CTMA: Introducció, Geosfera, El temps en geologia, Atmosfera

Transcripción

1 Generalitat de Catalunya Departament d Educació Institut d Educació Secundària i Superior d Ensenyaments Professionals Guindàvols Departament de Ciències Experimentals Mercè del Barrio Arranz Curs a Avaluació Data Examen 1 CORRECCIÓ Qualificació CTMA: Introducció, Geosfera, El temps en geologia, Atmosfera Nom: Curs: 2n Batx. 1. [4,5 punts] El Servei de Meteorologia de Catalunya (SMC) fa un seguiment de la situació meteorològica del nostre país. Entre els seus objectius hi ha l elaboració de mapes per a la previsió i la predicció del temps a curt termini, especialment en situacions de risc meteorològic. Els mapes isobàrics de sota corresponen a la previsió atmosfèrica per al passat dissabte 9 i diumenge 10 d octubre de Diari AVUI mapa isobàric dissabte al migdia Diari AVUI mapa isobàric diumenge al migdia 1.1. (0,5 punts) El servei meteorològic informa del clima o del temps? Raona la resposta. El SMC informa del temps atmosfèric, ja que mostra la previsió del que succeirà amb les temperatures, precipitacions, vent, estat de la mar, etc... en un moment determinat, normalment les properes hores o dies. El clima es una generalització, és el conjunt de fenòmens metereològics que caracteritzen l estat mitjà de l atmosfera en una zona de la superfície terrestre, fruit de l observció del temps metorològic durant llargs periodes de temps. El clima d una zona es calcula a partir dels valors mitjans del temps atmosfèric recollits durant 20 o 30 anys.

2 1.2. (1 punt) a. (0,25 punts) En els mapes del temps apareixen una sèrie de símbols, omple el quadre següent indicant a que correspon cada un. SÍMBOL SIGNIFICAT A Anticicló, zona d altes pressions D Depressió o borrasca, zona de baixes pressions Front càlid, aire més calent que el de la zona a la que arriba. Front clos, aire més calent i més fred que el de la zona a la que arriben i que es desplaçant a l hora però a diferent alçada. Front fred, aire més fred que el de la zona a la que arriba. b. (0,25 punts) Indica en el mapa el nuclis d altes i baixes pressions. c. (0,25 punts) Indica amb fletxes la direcció del vent en les diferents isòbares. d. (0,25 punts) Com seran els vents en la zona de Catalunya? El dia 9 freds del sud oest, que el dia 10 es trobaran amb vents intensos i càlids de llevant (1 punt) Explica que provocarà a Catalunya l arribada de.fes un dibuix explicatiu. Al arribar un aire més fred i dens que el que hi ha a Catalunya, es colorarà sota del que hi ha, provocant que aquest ascendeixi. En ascendir l aire calent es refredarà produint se la condensació del vapor d aigua que conté i provocant així tempestes que poden ser molt intenses en funció de la humitat que contingui l aire i de la velocitat a la que es condensi. Si ho fa molt ràpidament les pluges seran molt intenses, caurà molta aigua en molt poca estona, la qual cosa fa que siguin especialment perilloses.

