EL CLIMA, UN SISTEMA DINÁMICO DE LA ATMÓSFERA LA ATMÓSFERA: ENVOLTURA GASEOSA DE LA TIERRA La atmósfera está compuesta esencialmente por el aire que respiramos, que es una mezcla de 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% de gases raros, como el carbón, y un poco de gas carbónico. También contiene agua, en estado de vapor, que forma las nubes. En la atmósfera, principalmente en la capa inferior de 15 km de espesor conocida como troposfera, es donde se producen todos los fenómenos que caracterizan el tiempo y el clima, como por ejemplo la temperatura, el viento y las precipitaciones. El clima que existe actualmente en el planeta es el mismo desde hace diez mil años, cuando se dieron las últimas glaciaciones, aunque se han producido ciertos cambios. Los paleoclimas o climas anteriores a la última glaciación fueron muy diversos: hubo climas fríos, climas con largas estaciones secas y climas calientes y húmedos. Después de las últimas glaciaciones, el clima sigue dinámico y cambiante. Las investigaciones más recientes señalan un calentamiento de las regiones templadas, una extensión de la sequedad en la zona tropical y un aumento de la lluvia en la zona ecuatorial. La tensión vivida en octubre de 1988 por los efectos del huracán Juana, y en julio de 1996por el huracán César, son solo dos ejemplos de lo que pueden afectarnos los fenómenos atmosféricos. Tormentas, huracanes, fuertes lluvias y sequías causan miedo y provocan graves daños socioeconómicos. Por ello es conveniente conocer su origen, y, en primer lugar establecer la distinción entre tiempo y clima.
Cinelico t 1000' 200 EXOSFERA : Cinéllca t 1<>00" 300 : TERMOSFERA I,, 100 :, 4 ~, -o, 40,,, r E ~ 30 I ' :: _ - -- c:. e 20 =;; 15 : ~,. I 0.01 ~, ::> 1 0,2 3 I ; 10,8,,, Estratosfera - - - - - - -- " ---- ~A. 9O'.7f1'-!ICP.3<1' o 3<1'- ~.70" Temperatura El tiempo es una combinación de los elementos dinámicos que se dan en un lugar, por un corto período, el cual puede ir de algunos minutos a horas. Así podemos establecer el tiempo de la mañana, el de la tarde o el del día. El clima es un conjunto de tipos de tiempo que se suceden en un determinado espacio, por un período mayor de 30 años. Para tener una visión completa de los climas del mundo, es necesario analizar separadamente los elementos y los factores del clima. Los elementos son los componentes del clima que pueden ser medidos, como la temperatura, la precipitación, la presión atmosférica, los vientos, la humedad relativa y la nubosidad. Los factores que influyen y modifican los elementos son: el relieve, la altitud, la latitud, las corrientes marinas y la relación entre la tierra y el mar. Temperatura Es el calentamiento del aire como resultado de la acción de la radiación solar sobre la superficie terrestre y sobre la propia atmósfera. La temperatura del aire se mide con el termómetro.
L o I i I u d 1Ii']()()(). " Dowson (Conodá) "\,,,,,, ~ w Z!KlO o d o Kodiok(Aloskol \,,, r::i StCJÚn oltll",6 \ Sonototto 0urÓf'l ~ "-'tl.,r. Poc.ífíCQ tc.aj \\ \\r'." \ B Se I u. C'"'" le"' Corlogo \\~;Omi(E.u.l Son José Aeropuerto Juan $altornorío.: \ "~ V.ocruz Turrúcores \ \ "''"~,,_ \\..."'~ (a,,, -20-10 O Temperoluro 't 10 20 30 ~ Las temperaturas son más altas en el Ecuador y más bajas en los polos. En la zona intertropicallos rayos del Sol dan perpendicularmente durante todo el año, por lo que se mantiene una temperatura caliente y constante. Conforme nos dirigimos hacia los polos, la radiación solar llega cada vez más inclinada, por lo que la temperatura es menor. La temperatura, también disminuye con la altitud, desde el nivel del mar hasta las cumbres de las montañas.
» ~IOIO Velociood de los vientos _ mós de 40 Km!horo ----.0 o 16 Km/hora Anticic/ón, Alto presión Colmas Ecuatoriales: Boja presión 700 7S0 600 650 900 950 Posición de lo Zono de Convergencia Interlropicor - -- En Enero --- En Julio 1000 Al lo Presión Despide viento Boja Presión Aspira viento En enero las altas presiones (H) están en el hemisferio norte y originan los vientos alisios del noreste, mientras que en julio dominan en el hemisferio sur y originan los vientos alisios del suroeste.
