CAPAS FLUIDAS DE LA TIERRA: LA ATMÓSFERA I

I.E.S. RICARDO BERNARDO

DPTO. BIOLOGÍA-GEOLOGÍA

BELÉN RUIZ GONZÁLEZhttp://biologiageologiaiesricardobernardobelenruiz.wordpress.com/2o-bachillerato/ctma/

CAPAS FLUIDAS DE LA TIERRA

ATMÓSFERA HIDROSFERA

PROPIEDADES DE LAS CAPAS FLUIDAS

PROPIEDADES ATMÓSFERA HIDROSFERA

DENSIDAD MENOS MÁS

COMPRESIBILIDAD POCO MÁS

MOVILIDAD MÁS MENOS

ALMACEN DE CALORMENOR MAYOR

CONDUCTOR DE CALOR

MALO BUENO

COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA

COMPONENTE % (EN VOLUMEN)

N2 78

O2 20,9

Ar 0,93

CO2 0,03

otros 0,14

1. ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA

Meteoritos

Auroras polares

EverestTropopausaCapa

de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sión

(m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)

TROPOSFERA(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).

TROPOSFERA

Hasta los 12 km. altura( varía con la latitud y la época)

Contiene el 75%de los gases, el total de CO2, vapor de agua y aerosoles.

Su temperatura disminuye con la altura (GVT= 0,65ºC/100m). -70ºC Tropopausa.

La presión disminuye.

Tiene lugar el efecto invernadero ( vapor de agua y CO2)

Se producen los fenómenos meteorológicos. Es turbulenta y hay movimientos de aire.

Sólo en esta capa el aire es respirable.

Su límite superior es la tropopausa.

Meteoritos

Auroras polares

EverestTropopausaCapa

de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sión

(m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)

TROPOSFERA(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).

ESTRATOSFERA Hasta los 50 km. altura. Contiene pocos gases (0,02%) y es

estable. El aire se mueve en estratos. Su temperatura aumenta hasta 80ºC

debido a la absorción de UV por ozono. La ozonosfera está 15-30 km. En condiciones normales existe un

mecanismo natural de formación y destrucción del Ozono 1- Fotolisis del Oxígeno por la luz

ultravioleta: O2 + UV = O +O 2- Formación de Ozono : O + O2 = O3 +

calor 3- Destrucción del Ozono:

Por fotólisis: O3 + UV = O2 + O Por reacción con Oxígeno: O + O3 =

O2 + O2 . El ozono absorbe la luz UV perjudicial. El límite superior es la ESTRATOPAUSA.

FORMACIÓN DE OZONO ESTRATOSFERA Y ABSORCIÓN LUZ UV

Fotólisis del oxígeno:

• O2 + UV (rayos ultravioleta) O + O

Formación del ozono (O3):

• O + O2 O3 + calor (reacción exotérmica)

Destrucción del ozono:• Fotólisis del ozono:

• O3 + UV O2 + O

• Reacción del ozono con el oxígeno atómico:

• O + O3 O2 + O2

http://www.atmos.washington.edu/2004Q4/211/09_OzoneDep.swf

Meteoritos

Auroras polares

EverestTropopausaCapa

de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sión

(m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)

TROPOSFERA(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).

MESOSFERA

Entre los 50 y 80 km de altura.

Su temperatura disminuye hasta los

-100 ºC.

Muy poca densidad.

En esta capa se produce la

desintegración de pequeños

meteoritos.

El límite superior es la MESOPAUSA.

Meteoritos

Auroras polares

EverestTropopausaCapa

de Ozono

Estratopausa

TROPOSFERA

ES

TA

RT

OS

FE

RA

ME

SO

SF

ER

AT

ER

MO

SF

ER

A

Pre

sión

(m

b)

Tem

pera

tura

(0

ºC)

TROPOSFERA(0-12 km de espesor variable; 7 km en los polos y 17 km en el ecuador).Contiene el 80 % de la masa de aire y casi todo el vapor de agua (99 %).Es turbulenta y en ella se producen los fenómenos meteorológicos.Su límite superior se denomina tropopausa (-70ºC).

IONOSFERA O TERMOSFERA (HETEROSFERA)

Entre los 80 km Y 600 Km de altura.

El N y O absorben los rayos X y gama y se ionizan. Esto aumenta la temperatura de esta capa.

En ella se producen las auroras boreales en el hemisferio norte y australes en el sur.

Rebotan las ondas de radio.

IONOSFERA

CARGAS POSITIVAS

CARGAS NEGATIVAS

La tierra se va descargando por el flujo de cargas, pero se recarga gracias a las tormentas.

Una aurora polar se produce cuando una eyección de masa solar choca con los polos norte y sur de la magnetosfera terrestre, produciendo una luz difusa pero predominante proyectada en la ionosfera terrestre.

EXOSFERA

Entre los 600 Km y los 10.000 Km de altura.

Tiene muy poca densidad.

Sus componentes son el O, He e H dispuestos en capas.

FUNCIÓN PROTECTORA; Filtro protector de las radiaciones.

FUNCIÓN REGULADORA: Efecto invernadero

natural. Distribución de energía en

la Tierra. Función modeladora del

paisaje y movimiento del agua.

2. FUNCIONES DE LA ATMÓSFERA

La atmósfera actúa como filtro protector de las radiaciones y como factor regulador del clima en la

tierra.

Espectro electromagnético solar

BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE.

BALANCE DE LA RADIACIÓN SOLAR

Sol

cielo despejado

dispersión y reflexión difusa (10 %)

absorción por el ozono (2 %)

absorción por el vapor de agua (8 %)

llega al suelo el 80 %

cielo cubierto

reflexión en las nubes(30 % a 60 %)

absorción en las nubes(5 % a 20 %)

llega al suelodel 45 % al 0 %

100 %

BALANCE ENERGÉTICO TERRESTRE

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Balance_energetico_atmosfera.swf

3. FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA CLIMÁTICA

GRADIENTE

Diferencia existente entre dos puntos

en alguno de los parámetrosatmosféricos (P, T y humedad).

Definición ¿Qué genera?

Movimiento decirculación del

fluido Mayor gradiente => más circulación

Atmósfera:viento

Hidrosfera:Corrientes oceánicas

¿Quién realiza el transporte?

MOVIMIENTOS VERTICALES

• Densidad = masa/volumen.• Mayor Temperatura => más Energía cinética => Mayor Volumen =>

menos densidad.

AIRE• El aire se calienta desde abajo, por la radiación que emite la superficie de

la Tierra .• El aire superficial => mayor Tª => mayor volumen => menos denso =>

asciende.• El aire frío => menor Tª => menor volumen => más denso => desciende.

AGUA• Se calienta la parte superficial y el fondo está más frío. NO hay

movimientos verticales porque el agua de mayor temperatura, menos densa está arriba => no tenderá a descender.

MOVIMIENTOS HORIZONTALES

Se debe a la desigual insolación de la superficie terrestre:

Mayor en el Ecuador y menor en los polos

Las masas continentales dificultan el transporte de calor porque frena y desvía los vientos y las corrientes oceánicas.

Se debe al desigual calentamiento de la superficie (mayor en el ecuador y menor en los polos).