3 1.4. (1 punt) A partir de la informació dels mapes, quina situació meteorològica s esperava per a Catalunya? En quin moment? Quines eren les zones més afectades (Raoneu la resposta). Entre el mapa del migdia del dia 9 i el migdia del dia 10, s ha produït el pas del front fred sobre Catalunya, aire fred que s ha trobat un aire més càlid i carregat d humitat procedent de la Mediterrània que gira al voltant de la depressió centrada en el litoral de llevant. Això va fer que en la nit de 9 al 10 es produïssin múltiples tempestes en aquesta zona, algunes molt intenses de fins a 148 l/m 2 a Núria o 116 l/m 2 a l Anoia (1 punt) Aquesta previsió es va complir, poden les situacions meteorològiques que mostren els mapes representar un risc per a Catalunya? Raoneu la resposta. Aquestes són les situacions que produeixen més riscs a Catalunya, ja que la Mediterrània a la tardor està força calenta, per tant l aire en contacte amb ella és calent i molt humit. Quan es forma una depressió centrada en aquesta zona, el vent de llevant (llevantades), en entrar en la Península, ascendeix al trobar se amb la serralada Prelitoral i Litoral i per tant es refreda i condensa (efecte Föhn). Si a més a més es troba amb un front fred (com en aquest cas) o amb una gota freda (aire molt fred en alçada) les tempestes són molt importants i cau molta aigua en poc temps, produint avingudes que poden arribar a ser molt importants. La nit del 9 al 10 d octubre de 2010, sense ser una situació especialment greu, van caure precipitacions de fins a 148 l/m 2, el riu Ter va pujar de 1 a 2 m, es van inundar múltiples aparcaments, es van produir esllavissades a Montserrat, etc [3,5 punts] La disminució de la concentració d ozó a l estratosfera és més important a la zona de l Antàrtida a causa de les baixes temperatures. En un estudi publicat sobre l estratosfera d aquest continent es va arribar a les conclusions següents: El clor reacciona amb l ozó a l estratosfera i provoca una baixada en la concentració de O 3. S ha detectat que la presència d òxids de nitrogen el protegeixen, ja que atrapen el clor i eviten que reaccioni. A l Antàrtida, quan la temperatura baixa a l hivern, es formen núvols estratosfèrics polars (NEP) de gel, que arriben a 83 C. Aquests núvols es desenvolupen sobre nuclis de condensació formats, a vegades, per NO 2. En els núvols, aquest gas reacciona amb aigua i es forma HNO 3, que cau amb la neu. Aquesta pèrdua de nitrogen produeix un alliberament de clor i, per tant, una disminució de l ozó. Si aquest gas disminueix, també ho fa l absorció de radiacions ultraviolades, la temperatura a l estratosfera baixa i es formen més núvols [ ] (1 punt) El sistema descrit en l estudi és de realimentació. Per analitzar lo, feu un diagrama per tal d establir les relacions (negatives o positives) que hi ha entre les diferents variables que hi intervenen (en negreta en el text) i indiqueu si el sistema és de realimentació positiva o bé negativa. El sistema té una estructura complexa de realimentació positiva. La relació entre les diferents variables és:

4 2.2. (1 punt) Segons l article, la presència d òxids de nitrogen és important, ja que atrapen el clor i eviten que reaccioni. a. (0,5 punts) Quines reaccions es produeixen a l estratosfera que expliquen la disminució de la concentració d ozó a causa de la presència de clor? El clor es combina amb l ozó i es produeix òxid de clor i oxigen. A més l òxid format pot reaccionar amb radicals d oxigen i tornar a alliberar clor que podrà combinar se de nou amb ozó. Les reaccions seran: Cl + O 3 ClO + O 2 ClO + O Cl + O 2 Amb tot el procés de destrucció de l ozó és molt ràpid ja que el clor és molt reactiu i queda de nou lliure després de combinar se. b. (0,5 punts) Indiqueu dos efectes que produeix la disminució de l absorció de les radiacions ultraviolades sobre els éssers vius i les activitats humanes. Alguns efectes importants de la disminució de l absorció de radiació ultraviolada són: disminució de la producció del fitoplàncton, menys producció als oceans, disminució de la producció agrícola, disminució de la producció dels ecosistemes terrestres, disminució de la reproducció animal, augment dels càncers de pell a causa de les mutacions produïdes a l ADN cel lular, disminució de la resposta immunitària augment de lesions oculars,.../ (1,5 punts) El gràfic mostra el resultat d'un estudi que va fer una unitat mòbil de vigilància de la contaminació atmosfèrica en una zona industrial. L'objectiu de l'estudi era determinar l'evolució de la concentració d'ozó durant un mes. La legislació vigent a l'estat espanyol pel que fa a l'ozó estableix el següent: Llindar de protecció de la salut Llindar de protecció de la vegetació Llindar d'informació a la població Llindar d'alerta a la població 110 µg/m 3 en 8 hores 200 µg/m 3 en una hora, 65 µg/m 3 en 24 hores 180 µg/m 3 en una hora 360 µg/m 3 en una hora

