da lugar al calentamiento, y la expansión al enfriamiento.3. 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.4. Una porción de aire seco al descender se calienta 1 °C/100 m , independientemente de cuál haya sido su temperatura inicial o la del Al ascender el aire circundante. aire se calienta 10C/100m
  52. 52. Liberación de calorGradiente vertical adiabático húmedo por condensación(GAH)1. Al elevarse, una porción de aire seco que contiene vapor de agua se enfría según el gradiente Aire saturado adiabático seco hasta que alcance su temperatura de condensación o punto de rocío.2. En este punto una parte del vapor de agua se comienza a condensar. Punto de rocío3. La condensación libera calor latente y el aire se calienta. Así, la disminución térmica es menor que en los casos anteriores.4. La condensación de vapor de agua es un proceso El aire seco lleva EXOTERMICO, por lo que aumenta la temperatura agua disuelta y por tanto ya no se produce esa disminución de (vapor de agua) 1º C cada 100m correspondiente al GAS, sino de 0,3ºC a 0,6º C cada 100 m, dependiendo de la Aire seco zona. A este nuevo gradiente se le llama GAH
  53. 53. No existen movimientos verticales ascendentes GVT<0 0<GVT<GAS 0<GVT<1 Inversión térmica Estabilidad atmosférica Altitud Altitud Temperatura Temperatura Inversión térmica:Estabilidad atmosférica: •GVT aumenta con la altitud.•No se producen movimientos verticales. •Se forman nubes a ras del suelo (niebla)•El aire ascendente se enfría más rápido •Se produce un fenómeno de subsidencia,que el aire que le rodea. descenso del aire frío.•En la gráfica el GVT está siempre a la •Este proceso atrapa la contaminaciónderecha del GAS •En la gráfica el GVT y el GAS están cruzados.
  54. 54. Existen movimientos verticales ascendentes GVT>GAS Inestabilidad atmosférica: •Los movimientos verticales ascendentes se Inestabilidad atmosférica llaman movimientos de convección. •Existen dos masas de aire: •Una permanece estática, es el aire estática o ambiental, sus variaciones térmicas coinciden con los valores normales de GVT. Nivel de condensación •Otra se desplaza verticalmente y suAltitud variaciones térmicas coinciden con los valores de GAS. •Si el aire ambiental se enfría más rápidamente (aire más denso) que la otra masa de aire (GVT>GAS), se produce el ascenso. Temperatura •En la gráfica, GVT se encuentra a la izquierda de GAS •Se produce condiciones de borrasca.
  55. 55. Resuelve 2 1 AltitudAltitud Temperatura Temperatura 4 3 AltitudAltitud Temperatura Temperatura
  56. 56. 2 1Altitud Altitud A IT Temperatura Temperatura Ejercicio 2: •Primer tramo de la gráfica: Ejercicio 1: •GVT<0 •GVT > GAS •INVERSIÓN TÉRMICA (IT) •Ejemplo de temperaturas: •Segundo tramo de la gráfica: •GAS = 10C/100m •GVT <GAS •GVT= 1,50C/100m •Ejemplo de temperaturas: •INESTABILIDAD •GAS = 10C/100m •GVT= 0,60C/100m •ESTABILIDAD ATMOSFÉRICA: ANTICICLÓN (A)
  57. 57. 3 4Altitud Altitud Temperatura Temperatura Ejercicio 4: Ejercicio 3: •Primer tramo: •GVT < GAS •GVT > GAS •Ejemplo de temperaturas: •INESTABILIDAD ATMOSFÉRICA •GAS = 10C/100m •Segundo tramo: •GVT= 0,60C/100m •GVT<0 •ESTABILIDAD •INVERSIÓN TÉRMICA •Tercer tramo: •GVT<GAS •ESTABILIDAD
  58. 58. DINÁMICA ATMOSFÉRICA HORIZONTAL ORIGEN DE LOS VIENTOSLa circulación atmosférica viene determinada por:1. La diferencia constante de temperatura que existe entre el ecuador y los polos2. La rotación de la Tierra.3. La presencia de masas continentales. 50 a 100 W/s2 350 W/s2 400 W/s2 Radiación solar 350 W/s2 50 a 100 W/s2
  59. 59. Radiación solar recibida depende: 1. De las horas de luz a lo largo del día. Esto depende de la inclinación del eje. 2. Perpendicularidad de los rayos que llegan. Depende del ángulo con el que inciden en un punto del planeta. Cuanto más inclinados, mayor recorrido y por lo tanto mayor reflexión y absorción de los mismos por lo que llega menos radiación.La zona subtropical recibemayor radiación solar quelos polos.