Las diferencias de presión y temperatura provocan la aparición de vientos que transfieren el calor mediante movimientos convectivos verticales.

AIRE FRÍOδ alta Tª baja

AIRE CALIENTEδ bajaTª alta

CONVECCIÓN TÉRMICA

Estos movimientos pueden ser:1.Convección térmica.2.Convección por humedad.3.Convección por presión.

DINÁMICA ATMOSFÉRICA

El aire húmedo es menos denso que el seco porque el agua desplaza a otros componentes de mayor peso molecular (nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono)

AIRE SECO

δ alta

AIRE HÚMEDOδ baja

Convección por humedad

CONVECCIÓN POR HUMEDAD

Humedad absoluta

Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire. Se expresa en g/m3.

Humedad relativa

Es la cantidad de vapor de agua que hay en un volumen determinado de aire en relación con la máxima posible, según la temperatura.

cantidad total de vapor de aguahumedad relativa = x 100 cantidad máxima de vapor de agua

Curva de saturación del aire

En el punto de rocío la humedad es del 100% que es la máxima cantidad de vapor que puede contener el aire sin condensarse, en condiciones normales

EL PUNTO DE ROCÍO, es la temperatura en la que el vapor se condensa.

El higrómetro es el instrumento utilizado para medir la humedad del aire.

Cuando se calienta, el aire sube. A medida que asciende, va enfriándose y el vapor de agua se condensa en pequeñas gotas o cristales de hielo.

Las nubes o la niebla son aire cargado de finas gotas de agua.

CONVECCIÓN POR DIFERENCIAS DE PRESIÓN

La presión en un punto depende de la humedad y la temperatura y puede ir variando en un mismo punto geográfico. Los puntos que tienen la misma presión se unen mediante una líneas denominadas ISOBARAS

Anticiclones: Zonas de alta presión. El viento

sale hacia afuera. Expulsa nubes, precipitaciones

Borrascas: Zonas de baja presión. El viento

entra desde el exterior. Trae nubes, precipitaciones

ANTICICLONES

BORRASCAS

Hay altas presiones (anticiclones) cuando los valores superan los 1013 mb,y bajas presiones (borrascas) en caso contrario. Los valores de la presión atmosférica varían con la altitud, situación geográfica y el tiempo

Se deben a la diferencia de presión atmosférica entre zonas de la misma

altura, como consecuencia del calentamiento desigual de la Tierra.

Se originan por las diferencias de temperatura

entre capas de aire anexas.

Movimientos horizontales del aire.

© Sam Meteo.

anticiclón borrasca

Movimientos verticales del aire.

Vientos

A B A

Aire caliente

Aire caliente

Aire frío

Aire frío

En general, el viento sopla desde los anticiclones hacia las borrascas en superficie, y en sentido contrario en altura.

La trayectoria de los vientos no es rectilínea sino que está modificada por el relieve y el efecto de Coriolis.

El VIENTO es el desplazamiento del aire desde los núcleos de alta presión o anticiclones hasta los de baja presión o borrascas. Este movimiento es interferido por la Fuerza de Coriolis, de forma que el desplazamiento del aire se hace oblicuo a las líneas isobaras.

Diferencia de insolación sobre la Tierra

La circulación atmosférica viene determinada por: La diferencia constante de temperatura que existe entre el ecuador y los polos La rotación de la Tierra. La presencia de masas continentales.

DISTRIBUCIÓN LATITUDINAL DE LA ENERGÍA SOLAR:

La Tierra es una esfera por lo que los rayos del Sol sólo dan perpendicularmente en un punto.

El eje de la Tierra está inclinado con respecto al plano de giro alrededor del Sol, por lo que los rayos inciden de forma perpendicular en diferentes puntos según la época del año.

4. CIRULACIÓN ATMOSFÉRICA GLOBAL. DINÁMICA ATMOSFÉRICA HORIZONTAL .

ORIGEN DE LOS VIENTOS

La cantidad de insolación recibida en un día y en un lugar de terminado dependerá de:

Tiempo de Exposición: El nº de horas dependerá de la inclinación del eje . Ángulo de Incidencia: La intensidad es menor a medida que aumenta el

ángulo de inclinación, ya que la radiación se reparte en una superficie más amplia. Además al estar inclinados los rayos recorren mayores distancias y hay más absorción.

Debido a todo esto la zona tropical recibe mayor cantidad de energía solar por unidad de superficie. Mientras que en los polos hay grandes diferencias.

Efecto de Coriolis

La Tierra gira de Oeste a Este, ( en sentido contrario a las agujas del reloj ), la velocidad de rotación es menor en los polos que en el ecuador. Debido a las fuerzas de Coriolis cualquier fluido que se desplaza horizontalmente sobre la superficie de la Tierra tiende a desviarse hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur.

http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Coriolis.swf

El aire que está en contacto con la superficie terrestre en la región ecuatorial se calienta y sube a la troposfera superior fluyendo hacia los polos. El aire frío de las zonas polares se hunde hacia la superficie y fluye hasta el ecuador. Sin embargo estos movimientos no son regulares debido a las fuerzas de Coriolis. provocando que el transporte se lleve a cabo mediante tres células convectivas en cada hemisferio.

CIRCULACIÓN GENERAL DEL AIRE EN LA TROPOSFERA

Célula de Hadley. Muy energética por los rayos solares, al llegar a los 30º desciende formando anticiclones y desiertos.

Célula Polar. El aire procedente de los polos se calienta y eleva a latitud 60º creando borrascas que afectan a nuestro país en invierno.

Célula de Ferrel: Es por la acción indirecta de los vientos que soplan desde los anticiclones tropicales hasta las borrascas polares.

Entre el Ecuador y 30º de latitud, Norte y Sur, se sitúan las CÉLULAS DE HADLEY. Es una ZONA DE BAJAS PRESIONES, ( Borrascas), a ambos lados del Ecuador. Se llama ZCIT, ZONA DE CONVERGENCIA INTERTROPICAL. En esta zona se producen gran cantidad de nubes y de precipitaciones en el Ecuador durante todo el añoEste aire que asciende se va enfriando y desciende, circulando por la superficie desde los Trópicos hacia el Ecuador, de Este a Oeste. Son los VIENTOS ALISIOS del NE en el hemisferio norte y del SE en el hemisferio Sur. Este aire caliente del Ecuador al descender se desvía al Norte y Sur, formando los VIENTOS CONTRAALISIOS, O DEL OESTE.

CIRCULACIÓN GENERAL DEL AIRE EN LA TROPOSFERA

Las latitudes de 30° se conocen como zonas de calmas subtropicales porque era allí donde se encalmaban los barcos de vela que viajaban al Nuevo Mundo.

De las zonas de calmas subtropicales, una parte del aire superficial regresa al ecuador. Debido al efecto de Coriolis, los vientos soplan desde el NE en el hemisferio N y desde el SE en el hemisferio S. Son los alisios, que convergen alrededor del ecuador en una región denominada la zona intertropical de convergencia (ZITC). Este aire ecuatorial convergente se calienta y se eleva a lo largo del ciclo.

