Dinámica de las masas fluidas 2013

UNIDAD 8: DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS

* Introducción
* Composición de la atmósfera
* Estructura y función de la atmósfera
* Dinámica atmosférica
* Dinámica de las masas fluidas a escala global

INTRODUCCIÓN
Funciona con
Constituyen la energía solar
Capas fluidas
MÁQUINA CLIMÁTICA
Determina el
Son clima
Formadas por
FLUIDOS

ATMÓSFERA AIRE
AIRE

HIDROSFERA

Son los
dos subsistemas
terrestres mas AGUA
relevantes para el
funcionamiento del
sistema climático.

INTRODUCCIÓN

Ciclo del agua
principal Interacción de la “máquina climática”

Evapotranspiración
Evaporaciónsuperficial
Precipitaciónsubterránea
Condensación en el suelo
Agua retenida
Escorrentía
Escorrentía
Incorporación a la atmósfera por evaporación y por la transpiración de los seres vivos
Paso del la tierra en forma hacia cotas bajas,del suelo ydel clima endea las aguas freáticas
Vuelta que atraviesahidrosfera a la atmósferalibre o encauzada y ríos seres vivos
Formación de lasdel agualas características del suelo, se incorpora los
Desplazamiento la las capas permeables
La cantidad depende de líquida o sólida
Agua a agua de nubes
Y de la infiltración

INTRODUCCIÓN

Ocurre en sistemas No es al azar, sino un
caóticos, como la comportamiento
ATMÓSFERA determinista

Parece aleatorio ya que posee
variables (humedad, presión,
temperatura y régimen de vientos)
muy cambiantes en poco tiempo

INTRODUCCIÓN

Máquina es
climática Sistema muy complejo
Se
est
Su u dia
u san
do
Funcionamiento MODELOS

Se basa en esencia

Movimientos generados por
Movimientos generados por
la existencia de gradientes
la existencia de gradientes
entre dos puntos
entre dos puntos

INTRODUCCIÓN

es La diferencia existente entre dos puntos en alguno
GRADIENTE
GRADIENTE
de los parámetros atmosféricos (temperatura,
humedad o presión).

Atmósfera/hidrosfera
Valor Xa Xa ≠ Xb
Punto A

Valor Xb
Punto B
Hasta que Xa = Xb

La existencia de un gradiente en los valores de presión, temperatura, humedad o densidad,
entre dos puntos de la atmósfera o la hidrosfera genera un movimiento de circulación del
fluido que tiende a amortiguar las diferencias entre los puntos

Cuanto mayor sea, mayor más
Viento Corrientes oceánicas
vigorosa será la circulación de

El flujo cesa al igualarse los
parámetros y reducirse el
gradiente a cero

INTRODUCCIÓN

Si existe un gradiente térmico por una diferencia
de temperatura entre dos puntos, se produce un
Gradiente Transporte movimiento que trasporta calor de un punto a otro
térmico oceánico y
atmosférico
Se genera un bucle de retroalimentación
negativa que estabiliza el planeta

Las diferencias entre
Las diferencias entre
atmósfera eehidrosfera hacen
atmósfera hidrosfera hacen
que su comportamiento sea
que su comportamiento sea Atmósfera Hidrosfera
PROPIEDADES
distinto
distinto
DENSIDAD 1/773 g/ml 1 g/ml

COMPRESIBILIDAD Más Muy poco

MOVILIDAD Muy alta Más baja

ALMACÉN DE Menor Mayor
CALOR

CONDUCIÓN DE Mala Buena
CALOR

Movimientos en la INTRODUCCIÓN
atmósfera y la hidrosfera

Movimientos verticales
Ascendentes y descendentes, dependen de la temperatura
Generan gradientes térmicos verticales y afecta a su densidad

Mal conductor del calor, no se calienta por la radiación solar directa.
AIRE
AIRE Lo calienta el calor irradiado por la superficie calentada por el Sol.

El aire superficial, más caliente y menos denso tenderá a subir
enfriándose. El aire en altura, frío y más denso tenderá a bajar
calentándose.

Buen conductor del calor, la parte superficial se calienta y el agua
fría permanece en el fondo.