  60. 60. Fuerza de coriolisEs una fuerza ficticia en la que unobservador de un sistema en rotación avelocidad angular constante ve actuarsobre un cuerpo, cuando este está enmovimiento con respecto al sistema enrotación. La fuerza de Coriolis no incluye lafuerza centrífuga. La fuerza de Coriolissiempre es perpendicular a la dirección deleje de rotación del sistema y a la direccióndel movimiento del cuerpo vista delsistema en rotación .La bola negra sigue una trayectoria radial a velocidadconstante alejándose del eje de rotación.La imagen de arriba está vista por un observadordesde un sistema inercial. La trayectoria de la bola esuna recta y el disco gira con velocidad uniforme.La imagen de abajo es la misma, pero vista por unobservador fijo con el disco y que gira con él. La boladescribe una trayectoria curva y parece sentir elefecto de una fuerza exterior. Esa fuerza ficticia es la Fuerza de coriolis. wikipediafuerza de Coriolis y la trayectoria "curiosa" elresultado del efecto Coriolis.
  61. 61. Sin movimiento de rotación En la franja cálida del planeta se produce un calentamiento del aire que hace que disminuya su densidad provocando un ascenso de las masas de aire que se dirige hacia los polos donde se enfría consiguiendo mayor densidad y cayendo a la superficie. Esta masa de aire desciende por superficie hasta las zonas ecuatoriales.
  62. 62. Con movimiento de rotación Efecto Coriolis 1. La Tierra gira de Oeste a Este, ( en sentido contrario a las agujas del reloj ) 2. La velocidad de rotación es menor en los polos que en el ecuador. 3. 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. 4. La célula convectiva general se ve dividida en: 1. Célula de Hadley 2. Célula de Ferrel 3. Célula Polar
  63. 63. La célula Polar se encuentra entre las latitudes (600Circulación atmosférica y 900 ) en ambos hemisferios. Se origina en los polos gracias al frío que ellos existe. Allí se forma una zona de altas presiones permanentes, desplazando masas de aire frío superficial del este hacia el centro de bajas presiones subpolares. En esa zona se eleva el viento y se devuelve a los polos. En invierno origina borrascas que afectan a nuestro país. La célula de Ferrel se encuentra entre la célula de Hadley y la Polar (300 y 600 ) en ambos hemisferios. El aire más superficial se origina en los trópicos y se dirige hacia el frente polar desviándose hacia el este. Allí asciende por convección y desciende de nuevo hacia los trópicos, por capas más altas, desviándose hacia el oeste. La célula de Hadley es el desplazamiento de la masas de aire latitudinalmente desde el ecuador a los trópicos. (300) en ambos hemisferios. El calor se transmite por convección, ascendiendo en las regiones ecuatoriales (zona de baja presión) y dirigiéndose a latitudes superiores por las capas altas de la atmósfera. El ascenso de aire caliente en las zonas ecuatoriales facilita la formación de nubes convectivas y origina tormentas convectivas.. Desciende en los trópicos generando anticiclones y desiertos.
  64. 64. DISTRIBUCIÓN LATITUDINAL DE ZONAS DE ALTA Y BAJA PRESIÓN •ZONAS ECUATORIALES CÁLIDAS DE BAJA PRESIÓN •ZONAS SUBTROPICALES DE ALTA PRESIÓN (30º de latitud) •ZONAS CIRCUMPOLARES DE BAJA PRESIÓN (60º de latitud) •ZONAS POLARES FRÍAS DE ALTA PRESIÓN. ALTERNANCIA LATITUDINAL DE VIENTOS •VIENTOS POLARES DEL ESTE •VIENTOS DEL OESTE (CONTRALISIOS) •ALISIOSCirculación atmosférica global
  65. 65. DISTRIBUCIÓN LATITUDINAL DE ZONAS DE ALTA Y BAJA PRESIÓN Anticiclón polar Zona de bajas presiones circumpolares Anticiclón de los trópicos Cinturón de vientos en calma y calmas ecuatoriales: situado entro los 30 y 100 latitud N y S. Zona de bajas presiones ecuatoriales. 1. ZONAS ECUATORIALES DE BAJA PRESIÓN (0º de latitud) 2. ZONAS SUBTROPICALES DE ALTA PRESIÓN (30º de latitud) 3. ZONAS CIRCUMPOLARES DE BAJA PRESIÓN (60º de latitud) 4. ZONAS POLARES FRÍAS DE ALTA PRESIÓN (90º de latitud)
  66. 66. Célula de Hadley sin coriolis Formación de un centro de bajas presiones. Formación de nubes convectivas y zona tormentosa.