Entre los 20 y 40º de latitud, (Norte y Sur), se localizan las zonas tropicales, en donde confluyen las CÉLULAS DE HADLEY Y FERREL Esta zona se llama CINTURON SUBTROPICAL DE ALTAS PRESIONES O CINTURON ANTICICLÓNICO SUBTROPICAL.Se producen ALTAS PRESIONES, ( anticiclones), por lo que son zonas de escasas precipitaciones, en estos lugares se localizan muchos desiertos cálidos del planeta. Del aire que desciende, una parte se dirige al Ecuador, para formar los VIENTOS ALISIOS, o hacia los polos, para formar los VIENTOS DEL OESTE, WESTLIES, O VIENTOS OCCIDENTALES O CONTRALISIOS (estos vientos circulan de Oeste a Este)

En los Polos, están las CÉLULAS POLARES. Son zonas de ALTAS PRESIONES, ( anticiclones), el aire frío tiende a aplastarse contra la superficie y no deja precipitaciones, dando lugar a los DESIERTOS FRÍOS. El aire se desplaza hacia las zonas templadas y en dirección del este al Oeste, son los VIENTOS POLARES DEL ESTE o de LEVANTE. En ocasiones alcanzan gran velocidad, debido a que no encuentran masas continentales que los frenen o desvíen, por lo que forman VIENTOS HURACANADOS, que alcanzan fácilmente las Zonas Templadas. Se denomina FRENTE POLAR al límite entre el aire frío procedente del polo y el aire cálido. No se trata de un solo frente sino más bien de un cinturón, que varía a lo largo del año.

H

F

P

Se produce una zona de BAJAS PRESIONES, ( borrascas), por lo que se producen muchas nubes y precipitaciones. Se llama ZONA DE BORRASCAS SUBÁRTICA O SUBANTÁRTICA. Aquí el proceso de enfriamiento del aire es diferente de los procesos adiabáticos, ya que el aire polar es muy frío y se producen rozamientos con el aire caliente de los trópicos.

A medida que el aire húmedo y cálido, característico de los vientos del oeste, ejerce una presión sobre los del este, fríos y más secos, se desarrolla un clima tempestuoso. Por consiguiente, el frente polar generalmente está acompañado por nubes y precipitaciones.

La zona de contacto entre los vientos polares del este y los del oeste es el FRENTE POLAR, que se traslada a medida que ambas masas de aire se presionan entre sí de un lado al otro.

El frente polar ayuda al aire frío a desplazarse hacia el sur y al aire húmedo y cálido, hacia el norte (hemisferio del norte) y, de ese modo, transporta energía calorífica a las regiones polares.

5. NUBOSIDAD Y PRECIPITACIÓN. ESTABILIDAD E INESTABILIADAD ATMOSFÉRICA

GRADIENTE VERTICAL DE Tª (GVT): variación vertical de Tª en condiciones estáticas o de reposo (0,65ºC/100m). Es un valor muy variable (depende de la latitud, la altura, la estación del año)

En ocasiones, la temperatura puede aumentar con la altura, (GVT < 0). Este fenómeno se llama INVERSIÓN TÉRMICA.

Temperatura ºCAl

titud

(m)

a b c

a

b c

Gradiente adiabático seco (GAS): Se considera que el aire es seco ya que el agua

que contiene permanece en estado gaseoso. En este proceso, la compresión da lugar al

calentamiento, y la expansión al enfriamiento. Siempre que una porción de aire seco ascienda en la atmósfera, se enfriará en el gradiente de 1 °C/100 m , independientemente de cuál haya sido su temperatura inicial o la del aire circundante.

Una porción de aire seco que se eleva en la atmósfera se enfría según el gradiente adiabático seco de 1 °C/100 m. Al descender, se calienta 1ºC/100m.

Tª 1

Tª 2

Al ascender se enfría a razón de 1ºC/100m

Al descender se calienta a

razón de 1ºC/100m

CAMBIOS ADIABÁTICOS: En un gas la temperatura depende del nº de moléculas por unidad de volumen, de manera que para aumentar o disminuir la temperatura bastará con comprimirlo o expandirlo, sin necesidad de intercambiar calor. Estas transformaciones son los CAMBIOS ADIABÁTICOS

Gradiente vertical adiabático húmedo (GAH) Al elevarse, una porción de aire seco que

contiene vapor de agua se enfría según el gradiente adiabático seco hasta que alcance su temperatura de condensación o punto de rocío.

En este punto una parte del vapor de agua se comienza a condensar.

La condensación libera calor latente y el aire se calienta. Así, la disminución térmica es menor que en los casos anteriores.

La condensación de vapor de agua es un proceso EXOTERMICO, por lo que aumenta la temperatura y por tanto ya no se produce esa disminución de 1º C cada 100m correspondiente al GAS, sino de 0,3ºC a 0,6º C cada 100 m, dependiendo de la zona. A este nuevo gradiente se le llama GAH

Aire seco

Aire saturado

Aire seco con vapor de agua

Punto de rocíoPunto de rocío

La condensación

libera calor

El GAH depende de la cantidad de vapor inicial

Vapor inicial GAHLiberación de

calor

El GAH es mínimo en las zonas ecuatoriales debido a la intensa evaporación

RELACIÓN ENTRE GAS Y GAH

A medida que todo el vapor de agua se condensa, las reacciones exotérmicas son cada vez menores, por lo que el GAH va aumentando hasta que todo el vapor de agua se condensa y de nuevo tenemos valores de 1º C cada 100 m., correspondiente al GAS.

En este momento dejan de producirse nubes.

El ascenso se detendrá cuando las temperaturas internas y externas de la masa de aire se igualen .

Descenso de aire frío y denso, que se va secando por calentamiento (suma de gradientes excepto en inversiones térmicas).

Vientos divergentes secos : NO precipitaciones 0<GVT<GAS=1 : Estabilidad atmosférica sin movimientos verticales. GVT<0 : Inversión térmica, niebla.

CONDICIONES DE ESTABILIDAD ANTICICLONES Y ALTAS PRESIONES

Cuando ( GVT < GAS), El aire interior se enfría más deprisa que el exterior. En esta situación no se produce ascenso de la masa de aire, por lo que se produce una acumulación de aire frío procedente de las capas altas que se “aplasta” contra la superficie y descienden ( SUBSIDENCIA). Esto provoca un AUMENTO DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA. Esta masa se va secando debido a que a medida que desciende va aumentando la temperatura, al llegar a superficie se forma un ANTICICLON y los vientos parten del centro a los exteriores es decir son DIVERGENTES, lo que impide la entrada de precipitaciones y el tiempo será seco. Los anticiclones también pueden prolongarse en una determinada dirección, provocando DORSALES O CUÑAS ANTICICLÓNICAS. ( En este caso las isóbaras no son circulares). El tiempo será seco y estable

Temperatura ºCAl

titud

(m)

GVT (0,8ºC/100m)

GAS (1ºC/100m)

Esta situación se llama anticiclónica o de

SUBSIDENCIA

Inversiones térmicas

Altura

Suelo

Convergencia frontal

Subsidencia

Aire frioAire

caliente

Aire más frío

Aire más caliente

Temperatura ºC

Altit

ud (m

)

b cb

Las inversiones térmicas dificultan o incluso impiden los movimientos verticales del aire.

