Los elementos del clima y el tiempo atmosférico Parte 1: Tiempo atmosférico y clima.
El tiempo atmosférico. El tiempo o tiempo atmosférico es reflejo del valor que adoptan el conjunto de variables que determinan las condiciones atmosféricas de un lugar en un momento determinado: temperatura, presión y humedad. Por ejemplo, cuando decimos que en un lugar habrá buen tiempo, estamos asumiendo que la temperatura será elevada, que será un día con ausencia de nubes, que habrá un predominio de altas presiones y que posiblemente la humedad relativa del aire será baja. De lo anterior se desprende que el tiempo se puede entender como el estado de la atmosfera en un lugar y un momento determinado.
El clima. El clima representa la condición promedio del tiempo atmosférico durante un periodo muy prolongado de tiempo en una región geográfica extensa. Así, aunque el clima está referido a los mismos fenómenos del tiempo atmosférico, representa una dimensión a largo plazo de los mismos elementos y factores que lo caracterizan.
El estudio del clima. El estudio del clima es a través del estudio de los tipos de tiempo o variaciones que experimenta el tiempo, estableciendo sus características y la sucesión y articulación habitual de estas variables a través de las estaciones del año. Pero también es necesario contrastar estos registros periódicos y anuales con lo que ocurre en periodos de tiempo más largos como decenios o siglos. A nosotros por ejemplo nos podría parecer anormal la presencia de altas temperaturas y ausencia de lluvias que se prolonguen hasta fines del mes de mayo, pero al ser un evento que ya ha ocurrido con cierta periodicidad en decenios o siglos anteriores, tendríamos que asumir que es una característica normal del clima en nuestra región.
Los distintos tipos de climas que existen en el planeta se clasifican a partir de los valores medios de la temperatura, presión atmosférica, dirección y fuerza del viento, cantidad de nubes, humedad, cantidad de lluvia etc., que existen en esas distintas regiones del planeta.
Los elementos del clima y el tiempo atmosférico Parte 2: Elementos del tiempo atmosférico.
Aunque las variables que influyen en el estado de la atmósfera en un determinado momento son variadas, los elementos del clima son tres componentes fundamentales: temperatura, humedad y presión. La combinación de estos tres elementos es lo que determina, tanto el tiempo meteorológico en un día específico, como el clima de una región de la Tierra. Así por ejemplo, en el sur de Chile, un día de temporal de lluvia y viento puede ser el resultado de la combinación de bajas temperaturas, una elevada humedad relativa del aire y una baja presión.
A. La Temperatura. La temperatura representa la cantidad de energía calórica que es capaz de acumular la masa de aire en un determinado momento. Generalmente se mide en grados Celsius o grados Fahrenheit y para registrarla se utiliza un termómetro ambiental. Los procesos mediante los cuales el aire se calienta son la absorción y la irradiación. a) absorción: es el traspaso directo de calor desde la radiación electromagnética del Sol a los gases que constituyen la atmósfera. b) irradiación: es el traspaso de parte de la energía absorbida por el suelo o el agua, que luego irradiada a la atmósfera.
Factores que influyen sobre la temperatura La temperatura del aire en cualquier lugar, es influida por una serie de factores entre los que se cuentan, el grado de inclinación en que llegan a la superficie los rayos del sol, el tipo de sustrato que es iluminado (la roca absorbe energía y el hielo la refleja), la dirección y fuerza del viento, la latitud terrestre, la altura sobre el nivel del mar y la proximidad de grandes masas de agua, entre otras. Estos factores determinan también la amplitud u oscilación térmica, que se definen como la diferencia de temperatura entre un máximo y un mínimo, en un periodo dado, que puede ser diario, mensual o anual.
La sensación térmica La sensación térmica representa la apreciación subjetiva que el observador tiene de la temperatura ambiental, la que es influida por distintos factores, especialmente por la humedad del aire y la presencia e intensidad del viento. Por ejemplo, en un día soleado y sin viento a 15 C de temperatura ambiental podemos andar en polera e incluso sentir calor, pero en un día nublado y con viento a la misma temperatura, necesitaríamos abrigarnos porque sentiríamos un frío intenso.