AGUA No hay movimientos verticales, ya que el agua superficial menos
densa no desciende. Solo hay movimiento vertical donde el agua
superficial este más fría que la del fondo

Movimientos horizontales
Los vientos y las corrientes oceánicas que impulsan entre dos zonas se
deben al contraste térmico generado por la desigual insolación en la
superficie terrestre (+ ecuador, - polos)
Se amortiguan diferencias térmicas. Los continentes dificultan este transito,
frenando y desviando vientos y corrientes

COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA

Origen de la atmósfera primitiva
Desgasificación de la Tierra al enfriarse

Era más reductora que la atmósfera actual.
Contenía vapor de agua, CO2 y N2, junto
con pequeñas cantidades de H2 y CO.

Polvo y gases de las erupciones volcánicas
Composición
Composición
actual de la Seres vivos: aportan N2 y O2 y rebajan el CO2
actual de la
atmósfera
atmósfera
Hidrosfera: vapor de agua, sal marina y compuestos del S

Humanidad: alteración de composición y propiedades
(quema de combustibles fósiles o deforestación)

COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA

Componente
Componente
ssde la
de la
atmósfera
atmósfera
Contaminantes
Mayoritarios Minoritarios Variables Vapor de agua

Reactivos No reactivos

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA

SOL Partículas (p+ y e-)
emite
Radiaciones electromagnéticas

La mayoría de las
partículas se desvían por el
campo magnético terrestre
y no llegan a la superficie


Radiaciones electromagnéticas

Onda corta Onda larga

La atmósfera hace de filtro y solo la
atraviesan sin dificultad las
radiaciones del visible (intervienen en
Visible la fotosíntesis y en la dinámica de las
masas fluidas)


Radiaciones electromagnéticas a
m
m
s ga
o
ay os
X a
IONOSFERA R
ay let
R vio
u ltra
n
iació
Rad e
ibl
Las radiaciones de onda
z vis
corta (rayos gamma, X y
Lu UV) tienen gran energía y
Las radiaciones de onda
poder de penetración
larga llegan, pero quedan
ahogadas por la emitidas
Se filtran en las capas
por la Tierra
altas de la atmósfera y se
evita que rompan
moléculas en la
superficie

A la troposfera la radiación que llega
CAPA DE es sobre todo luz visible
OZONO http://www.atmos.washington.edu/2004Q4/211/09_OzoneDep.sw
f


ESTRATOSFERA
TROPOSFERA
IONOSFERA/TERMOSFERA
MESOSFERA
EXOSFERA

Llega hasta superficie abaja
Hasta el km 800. Muy la la
Va de la latropopausa aenla
los 600 km
Va de estratopausa a
Va de la puede captar la luz
no km polos la
densidad ytermopausa – 12 km
tropopausa (9
mesopausa (80 km)
estratopausa (50-60 km)
solar
latitudes medias sube hasta los
La temperatura y más elevada
Aire muy en verano)aunque lo
Densidadtenue en el que solo
reducida,
1000 ºC, por la absorción de las
radiaciones de onda corta las
suficiente para formar (rayos
hay movimientos horizontales,
debido a su disposición del aire
Por la comprensibilidaden capas
estrellas fugaces
X y gamma)
contiene el 80% de los gases que
o estratos
La temperatura disminuye y O2 )
posibilitan la vidahacen Ny hasta
La absorción la (N2, O2 2 CO2
que se transforman C su parte y
Solo haylos -80ºen aniones
nubes en
Presión unas con hieloDesciende
inferior, atmosférica: se llaman
liberan e-
de 1013 mbar a 200 mbar en la
noctilucientes
Lo quetropopausa campo
genera un
magnético entre la ionosfera capa
Entre los 15 y 30 km está la (+) y
Temperatura:ozono
de Desciende de
la superficie (-), existiendo un
15 trasiego de cargas que se
ºC a -70 ºC en la tropopausa.
La disminuciónaumenta hasta
recargan por media es de
La temperaturalas tormentas
0,65 ºC/100m0/4º Cgradiente vertical
Aquíde temperatura (GVT)
rebotan las ondas de radio
emitidas desde la Tierra y se
Ocurre el efecto invernadero: CO2, vapor, … abosorben toda la radiación infrarroja del Sol
hacen posible las
y el 88% de la emitida por la superficie comunicaciones
Aquí se forman laslos fenómenos meteorológicos: nubes,e- que vienen delmovimientos del
Es donde ocurren auroras boreales y australes, al rozar precipitaciones, Sol con sus
moléculas.
aire. Donde se acumulan los contaminantes (capa sucia) dar lugar a la coloración rojiza del
amanecer y atardecer