5 a. (0,5 punts) Segons el resultat de l'estudi, podríeu fer un breu informe indicant si hi ha hagut episodis de contaminació que hagin pogut afectar, de forma greu, les persones o la vegetació? De l'anàlisi del gràfic es pot inferir que no es dóna cap episodi que pugui implicar un risc per a la salut de les persones ja que els valors mitjans i màxims estan per sota dels llindars que estableix la legislació. En el cas de la vegetació, en observar els valors màxims es pot sospitar que hi ha hagut algun dia en el qual s'ha pogut sobrepassar el valor llindar de protecció de la vegetació. b. (0,5 punts) Comenteu per què es produeixen variacions en la concentració d'ozó durant un dia. L'ozó és un contaminant secundari, es forma a partir dels òxids de nitrogen i els hidrocarburs en presència de forta radiació solar i altes temperatures. Per aquest motiu la seva concentració augmenta a les hores de més insolació. c. (0,5 punts) Creieu que aquest ozó pot servir per disminuir allò que es coneix com el forat de la capa d'ozó terrestre? No, ja que l'ozó de les parts baixes de la troposfera no arribarà a l'estratosfera, lloc on hi ha la capa d'ozó que absorbeix les radiacions ultraviolades. 3. [2 punts] Els següents mapes representen la mitjana d' irradiació solar diària rebuda a les comarques catalanes durant els mesos de gener, abril i juny. Cada isolínia uneix els punts que reben la mateixa mitjana diària de radiació solar en Mj/m 2 en el mes de referència.

6 3.1. (0,4 punts) Indica a que mes correspon cada mapa (Justifica la resposta). Mapa Mes Justificació 1 Juny El mapa número 1 reflecteix més irradiació solar tal com cal esperar del mes de juny (començament de l'estiu) en relació als altres dos (gener i abril). El Sol està més alt a l'horitzó i els seus raigs cauen més perpendicularment i el nombre de dies núvols és menor. 2 Gener El mapa número 2 presenta la menor irradiació de tots tres mapes; per tant correspondrà al mes de gener (època hivernal). El Sol està més baix a l'horitzó; fins i tot hi ha dies que no s'arriba a veure per la presència de núvols i boires. La irradiació és per tant més baixa que als altres dos mesos. 3 Abril El mapa número 3 per exclusió correspon al mes d'abril (primavera). El Sol està més alt que durant l'hivern, menys que l'estiu i els dies núvols poden impedir l'arribada dels seus raigs (0,6 punts) Amb les dades dels mapes omple la taula adjunta en que estan representades les temperatures mitjanes exteriors de les 4 ciutats. Mes Mapa Número Barcelona Tarragona Girona Lleida Tªext. Rad. Tªext. Rad. Tªext. Rad. Tªext. Rad. ºC Mj/m 2 ºC Mj/m 2 ºC Mj/m 2 ºC Mj/m 2 Gener 2 9,5 6,7 9,4 6,9 7,3 7,2 5,4 5,1 Abril 3 14, , ,2 17,6 13,8 18,6 Juny 1 21,5 23,8 20,1 24,4 23,2 22,3 21,8 25,3 Els valors cal que s acostin als que s adjunten a la taula, pot donar se un marge de + o 0,2; també s admet que s indiquin l intervals, per exemple: entre 6 i 6, (1 punt) Que variables (causes) determinen la diferent irradiació solar entre les comarques? Entre comarques per una banda, la seva latitud i, per l altra, la transparència atmosfèrica (boires, núvols) condicionada per la situació geogràfica (relleu, altitud, etc.). Quina és la causa de las diferències d'irradiació rebuda als diferents mesos de l'any? Entre les diferents èpoques de l'any: l angle d incidència dels raigs del Sol (altura que té el Sol respecte a l'horitzó) a causa de la inclinació de l'eix de rotació de la Terra amb l'eclíptica i al moviment de translació de la Terra al voltant del Sol, que comporten una diferent posició de la Terra respecte al Sol amb variació dels angles d incidència dels raigs del Sol. També a l estat de l atmosfera: nuvolositat, etc.