B. La Humedad del Aire. La humedad absoluta del aire: representa la cantidad de agua en forma gaseosa en una masa de aire y se mide con un instrumento llamado higrómetro. La humedad relativa del aire: representa la cantidad o porcentaje de vapor de agua contenida en la atmósfera a una determinada temperatura en relación a lo que podría contener. El término relativa se refiere a que la cantidad de agua máxima que puede contener el aire, depende de la temperatura. Un 100% de humedad relativa a 10 C es menos agua, que un 90% de humedad relativa a 25 C. A mayor temperatura mayor es la cantidad de agua que el aire puede contener
La saturación: representa el punto por sobre el cual la atmósfera ya no es capaz de contener más vapor (porque ya alcanzó al 100%) y se condensa formando microgotitas, que luego pueden precipitar en forma de lluvia o nieve. Como el porcentaje de agua que admite el aire a una baja temperatura es menor, la posibilidad que se alcance la saturación a bajas temperaturas es mayor, comparado con la misma probabilidad de saturación a una temperatura mayor. Este fenómeno puede notarse por ejemplo, cuando en un día de invierno baja la temperatura del suelo y en el aire cercano a la superficie se forma una capa de niebla cuando disminuye la temperatura del aire también.
Las precipitaciones. Las precipitaciones: corresponde al agua de la atmósfera que una vez condensada, cae a la superficie terrestre, ya sea en forma de precipitaciones sólidas, como nieve y granizo, o en forma de precipitaciones líquidas como la lluvia o garúa. Las precipitaciones dependen directamente de la humedad relativa del aire, de la temperatura y la presión. Cuando la humedad relativa es alta, basta con que baje la temperatura, para que el excedente de agua que el aire ya no es capaz de contener a esta nueva temperatura, se condense y forme nubes, las que luego pueden dar lugar a precipitaciones.
C. La Presión. La presión atmosférica: representa el valor del peso de la masa de aire, sobre una unidad de superficie, se mide con un instrumento llamado barómetro y se registra en mm de Hg (milímetros de mercurio) o milibares. Como la presión está estrechamente relacionada con el grueso de la columna de aire sobre un determinado lugar, la presión atmosférica es mayor a nivel del mar, que representa el punto más bajo de la superficie terrestre, y es menor en lo alto de la montaña, porque ahí el grueso de la masa de aire es menor.
La presión normal: es la presión que se registra a nivel del mar y corresponde a 1 at (una atmósfera) de presión, que tiene un valor de 760 mm de Hg o 1.013,3 mbar (milibares) o 1.013,3 hpa (Hectopascal). Desde el mar y a medida que se asciende en altura, la presión disminuye, pero no siempre puede ser así, ya que además en la presión influyen otros factores como la temperatura y la humedad. Las líneas de presión: al registrar la presión atmosférica en un área extensa, es posible verificar la distribución irregular de zonas con distintos valores de presión que se ven entremezcladas unas con otras. Estas distintas zonas de presión se separan por líneas de presión y cuando tienen un mismo valor, se llaman isóbaras.
Anticiclones y borrascas A las zonas de presiones superiores a 1013 mbar se les denomina zonas de alta presión o anticiclones y en los mapas del tiempo se representan con una A mayúscula. Los anticiclones producen tiempo estable, sin precipitaciones y cielos despejados. Las zonas donde la presión es menor a 1013 mbar se denominan zonas de bajas presiones o borrascas y son representados en los mapas del tiempo con una B mayúscula. Las borrascas generan tiempo inestable con muchas nubes y lluvias.
Los vientos. Los vientos: corresponden al desplazamiento de masas de aire, desde zonas de altas presiones a zonas de bajas presiones y su origen se encuentra en cambios de temperatura de las masas de aire involucradas. Cuando el sol calienta la superficie terrestre, la radiación calienta la masa de aire que está sobre ella. Al calentarse, el aire se hace más liviano y asciende generando una zona de baja presión, luego el aire de una zona contigua de alta presión, se desplaza a la zona de baja de presión para de esta forma igualar la presión y compensar el vacío de presión que deja el aire que ascendió.
Importancia de los vientos Los vientos permiten distribuir la humedad y la temperatura en el planeta, de tal forma que son los mayores responsables de la regulación del clima a nivel planetario. Sin vientos, el planeta en muchos lugares, sería prácticamente inhabitable.
Régimen global de vientos Como los vientos se desplazan de zonas de alta, a baja presión, se da un régimen global de circulación de vientos a nivel planetario en que se distinguen tres celdas o células de vientos, las celdas polares, de Ferrel y de Hadley. También a nivel planetario, los vientos en el hemisferio norte son desviados, por efecto de la rotación terrestre, hacia la derecha y hacia la izquierda en el hemisferio sur, hecho que se conoce como efecto de Coriolis.