Ambiente físico: Clima

Francisco Molina Freaner freaner@unam.mx

Universidad de Sonora Licenciatura en Biología Curso: Ecología

Objetivo

Individuo

Población

Interacción

Comunidad

Paisaje

Región

Biósfera

Ecosistema Introducción a los factores que afectan el clima global y regional. Condiciones de temperatura y precipitación que enfrentan los organismos que habitan nuestro planeta

Tiempo y Clima • Tiempo: El tiempo es el estado instantáneo

de la atmósfera • Clima: El clima no tiene una definición

generalmente aceptada, pero a menudo se define como el promedio de los estados de la atmósfera que experimenta un lugar en el transcurso de un período largo de tiempo

Factores del clima • Radiación solar • Latitud • Estación • Altitud • Continentalidad • Relieve

Distribución de la energía solar que alcanza la atmósfera terrestre

La energía solar interceptada varía según la latitud

Consecuencias del ángulo de incidencia de la radiación solar

• El ángulo de los rayos del sol interceptados por la tierra determinan la intensidad de la

radiación solar - cuando son perpendiculares (90º) son mas intensos

• A menores ángulos, la radiación es atenuada ya que atraviesa una mayor capa de la

atmósfera y se distribuye en mayor área de incidencia

Primavera (radiación directa al ecuador) Invierno

(hemisferio norte

inclinado

(alejado) del sol)

Verano (hemisferio norte inclinado hacia el sol)

Otoño

(radiación directa

al ecuador)

Radiación

solar

La radiación solar interceptada varía según las estaciones

La longitud del día y la cantidad de radiación

recibida varía con la latitud Lo

ngitu

d de

l día

(hor

as)

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Ecuador

Equ

inoc

cio

Mar

zo

Sol

stic

io J

unio

Equ

inoc

cio

Sep

tiem

bre

Sol

stic

io D

icie

mbr

e

Isotermas: líneas que conectan lugares con igual temperatura

Invierno

Verano

La temperatura del aire disminuye con la altitud

Gradiente de temperatura en la superficie: desciende 0.64ºC cada 100 mts

Aire caliente, seco

Flujo hacia la celda de baja presión. Aire se humedece y calienta

Superficie húmeda calentada por el sol

ALTA PRESIÓN

BAJA PRESIÓN

Desciende, se comprime y se calienta

Se eleva, se expande y se enfría

ALTA PRESIÓN

Calor liberado

hacia el espacio

BAJA PRESIÓN

Condensación y

precipitación Aire seco,

frío

Aire caliente, húmedo

Movimiento del aire y la humedad en la zona tropical

Lluvia por convección

Circulación de las masas de aire en un mundo ideal

El efecto Coriolis

Debido al movimiento de rotación de la tierra, el flujo del aire y el agua sufren una desviación en su trayectoria

Hemisferio Sur Hemisferio Norte

Polo sur

Polo norte

Celdas de circulación de masas de aire en el mundo

Celda 3 Norte

Aire húmedo sube — lluvia

Celda 2 Norte

Aire seco desciende

Celda 1 Norte

Aire húmedo sube, se enfría, y libera humedad como lluvia

Celda 1 Sur

Aire seco desciende

Celda 2 Sur

Aire húmedo sube — lluvia

Celda 3 Sur

Aire frío y Seco baja

Casquete Polar

Bosque templado y praderas

Desierto

Selva Tropical caducifolia

Selva Tropical húmeda

Ecuador

Selva Tropical caducifolia

Aire frío y seco baja

Casquete Polar Tundra Artico

Bosque de coníferas Bosque templado y praderas

Desierto

60°

30°

0°

30°

60°

La precipitación tiene un patrón global

La topografía influye en los patrones locales y regionales de precipitación

Sombra orográfica

Ladera de barlovento y ladera de sotavento

Patrón global de precipitación

Precipitación • Unidades: mm o L/m2

• Precipitación anual: suma de la precipitación mensual durante todo el año

• Precipitación mensual: suma de la precipitación diaria durante el mes

• Su origen: convección, orográfico, frontal o ciclónica

• Distribución durante el año • Variabilidad anual y estacional

Precipitación anual en México

Sistemas de clasificación climática Existen varios sistemas de clasificación del clima. En la antigüedad se empleaba el sistema adoptado por los Griegos (Cálido y Frío). En la actualidad el sistema que se ha utilizado ampliamente en el mundo es el sistema de Köppen. En México, Enriqueta García modificó el sistema de Köppen para adecuarlo a las condiciones del país