Se puede presentar en cualquier sitio de la troposfera (la tropopausa es una inversión térmica permanente)

c

En invierno son muy frecuentes a nivel del suelo debido a que este enfría mucho la capa de aire adyacente. Esta capa de aire queda a una temperatura inferior a la de las capas superiores.

Estos gradientes son estáticos, el aire no se mueve

INVERSIONES TÉRMICAS

La INVERSIÓN TÉRMICA se puede producir a lo largo de la troposfera en diferentes lugares, por ejemplo en la tropopausa, pero suele producirse a ras del suelo cuando el cielo está despejado, especialmente en invierno y por la mañana temprano, debido a que el aire en contacto con el suelo se enfría, por lo que no hay movimientos verticales de masa. Se forma niebla, y la contaminación queda atrapada. En este caso la Temperatura aumenta con la altura hasta cierta altura, es decir el GVT < 0 La inversión térmica vuelve a su situación normal cuando la superficie vuelve a calentarse y se restablecen los valores normales de GVT.

SITUACIÓN ESTABILIDAD NORMAL

INVERSIÓN TÉRMICA

El aire de las capas inferiores, más frío que el de capas superiores no puede contener tanto vapor de agua, se satura y se forman nieblas y nubes bajas

En las situaciones de estabilidad anticiclónica puede darse un fenómeno de INVERSIÓN TÉRMICA, que forma nubes a ras de suelo (nieblas) y que atrapa la contaminación por subsidencia o aplastamiento contra el suelo.

En estos casos, el GVT es negativo, es decir, la Tª aumenta con la altura en vez de disminuir.

Es una situación frecuente por la noche.

A lo largo del día, cuando el sol calienta el suelo, la capa de inversión desaparece y levanta la niebla.

En invierno, estas situaciones son más frecuentes porque la atmósfera está muy fría en las capas más cercanas al suelo

Temperatura ºC

Altit

ud (m

)

GAS (1ºC/100m

)

GVT < 0(Negativo)

Condiciones de inversiones térmicas

Movimiento ascendente de aire (convección) que varia conforme G.A.S. En el seno de una masa estática en el que se cumple G.V.T.

Ascenso: G.V.T.>G.A.S. (Aire exterior más frío) Vientos convergentes Posibilidad de lluvia si el aire ascendente es húmedo.

CONDICIONES DE INESTABILIDAD CICLONES, BORRASCAS O BAJAS PRESIONES

CONDICIONES DE INESTABILIDAD ATMOSFÉRICA

Se producen cuando una masa de aire asciende y su temperatura varía según el GAS y está rodeado de aire estático cuya temperatura varía en función del GVT.Si GVT > GAS (aire exterior más frío), el aire asciende y si contiene humedad formará nubes y el viento será convergente (se formará una BORRASCA) que puede dar lugar a precipitaciones.

Temperatura ºC

Altit

ud (m

)

GAS (1ºC/100m)

Nivel de condensación

Esto puede ser frecuente en días de fuerte insolación, cuando el G.T.V. puede ser de 1,5ºC, superiores al G.A.S. Entonces de produce la formación de nubosidad y la precipitación.

Una vez producida la nubosidad, el enfriamiento del ascenso proseguirá, pero ya según el G.A.H., menor que el G.A.S, ya que la condensación del vapor de agua es un proceso exotérmico

GVT (1,5ºC/100m)

GAH (0,7ºC/100m)

El grado de inestabilidad depende de la importancia de las diferencias entre los gradientes verticales ambientales y los adiabáticos secos.

Trazando una línea vertical hacia arriba, desde la cruz, se corta a la curva de condensación en el valor 17. Esto significa que,  según la gráfica a 20ºC puede haber hasta 17g/m3 de vapor de agua. Por

tanto:

Humedad relativa= (12,5g/17g)x100 = 73%

1.Calcule la humedad relativa de la masa de aire en las condiciones de partida.

Ten en cuenta que la línea separa las condiciones en que el aire contiene agua está en forma de vapor (a la derecha) de las condiciones en las que el aire está saturado (a la izquierda). La línea representa la condensación.

2. Calcule la temperatura aproximada a la que alcanzará su punto de rocío.

Según la gráfica, para una masa de aire que contiene 12,5 g/m3 la saturación se alcanzará si la temperatura desciende hasta unos 15ºC. 

El punto de rocío representa la temperatura a la cual el vapor de agua se vuelve líquido. Lógicamente esto también depende de la cantidad de vapor de agua (humedad absoluta), por eso hay muchos puntos de rocío. La gráfica que nos dan resulta de unir todos los puntos de rocío.

Si representamos en la gráfica los valores que nos dan en el enunciado (20ºC y 12.5 g/m3) obtenemos un punto; a partir de él trazamos una línea horizontal a la izquierda hasta obtener el punto de rocío (unos 15ºC).

3. Considerando un gradiente adiabático saturado  (GAH) de 0.5ºC/100m y un gradiente adiabático seco (GAS) de 1ºC/100m, ¿con qué temperatura llegará a la cumbre?

La masa que asciende se encuentra inicialmente seca y conforme sube desciende su temperatura 1ºC cada 100 m. Así si a 100 m de altitud la temperatura es 20ºC, a 200 será 19ºC, a 300 será 18ºC y así sucesivamente.

Cuando la masa de aire tenga una temperatura de 15ºC, según la respuesta al ejercicio anterior, el agua se condensará y, a partir de entonces el enfriamiento se producirá más lentamente, la temperatura bajará sólo 0.5ºC cada 100m.

Teniendo lo anterior en cuenta se puede completar la tabla inferior de izquierda a derecha, desde los 100 m de altura hasta los 1600 m de la cima en donde la temperatura de la masa de aire ha resultado ser de 10ºC.Altitud 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

Temp. 20º 19º 18º 17º 16º 15º 14.5º 14º 13.5º 13º 12.5º 12º 11.5º 11º 10.5º 10º

Aire seco: se aplica el gradiente 1ºC/100m

Aire saturado: se aplica el gradiente 0.5ºC/100m

ORIGEN DE LAS PRECIPITACIONES

Por convección

Condiciones atmosféricas

cúmulos

cumulonimbos

Por la orografía

Efecto foehn

estabilidad atmosférica

(GAS > GVT)

inversión térmica

(GVT < 0)

inestabilidad atmosférica

(GAS < GVT)

Ocurre en la ZCIT, donde chocan los alisios del norte

con los del sur.

Por un sistema de frentes Por convergencia

El tipo de nube es un buen indicador del tiempo meteorológico.

TIPOS DE PRECIPITACIONES

NUBES DE CONVECCIÓN TÉRMICA: se forma en inestabilidad atmosférica. Ascenso convectivo del aire cálido y húmedo hasta el nivel de condensación, se forma una nube cúmulo (pequeña).Si aumenta la humedad y el calor =>cumulonimbo (unión de cúmulos, por desarrollo vertical) Forman borrascas de convección => intensas pero pocos duraderas.

NUBES POR ASCENSO OROGRÁFICO: Vientos constantes. Producen que una masa de aire húmedo choque con una montaña y ascienda, produciéndose nubes.

Se produce en relieves montañosos cuando una masa de aire cálido y húmedo es forzada a ascender para salvar un obstáculo.

