BLOQUE TEMATICO II: ESTUDIO DEL MEDIO NATURAL Unidad 3. La atmósfera y la hidrosfera A. Introducción: características planetarias de la tierra B. Composición, estructura y función de la atmósfera. C. Presión, temperatura y humedad de la atmósfera. D. Dinámica atmosférica vertical. -La formación de nubes. -Borrascas o bajas presiones. Anticiclones o altas presiones. E. Dinámica atmosférica horizontal. -El origen de los vientos. -Circulación general de la atmósfera. F. El balance hídrico y el ciclo del agua. - Corrientes oceánicas. La hidrosfera como regulador térmico. -Aguas subterráneas: los acuíferos.
Características planetarias de la tierra Situación de la tierra en el sistema solar
Datos de los planetas del sistema solar Planeta Distancia al Sol (10 6 Km.) Mercurio 57,9 Venus 108,2 Tierra 149,6 Marte 227,9 Júpiter 778,3 Saturno 1.429 Urano 2.875 Neptuno 4.504 Plutón 5.915 Planeta Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Plutón Período sidéreo 88 días 224.7 días 365.26 días 687 días 11,86 años 29,42 años 83,75 años 163,73 años 248.0 años
Movimientos de los planetas Traslación : en sentido contrario a las agujas del reloj. Órbitas elípticas en un mismo plano llamado eclíptica. Rotación: en sentido contrario a las agujas del reloj, excepto Venus y Urano El eje de rotación suele estar inclinado respecto de la eclíptica
La tierra tiene varias características particulares: La presencia en la superficie de grandes cantidades de agua líquida. Somos el planeta azul
La NASA halla nuevas pruebas de agua líquida en Marte (28/9/2015) Ha dejado de ser la tierra el único planeta con agua líquida?
-La presencia de vida
El eje de rotación está inclinado lo cual produce una distribución irregular de la radiación solar a lo largo del año y es el origen de las estaciones.
Tiene una atmósfera tenue, de tipo oxidante: rica en O 2
Composición de la atmósfera en % de volumen 78% N 2 20,9% O 2 0,14% Resto de gases 0,03% CO 2 0,93 % Ar
Atmósfera: Estructura HETEROSFERA: Composición variable HOMOSFERA: Composición constante
La corriente en chorro
Balance de energía en la atmósfera El espectro de radiación de un cuerpo está en relación con la temperatura del mismo
Balance de energía en la atmósfera El sol tiene una Temperatura en su superficie de unos 6000º Cº. A esta temperatura le corresponde el siguiente reparto de radiaciones: Radiación Ionizante 1% Radiación Ultravioleta 9% Radiación Visible 41% Radiación Infrarroja 49%
Balance de energía en la atmósfera La constante solar es la cantidad de energía que interfiere la tierra por unidad de superficie: 1366 Watios /m 2
Balance de energía en la atmósfera De cada 100 unidades de energía que la tierra interfiere Es devuelto en forma de radiación de onda corta: IR 5% reflejado por la superficie 30% reflejado: albedo 25% Reflejado por la atmósfera 45% Absorbido por la superficie 25% Absorbido por la atmósfera
Balance de energía en la atmósfera
Función termorreguladora: el efecto invernadero natural La atmósfera es relativamente transparente a la radiación visible En cambio resulta opaca a la radiación de onda larga (radiación infrarroja)
Función termoreguladora Gracias a los gases con efecto invernadero los modelos climáticos predicen que la temperatura media del planeta (15º C ) es 30º C más elevada. Esto hace viable la vida sobre nuestro planeta. Entre 850 y 580 m.a. la tierra sufrió un intenso enfriamiento debido a la reducción del efecto invernadero.