Sistema de clasificación del clima de Köppen 6 tipos principales de clima: basado en la precipitación anual y en los promedios

mensuales y anuales de temperatura A = Cálido húmedo B = Seco C = Templado húmedo con invierno benigno D = Subártico húmedo con invierno riguroso E = Polar (Et – tundra; Ef – hielos perpetuos) H = De montaña

A (Cálido húmedo): Clima caliente, con temperatura media del mes mas caliente superior a 18ºC. Tipos: Af, Am y Aw

B (Seco): Clima seco donde la evaporación excede a la precipitación. Tipos: Bw (árido) y Bs (semiárido)

C (Templado): Climas con temperatura media del mes mas frío inferior a 18ºC pero superior a -3ºC y temperatura del mes mas caliente superior a 10ºC. Tipos: Cf, Cw y Cs

D (Subártico húmedo): Climas con temperatura media del mes mas frío inferior a -3ºC y temperatura media del mes mas caliente mayor de 10ºC. Tipos: Df y Dw

E (Polar): Clima con temperatura media del mes mas caliente menor de 10ºC

Climas de México (Köppen)

Precipitación anual en Sonora

Zonas térmicas de Sonora

Climogramas •Un climograma es la representación gráfica de la evolución de la temperatura media mensual (ºC) y de la precipitación (en mm. o l/m2 ) de un lugar, tomando los valores medios de 20 ó 30 años. •La escala de la precipitación (a la derecha) debe ser siempre el doble que la de temperatura (a la izquierda), pues se aplica así un índice de aridez según el cual un mes es seco o árido cuando la precipitación en mm. no supera el doble de la temperatura en ºC. •De este modo, podemos determinar la existencia de estación seca así como cuantos meses dura la misma.

SEVILLA (ESPA„ A)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

ENERO

FEBRERO

MARZOABRIL

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO

SEPTIEMBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIE

MBRE

37¼N 5¼O 30 m. altitud

T¼C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Pmm Pmm

T¼C

Lincoln (NEBRASKA-EE.UU).

-100

102030405060

ENERO

FEBRERO

MARZOABRIL

MAYOJU

NIOJU

LIO

AGOSTO

SEPTIEMBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIE

MBRE

40¼N 96¼O 360 m. altitud

T¼C

-20020406080100120

Pmm Pmm

T¼C

Crítica a la climatología clásica Te

mpe

ratu

ra (º

C)

Hora

SS PS

Tg: Temperatura suelo Ta: Temperatura aire Ts: Temperatura subsuelo

La temperatura del aire de las estaciones meteorólogicas se toma a 1.5 m del nivel del suelo. ¿Es esta la temperatura que nos interesa documentar?

Microclima donde habita el organismo de estudio

Realismo ecológico

Uso de sensores modernos para caracterizar el microclima

• Uso de sensores con dispositivos que almacenan gran cantidad de datos

• Versatilidad para aplicarse a una gran gama de hábitats y organismos

• Sensores de temperatura, humedad, radiación solar, etc

• HOBO

Conceptos importantes en esta clase

• ¿Qué es el tiempo y que es el clima? • ¿Cuáles son los factores mas

importantes que determinan el clima de una región?

• Que limitantes tienen los datos climáticos de las estaciones climatológicas?

Lecturas para los interesados

• Lectura opcional: Capítulo 3 (Clima) del libro de Smith y Smith (2007)

• Interesados en leer mas sobre el clima de Sonora: solicitar el capítulo ¨Clima de Sonora¨, de Brito et al (2010), del libro ¨Diversidad Biológica de Sonora¨

• Siguiente clase: Vida animal y vegetal en un medio ambiente variable