Esto hace que el vapor de agua se enfríe (según el GAH) y sufra un proceso de condensación en las laderas de barlovento donde se forman nubes y lluvias orográficas.

En la ladera de sotavento el tiempo está despejado y la temperatura aumenta por el proceso de compresión adiabática.

Este proceso está motivado porque el aire ya seco y cálido desciende rápidamente por la ladera, calentándose a medida que desciende (según el GAS) y con un humedad sumamente escasa.

Barlovento Sotavento

Efecto Föehn (viento sur) O Efecto pantalla

Un FRENTE es la frontera que separa dos masas de aire con un gran contraste de temperatura y humedad. Las distintas densidades obligan a que el aire caliente (menos denso) ascienda sobre el aire frío.

Las masas de aire se comportan como sistemas aislados, sin mezclarse. La ascensión forzada del aire caliente provoca condensación, nubosidad y precipitaciones.

Corrientes térmicas

Frente Frío

Una masa de aire frío se mueve y alcanza a una masa de aire cálido o choca contra ella.

El aire cálido de ve obligado a ascender formando una borrasca con nubes de desarrollo vertical (cumulonimbos) que provocan precipitaciones intensas al paso del frente.

Nubes por CONVECCIÓN EN UN FRENTE:

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf

Frente Cálido

El aire cálido se mueve y encuentra una masa de aire frío. El ascenso se produce de forma más suave que en los frentes fríos, formando nubes de desarrollo horizontal (nimbostratos, altoestratos) que originan lluvias débiles y persistentes.

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Oclusion.swf

Frente Ocluido

Se superponen dos frentes, el frío va mas rápido, atrapa al frente cálido y el frente cálido pierde contacto con el suelo, originando lluvias.

Independientemente del tipo de frente ocluido que se aproxime, las nubes y precipitaciones resultantes de tal frente serán similares a las de un frente cálido.

A medida que el frente pasa, las nubes y la precipitación se parecerán a las de un frente frío.

ACTIVIDAD

El CLIMA es el valor medio del tiempo atmosférico. Los climatólogos calculan este promedio durante un período de treinta años con el fin de conseguir cifras representativas en las que poder basar sus clasificaciones.TIEMPO: Es la condición de la atmósfera, en un lugar determinado y en un instante preciso.CLIMATOLOGÍA: ciencia que se ocupa del estudio del clima

6. EL CLIMA

CLIMAS DE LAS ZONAS CÁLIDAS- Ecuatorial- Tropical - DesérticoCLIMAS DE LAS ZONAS TEMPLADAS- Oceánico- Mediterráneo- ContinentalCLIMAS FRIOS- Zonas polares- Zonas de alta Montaña

CLIMA TEMPERATURAS PRECIPITACIONES

EcuatorialAltas 25º -27º. No hay estaciones

Abundantes, más de 2000 mm al año

TropicalAltas 20º - 25º

1500 mm. Tiene estación seca

Desértico

Altas de día (45º-50º) y muy bajas de noche (las temperaturas bajan mucho)

250 mm. Llueve muy poco, casi nada

OceánicoSuaves en verano (máximas de 20º) y

frescas en invierno (4º - 5º)Abundantes y regulares

(1000 mm)

MediterráneoAltas en verano (25º - 30º) y suaves en

invierno (15º)Irregulares y sequía en

verano (500mm)

Continental

Altas en verano (25º- 30º) y frías en invierno (por debajo de los 0º)

Abundantes en verano (500 mm)

PolarBajas durante todo el año (siempre por

debajo de 0º)Escasas 100 mm (nieve)

Alta Montaña

Bajas durante el invierno ( por debajo de 0º) y frescas en verano

Abundantes durante todo el año (1000-1500 mm

FACTORES DEL CLIMALa distribución de los climas en la Tierra está condicionada por una serie de factores que influyen en las temperaturas y precipitaciones de cada zona. Son:La latitud (zonación climática): determina la temperatura y la dinámica de las masas de aire. Cuanto más cerca del Ecuador más temperatura y más lluvia.La altitud: controla la temperatura. A medida que se ascienden en la montaña las temperaturas bajan. Por cada 100 metros de altitud, la temperatura desciende 0' 65o C, es lo que llamamos GVT. A mayor altitud menor temperatura, por eso las cumbres de las altas montañas suelen estar nevadas. Las cadenas montañosas frenan los vientos e impiden el paso de las nubes.

La proximidad al mar, continentalidad: las masas de agua aportan humedad y amortiguan las variaciones térmicas, puesto que el mar se calienta y enfría más lentamente que la Tierra, sirve para suavizar las temperaturas. Junto al mar el verano es más fresco y el invierno no tan frío, mientras que lejos del mar las temperaturas son más extremas.

Los vientos dominantes influyen sobre la temperatura y las precipitaciones. Cuando en una región la presión atmosférica es mayor que en otra región el aire se desplaza de la región de altas presiones (zonas anticiclónicas) a la región de baja presión (zona ciclónica), y el viento es tanto más fuerte cuanto mayor es la diferencia de presión.

Las corrientes marinas, influyen en las zonas costeras, si las corrientes son cálidas elevan las temperaturas, si son frías hacen que estas desciendan.

La vegetación, pues la abundancia de vegetación disminuye el calor y hace que se produzcan más lluvias.

COMENTARIO DE UN CLIMODIAGRAMA

Definición:

Diagrama que representa los valores

medios mensuales de temperaturas y

precipitaciones de un lugar determinado.

También se denomina Diagrama

ombrotérmico (ombro = lluvia en griego;

térmico = temperatura)

Climodiagrama que representa los datos termopluviométricos medios mensuales de la estación meteorológica de Talavera la

Real (Badajoz).

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material093/007_climodiagramas.html

OBSERVACIÓN DE LOS DATOS DEL CLIMODIAGRAMA

Estación meteorológica de donde se han recogido los datosEje de ordenadas

izquierdo, medición de las precipitaciones (normalmente)

Eje de ordenadas derecho, medición de las temperaturas (normalmente)

Total anual de las precipitaciones (si no aparece reflejado se debe calcular)

Temperatura media anual (si no aparece reflejado se debe calcular)

Eje de abscisas, meses del año

Representación lineal, valores medios mensuales de las temperaturas (en rojo normalmente).

Representación en barras, valores de la precipitación total mensual (en azul normalmente).

CÁLCULO DE DATOS A PARTIR DEL CLIMODIAGRAMA

En el caso de que no aparezcan mencionado, para facilitar nuestro análisis deberíamos calcular: Total anual de las precipitaciones (Suma de

las precipitaciones mensuales)

Temperatura media anual (Suma de la temperatura media de los 12 meses y dividido por 12)

Amplitud térmica anual (Temperatura más cálida menos la más fría)

ANÁLISIS DE LAS PRECIPITACIONES

a) Precipitación total anual (si no aparece se deben calcular)

b) Distribución de las precipitaciones a lo largo del año, Indicar:

Mes (o estación) con máximos y mínimos absolutos.