La capa de ozono
es
Gas de olor picante

Se encuentra en

Troposfera Estratosfera
Es un contaminante Constituye la capa de ozono

Mecanismo de formación/destrucción natural del O3

1º Fotólisis del oxígeno por la luz UV
O2 + UV (rayos ultravioleta) → O + O

2º Formación del ozono
O2 + O → O3 + calor

3º Destrucción del ozono
a) Fotólisis del ozono O3 + UV → O2 + O
Está en equilibrio dinámico y retiene un b) Reacción con el oxígeno atómico
90% de la radiación UV liberando calor que O + O3 → O2 + O2
eleva la temperatura de la estratosfera


Balance de
Estructura física y composición la radiación
de la atmósfera solar Radiación incidente
Depende
Da lugar a

Condiciones
térmicas que
hacen a la
Tierra apta para
la vida

Actividad 2: Observa el dibujo y contesta a las siguientes preguntas.

c) ¿Dónde y cómo se filtran lasla presión
a) ¿Cuál es la causa de que radiaciones
de ¿Dónde sedesciendarepercute sobre la
d) onda corta? ¿Cómolatanmayoría de los
atmosférica destruyen la bruscamente
b) ¿Qué carga posee ionosfera? ¿Por
hasta alcanzar la tropopausa?las en ¿Qué
¿Cómo y dóndediferentes ¿Hasta qué
temperatura de ¿Cómo formancapas?las
e)meteoritos? papel desempeña auroras
qué? ¿Qué las se afectaría al clima
altura pueden boreales?
llegar generalmente las
radiaciones consiguensobre la Tierra uno la
comunicaciones? ¿Qué se forma entre de
planetario que cayera alcanzar la superficie
ionosfera y ladimensiones? ¿Porrecibe por
nubes? ¿Por qué?¿Qué nombre qué? es
grandes superficie terrestre? ¿Cuál
terrestre? ¿Cuál es el papel desempeñado
por las ello?
el papel desempeñado por las tormentas?
tormentas?

Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca
con los polos norte y sur de la magnetósfera terrestre, produciendo una
luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre

Actividad 3 : Observa la figura rellena los espacios señalados y contesta a las
preguntas que se formulan.

a) Radiación de onda corta incidente:
Sobre la superficie
Sobre la atmósfera: terrestre:
Absorbida…….. 25% Absorbida…….. 45%
Reflejada……… 25% Reflejada……… 5%
Total…………… 50% Total…………… 50% Total: 100%


b) Radiación emitida por la Tierra:

Onda corta: Onda larga:
Reflejada por la atmósfera.. 25% Emitida por la atmósfera……..
66%
Reflejada por el suelo……… 5% Emitida por el suelo……… 4%
Total………………………… 30% Total…………… 70% Total saliente: 100%
Albedo planetario


c) Balance de radiación de la superficie terrestre:

Radiación recibida: Radiación emitida:
De onda corta……………... 45% De onda corta……………...
De onda larga……………… 88% De onda larga………………104%
Total recibida….……………133% Total recibida….……………104%

Balance total (entradas – salidas) = 133 – 104 = +29

No se halla en equilibrio, pues el balance no es cero


d) Balance de radiación de la atmósfera:

Radiación recibida: Radiación emitida:
De onda corta……………... 25% De onda larga al espacio……...
66%
De onda larga………………100% De onda larga al suelo………88%
Total recibida….……………125% Total recibida….……………154%

Balance total (entradas – salidas) = 125 – 154 = -29 El sistema superficie-atmósfera está en
equilibrio 29 -29 = 0
No se halla en equilibrio, pues el balance no es cero


d) Balance de radiación de la atmósfera:

El sistema superficie-atmósfera respecto al espacio está en equilibrio. Ya que las salidas son:
-30%(Albedo) + 66% (radiación de onda larga atmosférica) + 4% (radiación de onda larga terrestre)

DINÁMICA ATMOSFÉRICA

3
Movimientos Se denomin
an Movimientos de
verticales en la
convección
troposfera

Temperatura:
Convección
térmica

Humedad:
Convección
por humedad

Presión
atmosférica:
Movimientos
verticales
Tipos de
Tipos de debidos a la
variaciones
variaciones presión