Presión atmosférica y vientos El aire, como cualquier otro cuerpo de la superficie terrestre tiene peso. Prueba de ello es que, al inflar una llanta de un automóvil, esta aumenta su peso. La presión atmosférica es la fuerza que el peso de la atmósfera ejercesobre una superficie. En el globo existen altas presiones o anticiclonesy bajas presiones o depresiones. Las regiones donde el aire presenta un movimiento hacia abajo, por ser más frío y pesado, y la presión es mayor de 1 015 milibares son lugares de alta presión. El aire de los anticiclones tiende a escaparse hacia la periferia,donde la presión es menor. Por eso, la alta presión es el punto donde se originan los vientos. Se representa universalmente con la letra H (high). La región donde el aire presenta un movimiento hacia arriba, por ser caliente y liviano, y la presión es menor de 1 015 mihbares, es un lugar de baja presión y se representa con la letra L (low). Toda la zona comprendida entre el trópico de cáncer, al norte, y el de capricornio, al sur, es una zona de bajas presiones. Costa Rica se encuentra en una zona de bajas presiones. Las altas presiones despiden aire, mientras que las bajas lo absorben; por eso los vientos soplan de las altas presiones a las bajas. En las bajas presiones o depresiones confluyen los vientos en una zona conocida como "zona de convergencia intertropical" (ZCIT). Precipitación Es la caída de partículas de agua líquida o sólida, en forma de lluvia, granizo, nieve o agua-nieve. La precipitación está asociada a los ~ovimientos ascendentes del aire. Para que se produzca la precipitación es necesario que el aire caliente ascienda, se enfríe en las alturas, se condense y se precipite. Existen cuatro mecanismos fundamentales que provocan el ascenso del aire: la convección o movimiento vertical, el efecto orográfico, la ascendencia frontal y la convergencia.
Las lluvias convectivas se producen de la siguiente manera: el suelo es calentado fuertemente por el sol; el aire se calienta a su contacto, se eleva por convección y forma grandes cantidades de nubes; en estas, en vapor de agua se condensa y produce las lluvias. En la región intertropicalla convección es muy fuerte y constituye el principal mecanismo productor de lluvia. Las lluvias de relieve u orográficas se producen cuando el aire caliente y húmedo es empujado por el viento hacia un obstáculo montañoso. Entonces el aire se eleva, se enfría, se condensa y se precipita en la vertiente de barlovento o a favor del viento. En las diversas regiones montañosas del mundo,las máximas precipitaciones se producen de 200 a 300 metros arriba de la mitad de la vertiente, lo que coincide con una altitud de entre 1 500 Y2 000 metros.
Las lluvias frontales o de frentes se originan cuando masas de aire frío de origen polar, procedentes del norte, descienden en latitud y entran en contacto con masas de aire caliente ecuatoriales. Las masas de aire frío o frentes fríos, al ser más pesados desplazan a las masas de aire caliente hacia arriba, y forma nubes que luego producen fuertes lluvias y violentas tormentas. Las lluvias de convergencia son propias de la zona intertropical En esta zona se dan vientos permanentes llamados alisios, que provienen de las altas presiones subtropicales y convergen en la vaguada ecuatorial o zona de bajas presiones. Las altas presiones subtropicales se mantienen permanentemente sobre los océanos. Por ello, los alisios son vientos permanentes que soplan regularmente durante todo el año, a una velocidad de 20 a 30 kilómetros por hora. Humedad relativa La humedad es la cantidad de vapor de agua contenida en la atmósfera. La humedad relativa se define como la relación de vapor de agua que existe realmente y la cantidad máxima que podría tener una masa de aire. La humedad relativa promedio de Costa Rica es de 82%, calificada como muy elevada. Entre los principales factores del clima estan: la latitud, el relieve, la continentalidad e istmicidad, las corrientes oceánicas y el bosque. La latitud Influye principalmente en el comportamiento de las temperaturas, la radiación solar y la presión atmosférica. Los dos primeros elementos disminuyen a medida que aumenta la latitud, mientras que la presión atmosférica aumenta al aumentar la latitud. El relieve Actúa como una barrera que modifica la circulación regional y local de los vientos, con lo que origina grandes cambios en la distribución de la lluvia y dos vertientes contrastadas: una muy húmeda y otra más seca. Este es el caso de la influencia modificadora del eje montañoso central en nuestro país.
La continentalidad o istmicidad Se relaciona con la distribución de las tierras y mares. La continentalidad se produce dentro de grandes masas continentales en donde prácticamente no existe la influencia húmeda de los océanos, por estar éstos muy alejados.la continentalidad se produce en el interior de los Estados Unidos y Canadá y,particularmente, en el centro del continente asiático, donde no llega la humedad del mar. Esta situación origina sequedad y grandes contrastes de temperatura, con veranos muy calurosos e inviernos extremadamente fríos. Ejemplos son los casos de las ciudades de Calgary, en Canadá, y Kiev en la antigua Unión Soviética, donde se presentan variaciones de temperatura entre el verano y el invierno de hasta más de 40 C. La istmicidad se produce en una porción muy angosta de tierra, donde se da una marcada influencia de dos masas oceánicas. Es el caso de América Central donde la humedad proveniente del mar Caribe y del océano Pacífico originan un clima muy húmedo. Las corrientes oceánicas Son modificadoras de los elementos del clima. La corriente ecuatorial del Niño (llamada así porque su aparición coincide con la fecha en que se celebra la natividad de Cristo) modifica los elementos del clima a tal punto que en algunas regiones del globo produce sequías y, en otras, grandes cantidades de lluvia e inundaciones. La corriente del Niño se presenta aproximadamente cada 5 años. Esta corriente origina transformaciones en las aguas del cinturón del océano Pacífico, al aumentar la temperatura del mar y provocar, por consiguiente, una disminución en la presión de los anticiclones subtropicales del hemisferio sur. De esta manera se debilitan los vientos del suroeste que son los causantes de las lluvias en todo el Pacífico de América Central. El bosque No produce lluvias, pero cualquier variación en sus características afecta el clima regional o local. Cuando la vegetación es densa y alcanza gran altura como en el caso de los bosques tropicales, la influencia es mayor, principalmente como productor de agua, ya que al chocar las nubes con las capas de los árboles se condensa y produce agua.