Mes (o estación) con máximos y mínimos secundarios (si los hubiese)

Máximo absolutoMínimo absoluto

Mínimo secundario

Máximo secundario

Precipitación total anual

ANÁLISIS DE LAS TEMPERATURAS

a)Temperatura media anual (si no aparece se debe calcular)

b)Amplitud térmica anual (si no aparece se debe calcular)

c) Distribución de las temperaturas a lo largo del año, Indicar:

Mes (o estación) con máximos y mínimos absolutos.

Mes (o estación) con máximos y mínimos secundarios (si los hubiese)

Mínimo absoluto Máximo absoluto

Temperatura media anual

Amplitud térmica: 26 ºC (Junio) – 9 ºC (Enero) = 17ºC

ANÁLISIS DEL PERIODO DE ARIDEZ

a)La escala de medición de las temperaturas y las precipitaciones se suele hacer siguiendo el índice de Gaussen, por el cual las precipitaciones en mm se igualará a dos veces la temperatura en ºC.

b)Todos aquellos meses cuya precipitación sea menor que dos veces la temperatura (es decir que queden por debajo de la línea de las temperaturas) son meses secos.

c) Ojo!!! Para poder analizar de un vistazo la aridez en un climograma siempre la escala de las precipitaciones debe ser dos veces la de la temperatura.

Pp (mm) = 2T (oC)Precipitaciones: 20; Temperaturas 10

Meses secos

DETERMINACIÓN DEL HEMISFERIO

Por regla general en el hemisferio norte las temperatura aumentan en los meses de junio a septiembre, lo que nos indica que es verano.

El verano austral se da de diciembre a marzo, por lo que los climodiagramas en los que los máximos de temperaturas estén en esos meses, corresponderá a una estación del hemisferio sur.

Climograma de Bariloche (Argentina)Hemisferio Sur

Fuente: www.educaplus.org

Temperaturamínima

Temperaturamáxima

DETERMINACIÓN DEL TIPO DE CLIMA

Una vez analizada la temperatura, precipitaciones y aridez del climograma se ha de determinar a que tipo de clima pertenece.

Si no hay indicación de la Estación, se debe localizar el climodiagrama territorialmente.

Finalmente se ha de realizar un análisis de los factores que intervienen en dicho clima.

Climodiagrama de Talavera la Real (Badajoz), localizado en la zona suroccidental de la península ibérica. Le corresponde un clima mediterráneo de interior, pero modificado por la relativa proximidad al océano atlántico y la inexistencia de ninguna barrera montañosa que impida la llegada de la influencia atlántica. Esa influencia permite que los inviernos no sean tan fríos como en otras localizaciones de interior, Los veranos si son calurosos sobrepasando los 25 ºC en julio. En cuanto a las precipitaciones presenta los máximos principales en invierno y secundarios en primavera y otoño, lo que lo diferencia con las zonas más al interior, que presentan máximos en los equinoccios, esto es debido a la proximidad al océano que permite en invierno la llegada de las borrascas atlánticas. Fuerte sequía estival con cuatro meses secos, propio del clima irregular mediterráneo.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material093/007_climodiagramas.html

Describe este diagrama ombroclimático

http://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/webctma/2atmosfera/ComparaAnticiclonBorrasca.html

7. BRISAS

La brisa es un tipo de viento local motivado por el movimiento de masa de aire debido al heterogéneo calentamiento del relieve por el Sol.

Se producen movimientos verticales de las masas de aire que provocan vacíos y desequilibrios de presión. Para restablecer estas inestabilidades, nuevas masas de aire se desplazan para llenar estos vacíos de baja presión. Se distinguen los siguientes tipos de brisas:

Brisas marinas Brisas de valle y montaña

A: Brisa marina diurnaB: Brisa terrestre nocturna

SENTIDO DE LAS BRISAS

Tierra (cada vez

más caliente)

Brisa diurna

Tierra (cada vez

más fría)

Vientos de montaña - valle

Se origina en las laderas iluminadas por el sol. Cuando las laderas y el aire próximo a ellas están calientes la densidad del aire disminuye, y el aire asciende hasta la cima siguiendo la superficie de la ladera.

Durante la noche la dirección del viento se invierte, convirtiéndose en un viento que fluye ladera abajo. Si el fondo del valle está inclinado, el aire puede ascender y descender por el valle; este efecto es conocido como viento de cañón.

LLUVIA. Se produce por la unión de muchas gotas de pequeño tamaño que dan lugar a gotas mayores, incapaces de mantenerse en suspensión. Cuando su diámetro es < 0,5 mm constituyen la llovizna.

NIEVE. Constituida por masas de cristales de hielo formados directamente a partir del vapor de agua atmosférico allí donde la temperatura del aire es inferior al punto de congelación. Son cristales planos hexagonales o prismáticos.

GRANIZO. Son formas redondeadas de hielo con una estructura interna en capas concéntricas, de 0,5-5 cm de media, sólo se forman en los cumulonimbos donde existen fortísimas corrientes de aire ascendentes. Las gotas de lluvia son arrastradas a grandes alturas donde se congelan para volver a caer y mantenidas en suspensión. Cada granizo crece por la unión de nuevas gotas hasta precipitar.

8. TIPOS DE PRECIPITACIONES

ROCÍO. Se produce en la superficie terrestre cuando ésta y las partículas de vapor de agua contenidas en el aire sufren un enfriamiento por pérdida de calor, se alcanza el punto de rocío (temperatura a la cual el aire está saturado) y se enfría algo más.

ESCARCHA. Es igual al rocío, pero se produce cuando la temperatura está por debajo de 0 °C.

NIEBLA. Condensación de las masas húmedas de aire en las capas inferiores de la atmósfera.

El frente polar y las latitudes medias

Formación de una borrasca ondulatoria

masa de aire frío

masa de aire cálido

1. frente polar2. desplazamiento del aire cálido3. formación de un frente ocluido4. desaparición gradual de la borrasca

En la parte superior de la TROPOSFERA aparece un sistema de vientos del oeste desde los polos a las latitudes tropicales y un sistema de vientos hacia el Este, sobre la zona ecuatorial. Ambos se encuentran separados por la parte alta de los anticiclones subtropicales. Parte de los vientos del oeste circulan a gran velocidad y se denominan CORRIENTES EN CHORRO, su trayectoria varía a lo largo del año. En verano alcanza grandes velocidades y trayectorias poco sinuosas, en invierno tienen poca velocidad y con grandes curvas. Los salientes hacia el Sur corresponden a borrascas en superficie y las entradas hacia el Norte corresponden a anticiclones

la CORRIENTE EN CHORRO es una corriente de aire frío que a varios km de altura sobre

el suelo, circunvala el Hemisferio Norte desde el oeste hacia el este formando

ondulaciones de 3000-6000 km (Ondas de Rossby)

Posición del frente polar en verano

En invierno el frente polar se desplaza hacia el sur pero no de forma homogénea.

En algunas ocasiones estas curvas se llegan a estrangular dejando embolsamientos de aire frío en latitudes más cálidas, que da lugar a la formación de grandes borrascas. Este fenómeno se denomina GOTA

Gota fría

http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/gotafria.swf

Origen de la gota fría

http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema4/gotafria.swf

La gota fría es una masa de aire de forma semejante a un balón de rugby con su núcleo muy frío que queda suspendida en capas altas de la atmósfera entre los 5 y los 9 Km. de altura desde el suelo y que alcanza un diámetro de 500-1000 Km.Esta masa de aire frío se origina a partir de un surco o meandro de la corriente en chorro que se estrangula, desprendiéndose y formando una enorme “burbuja” que se desplaza hacia el sur , con el aire muy frío en su interior girando sobre sí misma y superpuesta sobre el aire más cálido.