Convección
térmica

Corrientes térmicas ascendentes
• La superficie terrestre se calienta

• El aire se calienta en contacto con
la superficie terrestre y sube
formando corrientes ascendentes

Aire caliente Aire frío

Corrientes
ascendentes

Convección
por humedad

Aire seco Aire húmedo

• Más denso

¿Por qué?
Contiene más H2O (peso molecular 18)
y por tanto menos % de N2, O2 y CO2
( de pesos moleculares (28, 32 y 44)

• Más ligero

Aire seco Aire húmedo

Convección
por humedad
Se mide de dos formas

% de agua en relación a la
Humedad Cantidad de agua por volumen Humedad máxima que podría tener el aire
absoluta de aire (g/m3) relativa a la temperatura que posee

No es significativa, ya que depende de la
temperatura
Humedad relativa = Humedad absoluta x100
Humedad máxima

Curvaelevarse el aire se enfría y llega a
Al de saturación.
A cada temperatura de rocío. Donde se
alcanzar el punto
de saturación agua y se hace visible como
condensa el (punto
de rocío) lenube. Este es el nivel de
una
condensación.
corresponde una
determinada humedad
Para la formación de la nube también es
necesario la existencia de núcleos de
condensación (partículas de polvo,
humo, H2S, NOx y NaCl)

Movimientos
verticales debidos
a la presión
• La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie ejercida por la masa
de aire atmosférico sobre la tierra. El barómetro es su instrumento de medida.
• A nivel del mar, la columna de mercurio sube hasta 760 mm de promedio,
equivalente a una presión de 1013,3 milibares (mbar)

PRESIÓN ATMOSFÉRICA Y ALTURA
BARÓMETRO DE CUBETA

28

Presión normal al nivel del
Vacío

Altura (kilómetros)
24
Mercurio
Presión del 20
mercurio

mar
760 mm 1
Presión 6
atmosférica 1
2
8
Everest
4 8845 m

0 200 400 600 800 1000
Presión (milibares)

Movimientos DINÁMICA ATMOSFÉRICA
verticales debidos
a la presión

La presión en un punto geográfico no es constante sino que varía en función de la
temperatura y humedad del aire

La presión La presión
disminuye aumenta

A
1024 mb

B 1020 mb
1016 mb
996 mb
1012 mb
1000 mb
1004 mb

1008 mb

Isobaras
• Las isobaras son líneas imaginarias que unen puntos de la misma presión.
• Hay altas presiones (anticiclones) cuando los valores superan los 1013 mb, y
bajas presiones (borrascas) en caso contrario. Los valores de la presión
atmosférica varían con la altitud, situación geográfica y el tiempo.

verticales debidos
a la presión

¿Cómo se forma una borrasca?

• Una masa de aire poco denso (cálido
y/o húmedo) comienza a elevarse por
corrientes térmicas ascendentes

• Al elevarse en el lugar que ocupaba
ese aire se forma un vacío (hay menos
presión) y el aire frío de los alrededores
se mueve formando viento hacia el
interior de la borrasca

verticales debidos
a la presión

¿Cómo se forma un anticiclón?
• Una masa de aire frío (más denso)
situado a cierta altura, tiende a
descender hasta llegar al suelo.

• En la zona de contacto de aumula
mucho aire (hay mucha presión) y el
viento sale del centro al exterior

verticales debidos
a la presión

B A 1024 mb

Viento 1020 mb
1016 mb
996 mb
1012 mb
1000 mb

1004 mb

1008 mb

Los vientos se forman por la tendencia que tiene el aire a ir desde las zonas
de mayor presión atmosférica (anticiclones) hacia las de menor presión
atmosférica (borrascas)

• Isobaras muygiro de indican vientos fuertes van en línea recta de los
• Debido al juntas la Tierra los vientos no
anticiclones a a las borrascas, sino que siguen una trayectoria un poco
oblicua a la isobaras
• Isobaras muy separadas indican vientos flojos


son
GRADIENTE
GRADIENTE La diferencia de temperatura entre dos puntos
SS situados a una diferencia de altura de 100 m.
VERTICALES
VERTICALES

Gradiente vertical de Gradiente adiabático Gradiente adiabático
temperatura (GVT) seco (GAS) saturado o húmedo (GAH)

