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UNIDAD 7
DINÁMICA ATMOSFÉRICA
INDICE
Introducción.
1. Composición de la atmósfera.
2. Estructura y función de la atmósfera.
3. Dinámica atmosférica.
4. Dinámica de las masas fluidas a escala
global.

INTRODUCCIÓN




Máquina climática S= A U H
Ciclo del agua.
Concepto de gradiente: diferencia entre 2 puntos en alguno de los
parámetros atmosféricos( Tª, humedad, presión o densidad).
Movimientos atmósfera e hidrosfera.
a) Movimientos verticales:
+ Aire: convección.
+ Agua: solo se producen cuando la superficie más fría que el fondo.
b) Movimientos horizontales: se deben al contraste térmico producido
por
la diferencia de insolación entre el ecuador y los polos.
+ Aire: vientos.
+ Agua: corrientes marinas.
1. COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA
1.1 Origen
a) Desgasificación al enfriarse la Tierra.
b) Erupciones volcánicas.
c) Seres vivos.
d) Hidrosfera.
1. COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA
1.2 Componentes de la atmósfera
1.2.1 Mayoritarios, se miden en
volumen.
1.2.2 Minoritarios, se miden en partes
por millón.
Componentes de la atmósfera
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
2.1 Función (I)
La atmósfera filtra la radiación solar:
a) Onda corta: rayos gamma, X y U.V.
b) Visible: se utiliza para la fotosíntesis y
la dinámica de las masas fluidas.
c) Onda larga: IFR, microondas, ondas de
radio, televisión.
para
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
2.2 FUNCIÓN (II)
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA ATMÓSFERA
2.2 Estructura
..\..\Mis imágenes\capas atmósfera.jpg
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA
2.2 ESTRUCTURA
2.2.1Troposfera(I)
a) Extensión variable, según:
+ La latitud: 9 Km en los polos y 16
Km en el ecuador.
+ La estación: en verano aire + cálido
> extensión.
b) Concentra el 80% de los gases.
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA
2.2 ESTRUCTURA
2.2.1Troposfera(II)
c) Baja la presión(1013 mb - 200mb).
d) Disminuye la temperatura(15º a --70º C).
Gradiente vertical de temperatura
(GVT=0,65º C/100 m)
e) Efecto invernadero.
f) Fenómenos meteorológicos.
h) Dispersión de contaminantes.
i) Capa sucia (500 m)
color rojizo
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA
2.2 ESTRUCTURA
2.2.3 Mesososfera
a) Extensión hasta los 80 Km.
b) Se forman las estrellas fugaces.
2.2.4 Ionosfera
a) Extensión hasta el Km 600.
b) Flujo de cargas + desde la ionosfera hacia la superficie
terrestre y de cargas – desde la superficie terrestre hacia
la ionosfera
Descarga del condensador terrestre.
Recarga por las tormentas.
c) Rebotan las ondas de radio.
d) Auroras boreales y australes.
2. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA
ATMÓSFERA
2.2 ESTRUCTURA
2.2.5 Exosfera
a) Extensión hasta los 800 Km.
b) Muy baja densidad similar al espacio exterior.
c) El aire es tan tenue que no puede captar la luz
solar,
por eso el cielo se va oscureciendo hasta la negrura
total.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.1 Convección térmica.
Se origina por el contraste de la Tª del aire
entre la parte superficial(+cálido y – denso)
CORRIENTES TÉRMICAS
CÁLIDO
FRIO
CALIENTE
CORRIENTES TÉRMICAS
FRÍO
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.2 Convección por humedad (I)
Se origina por la presencia de vapor de
agua en el aire, el aire húmedo es menos
denso que el cálido, ya que al contener más
vapor de agua contiene una menor % de otros
componentes atmosféricos de > Peso
molecular.
HÚMEDO
SECO
HÚMEDO
CORRIENTES POR HUMEDAD
SECO
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.2 CONVECCIÓN POR HUMEDAD(II)
3.2.1 Humedad absoluta (I)
Cantidad de vapor de agua que hay en un
volumen determinado de aire. Se mide en g/m3
a) Aire frio puede contener muy poca
humedad.
b) Aire cálido admite mucha humedad.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.2 CONVECCIÓN POR HUMEDAD(III)
3.2.1 Humedad absoluta (II)
Curva de saturación: representa la masa
de aire a una Tª y humedad
determinada.