La energía de la gota fría radica en su propia inyección de aire frío. Teniendo en cuenta que al quedar aislada no recibe nuevos aportes de energía apaga rápidamente sus efectos. Por eso el tiempo de acción de la gota fría es breve, durando dos o a veces tres días.La gota fría es un fenómeno localizado en la capas medias y altas de la troposfera, por lo que no suelo provocar bajadas de presión en la superficie (a veces si originan bajas presiones en superficie), y por tanto no puede ser detectada con los mapas meteorológicos de presión de superficie. Para detectarla hay que utilizar los mapas de presión de altura, generalmente los que se elaboran para los 500 Mb(milibares) que reflejan la situación a 5500 m. de altura.

http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/gotafria.swf

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Gota_fria.swf

http://www.elcorreodigital.com/vizcaya/20090915/pvasco-espana/alerta-gota-fria-euskadi-20090915.html

ojo del huracánse localiza en el centrode la espiral, dondeel tiempo está en calmay el cielo despejado

los muros de nubes se nutren del vapor de agua del mar,ya que el huracán se forma sobre la superficie

el aire frío exterior desciende por el ojo del huracány reemplaza al aire caliente

el aire caliente se mueve en espiral alrededordel ojo del huracán

el aire fluye desde el centro de la tormenta hacia fuera en el sentido de las agujas del reloj

su altura oscila entre8 000 y 15 000 m

COLA

ZONA PELIGROSA

bajo el huracán,las bandas giratorias de lluvia fuerte se mueven alrededor del ojodel huracán y aumentan según se aproximanal núcleo central

los vientos más fuertes se dan en el nivel más bajo, perola zona más destructivaes la que aparece sombreada, pues la actividad del huracán es muy intensa aquí

TRAYECTORIA

Aire seco y frío

Aire cálido

Huracanes

http://www.bioygeo.info/Animaciones/Huracan_2.swf

http://www.bioygeo.info/Animaciones/huracanes.swf

Tornados

Son fenómenos meteorológicos muy destructivos.

El viento gira a partir de una nube de tipo convectivo de gran desarrollo vertical. Puede alcanzar hasta 500 km/h.

Monzones

Monzón de invierno. Es un viento de origen continental que sopla desde el continente, que se enfría en exceso, hacia el mar, lo que provoca una estación seca.

Monzón de verano. Es un viento de origen oceánico, cargado de humedad, que sopla desde el maral continente, dando lugar a la estación de las lluvias.

Es un fenómeno parecido pero a mayor escala, se produce con ritmos estacionales, no diariamente, entre el Océano Índico y los Continentes Africano y Asiático. Durante el Invierno el Continente Asiático sufre un fuerte enfriamiento, el aire frío provoca situaciones anticiclónicas sobre el Continente, con un tiempo seco y frío. Las masas de aire se desplazan hacía el Sur, empujando la ZCIT por debajo del Ecuador. MONZÓN DE INVIERNO. En verano el aire caliente del continente asciende y la circulación se invierte con la entrada de aire oceánico húmedo. Este aire produce abundante nubosidad y lluvias. MONZÓN DE VERANO. En Asia la presencia de la Cordillera del Himalaya, detiene la circulación y desplazamiento de las nubes y las lluvias son especialmente abundantes.

Nuestro invierno

Nuestro verano

CONSECUENCIAS CARACTERÍSTICAS CAUSAS

Desastre general

Inundación

Torbellino enorme 150 km/h Lluvias abundantes Z. Intertropical:verano-otoño

Ascenso gran masa de aire cálido y húmedo

Desastre general Torbellino más pequeño Vientos de hasta 500 km/h Succión

Núcleos de bajas presiones provocan ascenso muy rápido

Inundaciones.

Erosión. Incendios.

En verano, por la tarde Calentamiento y evapo-ración a lo largo del día

Inundaciones Zona mediterránea a final de verano y principio otoño

Masa de aire frío desgajada de la región de la corriente del Chorro

Inundaciones Invierno Aire frío que avanza bajo el cálido provocando una rápida condensación

Pérdida de cosechas

Falta agua consumo humano

Normal en clima mediterr. Aumenta de N a S, de O a E

Verano: anticiclón Azores Invierno: anticiclón continental de bloqueo

Muertos Anticiclón cont. bloqueo Masas de aire ártico

Muertos

Incendios

Anticiclón Azores + vientos de África

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR

Octubre 2009 => la energía total que necesitamos en todo el mundo es aproximadamente de 16 teravatios (1 teravatio = 1.1012

vatios)Año 2020 => se necesitaran 20 teravatios.

El solo derrama 120.000 teravatios sobre las tierras emergidas del planeta.

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)

DE BAJA TEMPERATURA

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR

Los rayos solares se capturan (por una filas de espejos parabólicos que concentran la luz del sol en largos tubos de acero, discos parabólico que concentra la luz en un punto y, o parque de espejos planos que enfocan la luz hacia un único punto de una torre central (llamados heliostatos), orientados por ordenador) y se concentran en un colector, (concentrado el calor solar), se utiliza un fluido para almacenarlo (aceite) y posteriormente en un generador de vapor se convertirá en electricidad. (Sólo es posible en zonas de alta incidencia solar, desiertos).

SISTEMAS ARQUITECTÓNICOS

PASIVOS

Sistemas de conductos metálicos o plásticos que se colocan en los tejados, calentando el agua que circula por ellos. El agua caliente es usada directamente con fines domésticos o sanitarios.

CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)

DE ALTA TEMPERATURA

En estanques hipersalinos (al no permitir las corrientes de convección) atrapan el calor en el fondo, esto hace que se caliente un fluido secundario que puede convertirse en vapor y mover una turbina.

http://www.escuelassj.com/file.php/188/centrales/fotovoltaica.swf

http://www.escuelassj.com/file.php/188/centrales/termosolar.swf

CAPTACIÓN TÉRMICA (CALOR)

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA SOLAR

SISTEMAS ARQUITECTÓNICOS

PASIVOS

Almacenamiento de calor: Durante el día => la luz solar de un parque de espejos calienta la sal fundida. Durante la noche => la sal se enfría, desprende calor y produce más vapor.

En 2008 se inauguró en España, en la localidad granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con capacidad de almacenamiento de calor. En EEUU la estación generadora de Solana, también usará sal fundida para almacenar calor.

CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)

DE ALTA TEMPERATURA

Arquitectura Bioclimática (era utilizada por civilizaciones antiguas)=> se diseñan viviendas en las que el aprovechamiento energético del sol sea máximo de forma pasiva gracias al diseño arquitectónico. Se utiliza para calentar, enfriar e iluminar.

En lo días nublados, la luz del sol se refleja primero en los espejos y después en las nubes bajas. En estos días los espejos se orientan hacia el cielo, no hacia la torre colectora, ya que el sol podría calentar tan rápidamente la torre que podría destruirla.