Gradiente vertical de
temperatura (GVT)

Representa la variación vertical en la temperatura del
aire en condiciones estáticas o de reposo

Suele ser de 0,65 ºC/100m, es muy variable
con la altura, la latitud o la estación

* Inversión térmica: Espacio aéreo en el que la
temperatura aumenta con la altura

Impiden los movimientos verticales del aire

Se presentan en cualquier parte de la
atmósfera: la tropopausa es una inversión
térmica permanente y hay ocasionales como
las de invierno

http://www.calidadaire.df.gob.mx/calidadaire/productos/multimedia/animaciones/inve


Gradiente adiabático
seco (GAS)

Su valor es de 1ºC/100m y se denomina seco al llevar
el agua en forma de vapor

Es un gradiente dinámico, afecta a una masa de aire
que está haciendo un movimiento vertical por estar en
desequilibrio (diferente temperatura y/o cantidad de
vapor de agua) con el aire que lo rodea

Al ser el aire un mal conductor del calor la masa
de que se mueve se considera un sistema
aislado o adiabático: no intercambia calor con el
aire circundante


seco (GAS)

2000 m - 3ºC
2ºC
t =-5ºC

1000 m 3,5ºC
8,5ºC t = 5ºC t = 6ºC

GAS
GAS GAS
GAS
t = 15ºC t = 16ºC
(1ºC/100m
(1ºC/100m (1ºC/100m
(1ºC/100m
)) ))
10ºC
15ºC (GVT)
0,65ºC/100m

seco (GAS)

La ecuación P·V
general de los =K
gases perfectos T

En los En los
ascensos descensos

Disminuye la presión atmosférica Aumenta la presión atmosférica

El volumen aumenta al expandirse El aire se comprime

La temperatura disminuye ya que La temperatura aumenta al
al ser menos densa la masa de aumentar las posibilidades de
aire hay menos probabilidad de choque entre las partículas
choque entre sus partículas

saturado o húmedo
(GAH) Cuando la masa ascendente de aire según el GAS
alcanza el punto de rocío, se condensa el vapor de
agua y se forma una nube

La condensación libera el calor latente que permitió la
evaporación lo que reduce el valor del GAS (1ºC/100m)

La masa de aire seguirá subiendo, pero con un
gradiente “rebajado”, el llamado gradiente adiabático
saturado o húmedo (GAH). Siempre menor que 1
(entre 0,3 y 0,6 ºC/100m)

El valor del GAH aumenta según el aire pierde
humedad y cuando todo el vapor se ha condensado el
valor será de nuevo 1ºC/100m (el GAS)

Zonas tropicales: 0,3, intensa evaporación y las
El GAH depende de la cantidad de vapor nubes alcanzan mucha altura
inicial, cuanto mayor sea esta menor será el
GAH, ya que se libera más calor. Latitudes medias: mayor gradiente y las nubes
se forman a menos altura, sobretodo en invierno


saturado o húmedo
(GAH)


1. Hr= (12,5*100)/16=78%
2. 15 ºC
3. GAS=1ºC/100 m -> 20ºC -> 15ºC hasta los
600m
Desde los 600m hasta 1600m se aplica GAH=
0,5ºC/100 m
A 1600 m la T.aire = 15 – (1000* 0,5) = 10ºC


Condiciones de estabilidad e inestabilidad atmosféricas

Condiciones de inestabilidad Hay movimientos verticales de
Hay movimientos verticales de
aire, por tanto es posible la
aire, por tanto es posible la
dispersión de los contaminantes
dispersión de los contaminantes

>

GVT a la izquierda • Al ascender el aire se
producirá una borrasca
(baja la presión).
Convergiendo el aire
hacia su interior
Movimiento ascendente de aire (convección)
que varia conforme GAS. En el seno de una • Posibilidad de lluvia si
masa estática en el que se cumple GVT el aire ascendente es
húmedo.
Asciende ya que GVT>GAS (Aire
exterior más frío y denso que el interior)



Condiciones de estabilidad o subsidencia

No hay movimientos
No hay movimientos
verticales de aire, no hay
verticales de aire, no hay
dispersión de los
dispersión de los
contaminantes
contaminantes

• Al descender el aire se
producirá un anticiclón
(sube la presión). Con
vientos divergentes.