Disminución de la presión atmosférica con la altura Si no hay variaciones de temperatura, en las capas bajas la presión disminuye a razón de 12 milibares cada 100 m de ascenso Ciudad Real está situado a 625 m sobre el nivel del mar, por tanto, nos corresponde una presión atmosférica normal de 938 mb. Frecuentemente no se utiliza esta presión, sino la corregida a nivel del mar
Variaciones de la Presión atmosférica a nivel de la superficie el 4 de octubre de 2012 a las 20 h. B B A AEMET. Modelos numéricos
g de agua/m3 La atmósfera y la hidrosfera El vapor de agua en la atmósfera El contenido medio en vapor de agua de la atmósfera es aproximadamente del 0,035%, pero en realidad es muy variable y depende, principalmente, de la temperatura. 60 50 40 30 20 10 0 Curva de saturación del agua -20-10 0 10 20 30 40 50 Temperatura en ºC
El vapor de agua en la atmósfera
enfriamiento adiabático Asciende el aire Aumenta la Temperatura Aumenta el volumen Disminuye la densidad
Movimientos de descenso de masas de aire asociadas a zonas de altas presiones Ascenso de masas de aire asociadas a zonas de bajas presiones A B
Concepto de gradiente Es la variación en el espacio de cualquier magnitud físicoquímica [colorante] [colorante] Ejemplo: gradiente de concentración de una sustancia coloreada
Altura (m) La atmósfera y la hidrosfera 3000 2500 2000 1500 1000 500 G.A.S. G.V.T 0 0 5 10 15 20 25 Temperatura (ºC)
Altura (m) La atmósfera y la hidrosfera 3000 2500 2000 1500 1000 500 G.A.H. G.A.S. Punto de rocío 0 0 5 10 15 20 25 Temperatura (ºC)
Altura (m) La atmósfera y la hidrosfera Las condiciones atmosféricas son variables, y por tanto, los gradientes de temperatura verticales también Podemos distinguir dos condiciones básicas INESTABILIDAD: El GVT es mayor que el GAS: La temperatura desciende más rápidamente y se produce la convección 3000 2500 2000 1500 G.A.S. 1000 500 0 G.V.T 0 5 10 15 20 25 Temperatura (ºC)
Altura (m) La atmósfera y la hidrosfera Las condiciones atmosféricas son variables y por tanto los gradientes de temperatura verticales también Podemos distinguir dos condiciones básicas ESTABILIDAD: El GVT es menor que el GAS: La temperatura desciende más lentamente y se produce la subsidencia 3000 2500 2000 1500 1000 500 G.A.S. G.V.T 0 0 5 10 15 20 25 Temperatura (ºC)
Altura (m) La atmósfera y la hidrosfera En condiciones de estabilidad el GVT puede incluso invertirse y se hace negativo. Este fenómeno se llama Inversión Térmica 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 25 Temperatura (ºC)
El aire se mueve desde las zonas de altas presiones hacia las de bajas presiones Bajas presiones Altas presiones
El movimiento de las masas de aire será desde las zonas anticiclónicas hacia las de bajas presiones
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA La circulación atmosférica sigue un esquema convectivo
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA B A
Mapa de vientos 19 de octubre de 2012. 2 de la madrugada
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA Célula polar (N) Célula de las latitudes medias (N) Célula de Hadley Célula de las latitudes medias (S) Célula polar (S)
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA ZCIT A A B La primera célula convectiva es la situada entre el ecuador y los 30º Norte y Sur (célula de Hadley) Sobre las zonas ecuatoriales hay una situación de bajas presiones permanente que hace ascender las masas de aire cálido y saturado de humedad Este aire se enfría y desciende sobre las zonas tropicales donde se instala un anticiclón permanentemente
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA Los vientos que convergen sobre el ecuador son los vientos Alisios, que en el hemisferio norte soplan del nordeste y en el hemisferio sur del sudeste, debido al efecto de la fuerza de Coriolis. W N E TRAYECTORIA TRAYECTORIA REAL TEÓRICA DE LOS DE VIENTOS LOS VIENTOS ALISIOS A A NIVEL DE LA SUPERFICIE TERRESTRE S
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA La ZCIT no se mantiene fija sino que oscila hacia el norte en verano y el sur en invierno. La franja que ocupa esta oscilación también se ve afectada por las masas continentales
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA Sobre los polos norte y sur se encuentran situados unas zonas permanentes de altas presiones A
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA A Frente Polar A B Sobre las latitudes medias se enfrentan los vientos cálidos procedentes del anticiclón tropical y los fríos del anticiclón polar Este es el origen del llamado frente polar
CIRCULACIÓN GENERAL DE LA ATMÓSFERA El contacto entre dos masas de aire de diferente temperatura, y consecuentemente diferente densidad, es el origen de las borrascas que se forman en latitudes medias.
Este esquema general se transforma debido a la inclinación del eje terrestre que produce un cabeceo hacía el polo norte en los meses de junio, julio y agosto, y hacia el polo sur en los meses invernales Primavera
Este esquema general se transforma debido a la inclinación del eje terrestre que produce un cabeceo hacía el polo norte en los meses de junio, julio y agosto, y hacia el polo sur en los meses invernales Verano
Este esquema general se transforma debido a la inclinación del eje terrestre que produce un cabeceo hacía el polo norte en los meses de junio, julio y agosto, y hacia el polo sur en los meses invernales Invierno
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