  67. 67. Célula de Hadley con coriolisEl aire caliente y poco densa se eleva hasta los 6000 m. aprox. Se dirige hacia las zonas polares pero alenfriarse cae en la zona de los trópicos, 300 latitud norte y sur, y en superficie el aire se dirige hacia elecuador, desviándose hacia el W en ambos hemisferios, son los vientos alisios o vientos del este:•Vientos del noreste en el hemisferio norte•Vientos del sureste en el hemisferio sur.
  68. 68. En los polos:1. el aire frío y denso define una zona de altas presiones (anticiclón polar).2. El aire se dirige superficialmente hacia el ecuador pero por el efecto Coriolis se desvía: • en dirección NE-SW en el hemisferio norte • en dirección SE-NW en el hemisferio sur.3. Se calienta y se eleva regresando a los polos.
  69. 69. En latitudes medias:A nivel del suelo desde los 300 y 600 delatitud, el viento se dirige hacia los polospero por Coriolis se desvían formando losvientos del oeste o contralisios:•En el hemisferio norte con dirección SW-NE.•En el hemisferio sur con dirección SE-NW
  70. 70. Zona de barlovento: Efecto Foehn1. Lado de la montaña de llegada de los vientos.2. Masas de aire cargada de humedad ascienden por su ladera para sobrepasarlas. Efecto local debido a las3. Enfriamiento de la masa de aire, se admite menos vapor de agua por lo que se forman montañas y responsable de nubes. Llamadas nubes orográficas. la diferencia de pluviosidad4. Precipitaciones. entre la cara de barlovento y5. Ladera de mayor humedad. sotavento de las mismas.6. Ladera con mayor vegetación. Barlovento Sotavento Zona de sotavento: 1. Lado de la montaña de salida de los vientos. 2. Masas de aire que descienden por la ladera. 3. Calentamiento de la masa de aire, se admite más vapor de agua por lo que desaparecen las nubes. 4. Ausencia de precipitaciones. 5. Ladera más seca. 6. Ladera con menor vegetación.
  71. 71. Barlovento SotaventoNubes orográficas Viento caliente y seco Precipitaciones Punto de rocío Viento húmedo
  72. 72. Vientos de valle y montañaDurante el día:Zona de mayor insolación es la cumbre. Se calienta más que el valle.La roca de la cumbre cede calor al aire, se calienta y se hace menosdensa que la del valle, elevándose.Se dirige hacia el valle (zona de alta presión).Se desplaza el aire del valle hacia la cumbre. BP AP AP BP Durante la noche: Zona de mayor pérdida de temperatura es la cumbre. Se enfría más que el valle. La roca del valle cede calor al aire, se calienta y se hace menos densa que la de la cumbre, elevándose. Se dirige hacia la cumbre (zona de alta presión). Se desplaza el aire de la cumbre hacia el valle.
  73. 73. Brisa marina La tierra es mejor conductora del calor que el agua. Es decir, se calienta y se enfría más rápidamente. Brisa marinaLa tierra tiene una alta temperatura. El agua está más fría que la tierra.Se calienta el aire que tiene encima. El aire que tiene encima es más frío yEste aire se hace menos denso y se denso que el del continente.eleva Se desplaza por superficie.Zona de BAJA PRESIÓN BP AP Zona de ALTA PRESIÓN. Brisa marina El agua está más caliente que la La tierra tiene temperatura baja. tierra. El aire que tiene encima se enfría. AP BP El aire que tiene encima es más Este aire se hace más denso y cálido y menos denso que el del permanece en superficie. continente. Zona de ALTA PRESIÓN. Se eleva. Zona de BAJA PRESIÓN.

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