• Tiempo seco, sin Movimiento descendente de aire frío y denso
posiblidad de lluvias que se va secando por calentamiento.



Condiciones de estabilidad o subsidencia
Se pueden dar en dos situaciones

GVT positivo y menor que el GAS GVT negativo

GVT a la derecha

La masa de aire interior se enfría más Caso de inversión térmica, se forma niebla
rápidamente que la exterior y desciende y atrapa la contaminación contra el suelo



Actividad 5: Observa las cuatro gráficas. ¿Qué tipo de movimientos
atmosféricos y qué condiciones isobáricas se asocian a cada una de ellas?
Señala la capacidad de dispersar la contaminación en cada caso.

DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA GLOBAL

¿Es igual la
temperatura en
toda la superficie
del planeta?

El reparto de la radiación solar no es
igual en todas las zonas, por lo que
hay diferencias de temperatura según
la zona y la época


Misma energía
La radiación solar incide con distintos
ángulos en las distintas zonas

Si los rayos llegan con menor ángulo
Luz se recibe poca energía por unidad de
superficie
Luz
Es lo que ocurre en las zonas próximas
Perpendicular 90 º Más oblicuo
a los polos, durante el invierno o al
amanecer y atardecer cerca de 0 º Luz
más
Oblicuo
Si los rayos llegan perpendiculares a
menos de 90 º
la superficie se recibe mucha
energía por unidad de superficie
- Superficie + Superficie Mucho +
Superficie
Es lo que ocurre cerca del ecuador,
durante el verano o a medio día
Poca energía
Mucha Energía por unidad de
energía por unidad intermedia por superficie
de superficie unidad de
superficie


En la atmósfera se producen corrientes
de aire que transportan el aire caliente
del ecuador a los polos y el aire frío de
- temperatura los polos al ecuador

Como la Tierra gira esas corrientes no
puede ser rectas y se curvan , llegando
incluso a formar espirales
+ temperatura

- temperatura

http://www.youtube.com/watch?v=_3Skefj4eUY


En los océanos ocurre lo mismo, hay
corriente cálidas que van del ecuador a
los polos y frías de los polos al ecuador

Corriente
del golfo

http://www.youtube.com/watch?v=3niR_-Kv4SM


Dinámica atmosférica

La circulación atmosférica horizontal la
realiza el viento

El viento superficial va de los
anticiclones hacia las borrascas

El altura el viento va al revés, de las
borrascas a los anticiclones

La trayectoria del viento no suele ser
rectilínea, en los continentes el relieve lo
frena, amplifica o crea torbellinos

Y por el efecto Coriolis


Dinámica atmosférica El efecto Coriolis
Es producido por una fuerza
http://www.youtube.com/watch?v=nUn2yqL4dqY

Consecuencia de la rotación Tiene su valor máximo en los
terrestre en sentido antihorario polos y mínimo en el ecuador
(de oeste a este)

http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualiz
ations/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19

http://www2.palomar.edu/users/pdeen/Animations/34_Coriolis.swf

• La circunferencia correspondiente
al ecuador es más grande que la
• La velocidad de giro de del resto de paralelos
cada punto varía con la
latitud


Dinámica atmosférica El efecto Coriolis
En el hemisferio norte

Consecuencias
Consecuencias
Un móvil que sale del ecuador hacia el polo Norte
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/
se va encontrando con un suelo que gira más
content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm?
lento, tiende a adelantarse a la rotación y se
chapter_no=19 sentido
Giro en Giro en sentido
desvía hacia la derecha
antihorario horario
http://www2.palomar.edu/users/pdeen/Animations/34_C
oriolis.swf que sale del polo Norte hacia el ecuador
Un móvil
se va encontrando con un suelo que gira más
deprisa, ira quedando rezagado respecto a la
rotación y se desvía, también hacia la derecha

Para el hemisferio sur es razonamiento es igual y
en este caso desvía hacia la izquierda

e
Dinámica atmosférica Circulación general de la atmósfera

u ev
• Anticiclón polar

e m
,s Viento en
Bajas temperaturas
r ra superficie: de los
polos al ecuador

Tie
la
o,
a
• Borrascas ecuatoriales rg Calentamiento intenso

m b
e
s in Viento en las

Y Bajas temperaturas
capas altas: del
ecuador a los polos
…
• Anticiclón polar



Teniendo en cuenta el efecto Coriolis

Provoca que el
transporte se realice
mediante tres tipos de
células:

de Hadley

polares

de Ferrel


Célula de
Hadley

La más energética

En las borrascas (B)
ecuatoriales se eleva el aire
cálido hasta la tropopausa y
en altura va hacia los polos

El efecto Coriolis produce su
desviación, a la latitud de 30º la célula
se fragmenta y la mayoría del aire
desciende formando la zona de
anticiclones (A) tropicales. En los
continentes producen desiertos.