Punto de rocío: temperatura a la que se
produce la condensación.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.2 CONVECCIÓN POR HUMEDAD(IV)
3.2.2 Humedad relativa
Cantidad en % de vapor de agua que hay en
1
m3 de aire en relación a la máxima que podría
contener a la temperatura a la que se encuentra.
Por ej. Hr=25% Expresa que a una determinada
temperatura el aire podrá contener 4 veces más de
vapor de agua.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.2 CONVECCIÓN POR HUMEDAD(V)
3.2.3 Formación de nubes
Al ascender una masa de aire se va enfriando
hasta alcanzar el punto de rocío, entonces se formará
la nube si existen núcleos de condensación
(partículas de polvo, humo, óxidos de nitrógeno, etc).
NUBE: millones de gotitas de agua(0,02 mm)y/o pequeños
cristales de hielo en la parte superior de la nube.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.1 Presión atmosférica
Presión ejercida por una columna de aire
sobre la superficie terrestre.
1 atm=760mm de Hg=1013,3 mbar
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.1 Presión atmosférica
Presión ejercida por una columna de aire
sobre la superficie terrestre.
1 atm=760mm de Hg=1013,3 mbar
+ Isobara: línea que une puntos de igual P
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.2 Formación de una borrasca
a) Borrasca: Zona de < P que la circundante.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.2 Formación de una borrasca
b) Formación: Una masa de aire poco denso
(cálido y/o húmedo) en contacto con la
superficie terrestre se eleva debido a
corrientes térmicas ascendentes, esto crea un
vacío que provoca que el aire frio de los
alrededores origine vientos que soplan desde
el exterior al centro de la borrasca.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.2 Formación de un anticiclón
a) Anticiclón: Zona de > P que la circundante.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.3 Formación de un anticiclón
b) Formación: Una masa de aire frio y denso
tiende a descender hasta el suelo debido a
corrientes térmicas
descendentes, esto
provoca vientos que del centro al exterior del
anticiclón.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.4 Gradientes verticales
Diferencia de temperatura entre dos
puntos situados a una diferencia de altitud
de 100m. Existen distintos tipos:
a) Gradiente vertical de temperatura(GVT).
b) Gradiente adiabático seco (GAS).
c) Gradiente adiabático húmedo (GAH).
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.4 Gradientes verticales
a) Gradiente vertical de temperatura(GVT).
Representa la variación vertical de la
Tª del aire en condiciones de reposo.
GVT= 0,65º C/100m
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.4 Gradientes verticales
a) Gradiente vertical de temperatura(GVT).
INVERSIÓN TÉRMICA
Se produce cuando la temperatura aumenta con la
altura en vez de disminuir
GVT < 0
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.4 Gradientes verticales
a) Gradiente vertical de temperatura(GVT).
CONSECUENCIAS INVERSIÓN
TÉRMICA
IMPIDEN LOS MOVIMIENTOS VERTICALES DEL AIRE
-Tropopausa: Inversión permanente
-- Inversiones ocasionales: Invierno (el suelo enfría la
atmósfera circundante quedando más fría que la
superior)
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.4 Gradientes verticales
b) Gradiente adiabático seco (GAS).
Es un gradiente dinámico, ya que afecta a
una masa de aire que está en movimiento vertical por
estar en desequilibrio con el aire circundante, por ello
tiende a ascender hasta alcanzar el equilibrio.
GAS=1º C/100 m
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
3.3.4 Gradientes verticales
c) Gradiente adiabático húmedo (GAH).
