El documento describe los subsistemas terrestres de la hidrosfera y la atmósfera. La hidrosfera y la atmósfera son capas fluidas que interactúan a través del ciclo del agua, con la energía solar impulsando la convección en la atmósfera y la hidrosfera. La atmósfera tiene una estructura y composición que regulan la temperatura a través de gradientes verticales y la circulación general de vientos en tres celdas de convección. La hidrosfera distribuye el agua principalmente en los océanos y particip

1. Las capas fluídas: HIDROSFERA Y ATMÓSFERA 8.1 Introducción: Los subsistemas terrestres La Tierra analizada como un sistema se considera formada por cuatro subsistemas que interaccionan entre ellos. La imagen muestra algunas de estas interacciones. Entender el funcionamiento del planeta Tierra significa entender estas interacciones entre Subsistemas y el funcionamiento particular de cada subsistema. La Hidrosfera y la Atmósfera son capas fluidas y esto condiciona sus características y funcionamiento.

2. Las capas fluídas: HIDROSFERA Y ATMÓSFERA 8.1 Introducción: El ciclo del agua La energía solar alimenta los movimientos convectivos de la atmósfera e hidrosfera, vientos, corrientes marinas y ciclo del agua. Los cambios de estado del agua le permiten integrarse como vapor en la atmósfera, caer como precipitaciones y discurrir sobre la geosfera hacia la hidrosfera creando interacciones entre estos subsistemas. Las características básicas del clima vienen condicionadas por estas interacciones

3. ATMÓSFERA: estructura y composición

4. ATMÓSFERA – Regulación térmica

5. ATMÓSFERA – GAS y GVT

6. ATMÓSFERA – Gradientes

7. ATMÓSFERA – Gradientes verticales El G.A.S. es el mismo= 1º/100m tanto en las masas de aire que descienden (en los anticiclones) como en las masas de aire que ascienden (en las borrascas). La masa de aire se mueve porque está en desequilibrio térmico con la de su alrededor y busca con este desplazamiento alcanzar el equilibrio. En los anticiclones el G.V.T. es inferior al G.A.S . Es decir con la altura el aire de alrededor se mantiene más caliente, su T disminuye menos que la columna central en movimiento (tono más rojo en la parte superior de la columna) Los gradientes verticales miden la variación de temperatura con la altura de una masa de aire. La temperatura del aire en el suelo tendrá un determinado valor y al tomar la medida de la T con la altura desciende un valor fijo que llamamos gradiente vertical. En las borrascas el G.V.T. es superior al G.A.S . Es decir con la altura el aire de alrededor se enfría antes, su T disminuye más deprisa que la columna central (tono más blanco en la parte superior de la columna) Borrasca Anticiclón

8. ATMÓSFERA – Gradientes verticales-BORRASCAS

9. ATMÓSFERA – Gradientes verticales-ANTICICLONES

10. ATMÓSFERA – Dinámica atmosférica En la convección del aire están implicadas variaciones de : Temperatura Presión Humedad La humedad relativa del 100% para una temperatura dada, marca el punto de rocío o límite a partir del cual el vapor de agua adicional condensa. Esta es la base de la formación de nubes.

11. La distancia recorrida al dar una vuelta la Tierra es menor en las latitudes altas que en el Ecuador. La velocidad de un punto será menor en las altas latitudes (circulo rojo) que en el Ecuador (círculo verde). ¿Qué ocurrirá en el Hemisferio Norte? Al desplazarnos del l polo al ecuador partiremos de una velocidad menor e iremos pasando a zonas que se mueven a mayor velocidad. El resultado es un “retraso” respecto a la dirección del movimiento o lo que es lo mismo, nos “torceremos” hacia la derecha (hacia el oeste) Al desplazarnos del ecuador hacia el polo partiremos de una velocidad mayor e iremos pasando a zonas que se mueven a menor velocidad. El resultado es un “adelanto” respecto a la dirección del movimiento o lo que es lo mismo, nos “torceremos” también hacia la derecha (aquí es el este) Este efecto de Coriolis desvía los vientos que por superficie “salen” de las zonas de altas presiones girando en sentido horario y se dirigen a las zonas de bajas presiones casi perpendiculares a las isobaras, girando en sentido antihorario al confluir en las borrascas y antes de ascender por ellas. ATMÓSFERA – El efecto de Coriolis