La célula se cierra con los alisios, vientos superficiales (NE en el hemisferio norte y SE en el
sur. Convergen en la ZCIT (zona de convergencia intertropical).

España: muy influida por el anticiclón de las Azores En verano anticiclón del Sahara



Célula polar

El levante polar (NE en el
hemisferio norte y SE en el
sur) llega hasta 60º y se
eleva formando las borrascas
subpolares

Afectan a España en invierno
cuando desciende a los 40º o 30º N



Célula de
Ferrel

Situada en medio se forma por la
acción de los cientos
superficiales del oeste o
westerlies (SO en el hemisferio
norte y NO en el sur)

Estos cinturones de borrascas y
anticiclones durante el verano (HN)
se desplazan hacia el norte y en
invierno (HN) hacia el sur

http://www.mhhe.com/biosci/genbio/tlw3/eBridge/Chp29/animations/ch29/global_wind_circulation.swf


Dinámica de la hidrosfera

Tiene un papel
determinante en

CLIMA TERRESTRE

Junto a la
ATMÓSFERA


Dinámica de la hidrosfera Efecto regulador
de la temperatura

El agua tiene un elevado
El agua tiene un elevado
calor específico, actúa
calor específico, actúa
como regulador térmico
como regulador térmico
Hidrosfera
Necesita mucho calor para calentarse, se calienta
y enfría despacio

El agua puede absorber y ceder mucho calor,
enfriando y calentado el aire cercano


de la temperatura

En verano el mar recibe mucho
calor, su temperatura sube
lentamente y las temperaturas
ambientales en el litoral son mas
suaves

En invierno el aire se enfría muy
rápido, el mar más caliente lo
calienta. Y las temperaturas son
también más suaves

Las zonas costeras tienen menor
amplitud térmica que las
continentales


de la temperatura

Brisa marina En las zonas costeras, la tierra se
calienta más rápidamente que el mar

El aire situado sobre la tierra sube en
forma de corrientes ascendentes

Al ascender se “aspira” aire más fresco
situado sobre el mar

• De día la brisa sopla hacia el
continente


de la temperatura

Brisa marina En las zonas costeras, la tierra se
enfría más rápidamente que el mar

El aire situado sobre el agua sube en
forma de corrientes ascendentes

Al ascender se “aspira” aire situado
sobre el continente

• De noche la brisa sopla hacia el
mar


de la temperatura

Las zonas continentales en
latitudes medias-altas tienen una 1024 mb

elevada amplitud térmica día- A 1020 mb
noche y verano-invierno 1016 mb

En invierno, el suelo se enfría
mucho

El aire situado encima se enfría y
origina un anticiclón
continental permanente

Impide las lluvias,
favorece heladas y
nieblas


Abundancia (3/4 superficie)

Gran poder
calorífico

Eficaz mecanismo de Por
transporte de calor
Corrientes
oceánicas

os Más lentas que
s tip
las masas de aire
Do
Se desvían por el
continente

Corrientes superficiales Más eficaz que la
atmósfera
Corrientes profundas



Corrientes superficiales

Zona central de
grandes océanos
condicionadas
por el giro del
viento en los
anticiclones
(horario HN y
antihorario en el
HS)

EnAl alcanzar lagiroLasoeste del poloalisios que arrastran lasKamchatka) del las
Otras corrientes: se inicia vuelven por las (del Labrador y (de derivaa y la
la zona ecuatorial sefrías con los Norte corrientes llamadas oeste este)
El corta forma la contracorriente ecuatorial aguas oceánicas,
circumpolarla costa este se bifurcan, hacia el nortedejando aridez en el margen
oeste. En nubes y precipitaciones hacia el oeste, suavizando el clima
Antártica)
http://www.bioygeo.info/Animaciones/OceanCirc.swf
(corriente continental que dejan refrescando las zonas tropicales
del Golfo) y hacia el sur
(corriente de Canarias)