La masa de aire ascendente alcanza
su punto de rocío permitiendo la formación de
la nube, dicha condensación libera calor, lo que
provoca que el gradiente sea menor.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.5 Condiciones de inestabilidad atmosférica
a) Se originan cuando existen movimientos
convectivos ascendentes en una masa de aire
con una Tª interior que varia conforme al GAS,
en el interior de una masa aérea estática
ambiental cuya temperatura varia según el
GVT.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.5 Condiciones de inestabilidad atmosférica
> GVT
<GAS
ASCENSO
>GVT
GVT>GAS
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.5 Condiciones de inestabilidad atmosférica
VIENTOS
VIENTOS
B
> GVT
<GAS
ASCENSO
>GVT
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.5 Condiciones de inestabilidad atmosférica
VIENTOS
VIENTOS
B
GVT>GAS
Pueden producirse lluvias si la masa de aire ascendente
contiene la suficiente cantidad de vapor de agua.
Dispersión contaminantes.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.6 Condiciones de estabilidad atmosférica
Se produce cuando una masa de aire frío y denso se
encuentra a una determinada altura, entonces se genera un
ANTICICLÓN.
Existen dos tipos de situaciones de estabilidad:
a) GVT>0 y GVT< GAS. En estas condiciones no
existen movimientos verticales al enfriarse más rápidamente
la masa ascendente que el aire exterior.
b) GVT< 0. Inversión térmica, se forman nubes a
ras de suelo, las nieblas. Atrapa la contaminación.
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.6 Condiciones de estabilidad atmosférica
a) GVT>0 y GVT< GAS.
< GVT
>GAS
DESCENSO
VIENTOS
A
<GVT
3. DINÁMICA ATMOSFÉRICA
3.3 MOVIMIENTOS VERTICALES DEBIDOS A LA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
3.3.6 Condiciones de estabilidad atmosférica
b) GVT<0 INVERSIÓN TÉRMICA
> GVT
>GVT
GAS
< GVT
GAS
500 m
<GVT
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
SOL
<POLOS
> ECUADOR
ATMÓSFERA, HIDROSFERA
VIENTOS Y CORRIENTES MARINAS
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.1 Vientos
a) Los vientos superficiales soplan desde
los A hasta las B, en altura es al contrario.
b) La trayectoria no suele ser rectilínea,
debido a:
+ Relieve.
+ Efecto Coriolis (Rotación terrestre)
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.1 Vientos
b) La trayectoria no suele ser rectilínea,
debido a:
+ Relieve: frena, amplifica o forma
torbellinos.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.1 Vientos
+ Efecto Coriolis
- Fuerza Coriolis, máxima en los polos y mínima
en el ecuador.
-
Desviación vientos hacia la derecha porque la
circunferencia del ecuador tiene > longitud que la de los paralelos,
por tanto a nivel de los paralelos debe girar más despacio.
-
En el hemisferio N los vientos en los A giran en
sentido horario y en las B antihorario.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.2 Circulación general atmósfera,2 situaciones:
SITUACIÓN HIPOTÉTICA
ECUADOR
POLOS
Borrasca
ecuatorial
Anticiclón
polar
VIENTOS DESDE LOS
ANTICICLONES A LAS
BORRASCAS
SITUACIÓN REAL
-Desviación (F. Coriolis):
*Hemisferio N derecha.
* Hemisferio S izquierda.
- Formación de células
convectivas.
CÉLULAS CONVECTIVAS
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.2 Circulación general, células convectivas:
a) Célula de Hadley:
En las borrascas ecuatoriales el aire cálido
asciende hasta la tropopausa dirigiéndose a los polos, pero al
llegar a los 30 º de latitud N y S los vientos se desvían y la
célula se fragmenta en dos, una parte del aire sigue hasta los
polos y el resto desciende hasta el ecuador, originando los
anticiclones subtropicales (Ej. Anticiclón subtropical de las
Azores)
DESIERTOS
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.2 Circulación general, células convectivas:
a) Célula de Hadley (II):
El cierre de la célula se debe a los
vientos ALISIOS(Hemisferio N soplan del NE y en el S
del SE) , que van desde los anticiclones subtropicales
hacia el ecuador, donde convergen los de ambos
hemisferios=
ZONA
DE
CONVERGENCIA
INTERTROPICAL.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.2 Circulación general, células convectivas:
b) Célula polar:
El viento que parte de los anticiclones
polares( Hemisferio N del NE y en el S del SE) alcanza
los 60º de latitud N y S, se calienta y se eleva,
formando las BORRASCAS SUBPOLARES, que afectan
entre los 30 y 40 º de latitud N y S.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.1 Dinámica atmosférica
4.1.2 Circulación general, células convectivas:
c) Célula de Ferrel:
Se sitúa entre las dos anteriores y se
forma por la acción de los vientos superficiales del O.