12. ATMÓSFERA – Inclinación del eje-insolación-estaciones

13. ATMÓSFERA – Inclinación del eje-insolación-convección aire

14. ATMÓSFERA – Insolación-conveccion-vientos A escala planetaria la mayor insolación del ecuador debería generar en teoría una célula convectiva de aire, vientos cálidos en altura hacia los polos y vientos fríos en superficie de vuelta al ecuador. Pero este modelo simple se complica por varios motivos: La enorme distancia a recorrer. La desviación producida por las fuerzas de Coriolis El hecho de que la zona de máxima insolación debido a la inclinación del eje de la tierra, oscile desplazándose anualmente hacia el norte y hacia el sur originando las estaciones. Pasaríamos a un modelo más complejo en el que la célula se rompe en tres. En realidad sólo la primera de las células conserva su integridad total, pues las otras dos debido al efecto de Coriolis alteraran su circulación de forma muy drástica sobre todo en las capas altas.

15. ATMÓSFERA – Circulación general de vientos Célula polar o vórtice circumpolar Formado por los vientos polares en superficie que colisionan con los del oeste en el frente polar . En altura en este frente sopla la corriente en chorro Célula de Ferrer El viento en el hemisferio norte después de descender en los anticiclones subtropicales se dirige hacia el oeste: vientos del oeste . Estos vientos del oeste colisionan en el frente polar con los vientos levantes polares de la célula polar. Ascienden y ganan altura produciendo el chorro polar que gira circundando la Tierra de este a oeste TRES CÉLULAS DE CONVECCIÓN: Célula de Hadley El viento asciende en la zona de convergencia Intertropical (ZCIT) enfriándose y formando nubes de desarrollo vertical. Se dirige en altura hacia los anticiclones subtropicales Desciende formando los anticiclones subtropicales que coinciden con zonas secas desérticas. Por superficie se dirige hacia el sur en el hemisferio norte : alisios del norte, hacia el norte en el hemisferio sur: alisios del sur . Ambos convergen en la ZCIT

16. ATMÓSFERA – Circulación general de vientos

17. HIDROSFERA-Distribución del agua DISTRIBUCIÓN 1.-Océanos 95.96% 2.-Atmósfera (nubes) 0,0009% 3.-Aguas continentales 4,039% Glaciares 2,97 % Subterráneas 1,06% Escorrentía 0,009% 4.-Biosfera 0,0001

18. HIDROSFERA-Ciclo del agua Evaporación Condensación Nieve-hielo Escorrentía subterránea Escorrentía superficial ríos y lagos Evapotranspiración Precipitaciones Calentamiento

19. HIDROSFERA - brisas

20. TEMPERATURA DEL AGUA Capa superficial cálida (12-25º C): Absorbe gran cantidad de calor y las corrientes superficiales mezclan y hacen homogénea la temperatura. Cumple un papel de REGULADOR TÉRMICO del conjunto del planeta amortiguando los cambios de temperatura. Termoclina: capa muy fina de transición donde la temperatura desciende rápidamente en poca profundidad. Aísla la capa superficial de la profunda que permanecerán sin mezclarse. Capa profunda fría (0-5º C): agua densa., que impide el descenso del agua cálida superficial. Sólo ascenderá a la superficie en las áreas de afloramiento HIDROSFERA-Océanos

21. HIDROSFERA-Corrientes superficiales marinas

22. HIDROSFERA-Corriente global