Corrientes profundas

Formadas por
diferencias de
densidad en el + DENSIDAD Más fría y/o salada
agua
Circulación TERMOHALINA

Enfriamiento agua superficial El descenso se puede dificultar
por aporte de agua dulce (río,
fusión de glaciar o precipitación
superior a la evaporación)

El descenso se facilita por
enfriamiento superficial o mucha
salinidad (evaporación mayor
que la precipitación o por
formarse hielo)
Agua más profunda y cálida


Dinámica de la hidrosfera El océano global

Conjunto de todos los mares y océanos del planeta que se comunican entre si

Su estudio es muy
importante para Almacén de CO2
resolver interrogantes Medio de
del clima global transporte de
calor y nubosidad

Cinta transportadora oceánica Fenómeno de El Niño



Cinta transportadora “Río” que recorre la mayoría de los océanos y mares del
oceánica planeta. Una parte lo hace como corriente profunda (por la
densidad) y como corriente superficial (vientos dominantes)

1 Cerca de Groenlandia el agua
es salada y fría por lo
1 que se hunde

Recorre el océano
4 2 Atlántico de N a S

Contacta con el agua gélida
del Antártico, una parte se
2 eleva retorna a Groenlandia y
otra va por el fondo hasta
3 llegar al Pacífico

En el Pacífico el agua se
calienta y realiza el camino de
3 vuelta como corriente
superficial, arrastrando aguas
http://www.bioygeo.info/Animaciones/OceanCirc.swf cálidas, lluvias y elevando las
temperaturas
4



Fenómeno de El Niño Se llama también Oscilación Meridional o ENSO (El Niño
Southern Oscillation)

Fluctuación acoplada entre la
atmósfera y el océano Pacífico austral

Se pueden dar tres situaciones

ENSO neutral El Niño La Niña

http://cidbimena.desastres.hn/docum/Infografias/elnino4/elnino4.swf



Fenómeno de El Niño ENSO neutral

Situación normal en la costa peruana

Los alisios (de E a O) empujan el agua
superficial del Pacífico sur hacia el oeste,
dejando un vacío en las costas de Perú y
Ecuador

El nivel del mar en Indonesia es 0,5 m
más elevado que en Perú

El descenso del nivel provoca un efecto
de succión y hace que aflore agua
profunda rica en nutrientes, lo que fertiliza
el fitoplancton y aumenta la pesca

Los alisios parten del anticiclón de la isla de Pascua (se enfría el aire al contactar con el agua fría del
afloramiento) y concluyen en la borrasca cerca de Asia donde la baja presión produce precipitaciones y tifones



Fenómeno de El Niño El Niño

Se debe al elevado calentamiento superficial (0,5º C) de las costas de Perú. Ocurre cada 3 - 5
años, alcanzando valores máximos en Navidad. Suele durar 9 -12 meses.

Los alisios amainan y no arrastran el
agua hacia el oeste. El agua se caldea y
forma una borrasca, las nubes se quedan
en el Pacífico o en la costa peruana

No se produce afloramiento al persistir la
termoclina y la riqueza pesquera decae

En la costa occidental del Pacífico
aparece un anticiclón y origina sequías en
Indonesia, Australia y Filipinas

¿CAUSAS?:
- Producto del calentamiento global que disminuye contraste entre las costas este y oeste del Pacífico,
reduciendo los alisios y las corrientes
- Aumento en la actividad volcánica de las dorsales, que eleva la temperatura del agua y genera una borrasca



Fenómeno de El Niño La Niña

Exageración de la situación normal, se asocia con descensos de la tª en el Pacífico (-1,5ºC)
ocurre cada 3-5 años y dura 1-3 años


El Niño: Reducción huracanes en el
Fenómeno de El Niño Atlántico N tropical y aumento en el Pacífico
N tropical
El Niño y La Niña rigen la distribución
geográfica y la intensidad de las lluvias La Niña: Lluvias torrenciales y tifones en
tropicales y causan cambios en los Indonesia y Australia e incremento
patrones climáticos mundiales intensidad y nº de ciclones tropicales del
Atlántico

El Niño

Neutral

La Niña

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