En el Hemisferio N del SO y en el S del NO.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera
- La hidrosfera es la capa de agua del planeta.
- Entre otras funciones la hidrosfera tiene como
misión regular la temperatura del planeta, ello se
debe al elevado calor específico del agua, provocando
que los océanos se calienten y enfríen más lento que
los continentes.
- Por tanto en las zonas cercanas al mar <
amplitud térmica por la acción de BRISAS y
CORRIENTES MARINAS.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(II)
4.2.1 Brisas
a) Día: los vientos soplan del mar a la
Tierra (aportan humedad y disminuyen la Tª de
las zonas costeras.
b) Noche: los vientos soplan de la
Tierra al mar, ya que la Tierra se enfría antes.
BRISAS MARINAS
DÍA
CONTINENTE
NOCHE
MAR
CONTINENTE
MAR
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(III)
4.2.2 Corrientes marinas
- Las masas de agua se mueven más
lentas que las de aire, pero son muy eficaces en el
transporte del calor, por tanto actúan sobre el clima
terrestre.
- Al igual que las masas de aire pueden de
frenadas o desviadas por los continentes.
- Existen dos tipos: superficiales y
profundas.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(IV)
4.2.2 Corrientes marinas
a) Superficiales
a los A.
- Recorren la zona central de los océanos.
- Están condicionadas por el giro de los vientos en torno
- El giro se inicia por los vientos alisios que soplan del E
al O arrastrando las aguas en ese mismo sentido.
- Los vientos también arrastran las nubes y
precipitaciones hacia el O, originando aridez en el E de los
continentes.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(V)
4.2.2 Corrientes marinas
a) Superficiales
- Cuando las corrientes alcanzan la costa O retornan a
su origen constituyendo las CORRIENTES DE DERIVA DEL O.
- Al alcanzar las costas orientales sufren una doble
desviación:
* Hacia altas latitudes, llevando calor y
suavizando el clima, por ej. Corriente del Golfo.
* Hacia zonas tropicales y ecuatoriales
refrescándolas, por ej. Corriente de Canarias.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(VII)
4.2.2 Corrientes marinas
a) Superficiales
- Contracorriente ecuatorial:
* Se sitúa entre los giros anticiclónicos del
hemisferio N y S.
*Circula de O a E(en sentido contrario que
las ecuatoriales).
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(VIII)
4.2.2 Corrientes marinas
b) Profundas
- Se originan por las diferencias de densidad del agua(>
densidad cuanto más fría y más salada).
- Estas diferencias de densidad permiten la circulación
termohalina en vedrtical.
- Al enfriarse la parte superficial tiende a descender
haciendo que las aguas profundas más cálidas puedan ascender.
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(IX)
4.2.3 Océano global
Está formado por el conjunto de océanos y
martes del planeta que condicionan el clima global.
Tiene asociado los fenómenos de :
a) La cinta transportadora.
b) El Niño
4.DINÁMICA DE LAS MASAS FLUIDAS A ESCALA
GLOBAL
4.2 Dinámica de la hidrosfera(IX)
4.2.3 Océano global
a) La cinta transportadora:
- Especie de río que recorre la mayoría de los océanos.
- La 1ª mitad de su trayectoria está formada por corrientes
profundas y la segunda superficiales.
- Comienza en las proximidades de Groenlandia, recorre el
Atlántico de N a S hasta que llega a en Antártico y asciende, parte vuelve a su origen
y parte se hunde discurriendo por el fondo del Indico, parte vuelve a ascender y otra
parte va hacia el Pacífico, donde definitivamente asciende y se calienta.
- Por último realiza el camino inverso en forma de corriente
superficial, produciendo lluvias y aumentos de temperatura en las costas Atlánticas
europeas.