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2006/09/12/155486.phphttp://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/energianim02_archivos/solar.swf

ENERGÍA SOLAR

Producen directamente electricidad cuando los átomos de un semiconductor, por lo general silicio, pierden electrones. Es decir presentan dos zonas bien diferenciadas: Una es deficitaria de electrones y la otra tiene un exceso por lo que al incidir los rayos solares se produce un trasvase de electrones: CORRIENTE ELÉCTRICA.

Funciona con luz directa o indirecta, por lo que también es productiva en días nublados (aunque menos).

CAPTACIÓN FOTÓNICA (LUZ)

Se compone de pequeñas superficies planas llamadas CÉLULAS que están elaboradas con materiales semiconductores: Silicio.

Principal problema => requiere de sistemas de acumulación para que pueda usarse durante todo el día. (No hay calor para capturar al producir electricidad directamente)

Soluciones => 1.desviar parte de la energía fotovoltaica para hacer funcionar unas bombas que compriman el aire en cavernas subterráneas. Cuando se necesitará electricidad por la noche, se libera la energía acumulada, dejando que el aire comprimido accione una turbina.2. La electricidad diurna sobrante de los paneles pasa a un electrolizador, la electricidad solar con un catalizador disocia el agua en H y O2 que se almacena, cuando anochece los elementos almacenados se recombinan para generar electricidad. El único subproducto de la pila de combustible (agua) se recicla.

VENTAJAS

ENERGÍA SOLAR

Bajo impacto ecológico.

Renovable, autóctona y limpia.

INCONVENIENTES

Eficiente.

Es irregular y dispersa.. Depende de la incidencia solar en un determinado lugar, época del año, climatología.

En España no tenemos que importarla.

Es difícil de almacenar.

Instalaciones requieren un mantenimiento mínimo.

No requieren agua Gran espacio

para su instalación. => impacto visual.

La fotovoltaica, permite que los paneles se monten en los tejados, establos, estadios de fútbol, autopistas, etc. Las compañías eléctricas están obligadas a pagar incluso a los productores más modestos.

ENERGÍA SOLAR

SITUACIÓN EN ESPAÑA =>

España es pionera en el desarrollo de la energía solar. La empresa constructora de Solana

(EEUU) es española.

Plataforma Solúcar, en Andalucía, a 25 km al oeste de Sevilla, una torre de 115 metros de

altura de 11 megavatios llamada PS10, rodeada de 624 heliostatos. A su lado la torre PS20,

con el doble de heliostatos y el doble de potencia. No hay sistema de almacenamiento. Detrás

existe un parque fotovoltaico avanzados que siguen al sol sobre los dos ejes (norte-sur y este-

oeste) para asegurar una exposición durante todo el año

En 2008 se inauguró en España los parques solares de Andasol 1 y 2, en la localidad

granadina de La Calahorra, la primera planta solar comercial con capacidad de

almacenamiento de calor.

Se ha utilizado desde hace muchos años de manera directa: Molinos de Viento.

En la actualidad se usa para la generación de energía eléctrica mediante un AEROGENERADOR

La Energía Cinética contenida en una masa de aire en movimiento mueve las palas del aerogenerador y el movimiento se transmite a un generador

Es una manifestación terciaria de la Energía Solar: E. Solar- Vientos- Electricidad.

ENERGÍA RENOVABLE. ENERGÍA EÓLICA

No es una energía constante ya que depende de los vientos reinantes en la zona de ubicación. Por lo que debe contar con sistemas de almacenamiento que regulen el suministro a la red eléctrica.

El principal problema que presenta es su localización debe limitarse a zonas de vientos regulares y fuertes.

VENTAJAS INCONVENIENTES

LIMPIA RENOVABLE

MATERIA PRIMA

GRATUITA

PRODUCEN INTERFERENCIAS CON LAS

ONDAS DE RADIO Y TELEVISIÓN.

CONTAMINACIÓN ACÚSTICA.

ALTERAN EL PAISAJE => IMPACTO PAISAJÍSTICO

HAY QUE BUSCARZONAS CON VIENTO

LAS HÉLICESSON PELIGROSASPARA LAS AVES

NO AUMENTAEL EFECTO

INVERNADERO.NO CONTAMINA NI EL SUELO, NI LA ATMÓSFERA

NI EL AGUA.

ENERGÍA EÓLICA

LA CONSTRUCCIÓN

MANIPULACIÓN Y MANTENIMIENTO NO ES COSTOSA NI COMPLICADA.

SU RENDIMIENTO ENERGÉTICO ES BAJO.

LOS VIENTOS SON INESTABLES, NO SE PUEDE DEPENDER EXCLUSIVAMENTE DE

ESTA ENERGÍA

INCREMENTO DE LA

EROSIÓN, SE SECA EL SUELO

ENERGÍA EÓLICA EN ESPAÑA

Es uno de los países europeos en donde está más extendida. Los parques eólicos se localizan en Aragón, Galicia, Navarra, la Rioja, Canarias y en Andalucía ( Tarifa).

Se ha conseguido llevar electricidad a pueblos que permanecían aislados y en Canarias, combinadas con motores de gasoil, abastecen de electricidad a viviendas e industrias, estaciones de depuración y bombeo de agua de mar en núcleos de población.

En Navarra se estima que para el año 2010 se cubran con esta energía el 45% de sus necesidades.

Se espera un crecimiento altísimo de la producción en los próximos años.

http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema11/eolica.swf

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/energrenovab/energianim02_archivos/eolica.swf

Ciencias de la Tierra y Medioambientales. 2ºBachillerato. CALVO, Diodora, MOLINA, Mª Teresa, SALVACHÚA, Joaquin.

Editorial McGraw-Hill Interamericana.

Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. 2º Bachillerato. LUFFIEGO GARCÍA, Máximo, ALONSO DEL VAL, Francisco

Javier, HERRERO MARTÍNEZ, Fernando, MILICUA ARIZAGA, Milagros, MORENO RODRÍGUEZ, Marisa, PERAL LOZANO,

Carlota, PÉREZ PINTO, Trinidad. http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/gotafria.swf http://almez.pntic.mec.es/~jrem0000/dpbg/2bch-ctma/tema4/prediccion-tiempo.htm http://www.atmos.washington.edu/2004Q4/211/09_OzoneDep.swf http://www.bioygeo.info/Animaciones/Coriolis.swf http://www.bioygeo.info/Animaciones/CGA.swf http://www.bioygeo.info/Animaciones/Frentes.swf http://www.educa.madrid.org/web/cc.nsdelasabiduria.madrid/CTMA_presentaciones.htm http://chopo.pntic.mec.es/~ajimen18/GEOGRAFIA8/page6.html http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es1904/es1904page01.cfm?chapter_no=19 http://www.fecyt.es/fecyt/docs/tmp/-2062958544.pdf http://www.ieslosremedios.org/~elena/websociales/2bach/clima2b/corrienteenchorro.htm http://www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_a_einstein/documentos/biologiaT http://www.marviva.org/imatges/meteo/celulas-hadley-2.jpg http://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/webctma/2atmosfera/GradientesVerticales.html http://www.slideshare.net/isaacbuzo/comentario-de-un-climograma

BIBLIOGRAFÍA/PÁGINAS WEB