Resumenes CLIMA, Parcial 1 PDF
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Este documento resume el sistema climático y sus componentes, incluyendo la atmósfera, hidrosfera, criosfera, litosfera y biosfera. Explica la estructura vertical de la atmósfera y cómo varía la temperatura con la altura. Describe los elementos y factores que influyen en el clima, incluyendo la radiación solar y los movimientos de la Tierra.
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Clase 1 Sistema Climático Es una entidad compuesta por cinco componentes (Atmósfera, Hidrosfera, Criosfera, Litosfera y Biosfera) o subsistemas que interactúan entre sí. El resultado de esas interacciones define lo que conocemos como CLIMA. Los comp...
Clase 1 Sistema Climático Es una entidad compuesta por cinco componentes (Atmósfera, Hidrosfera, Criosfera, Litosfera y Biosfera) o subsistemas que interactúan entre sí. El resultado de esas interacciones define lo que conocemos como CLIMA. Los componentes están relacionados y son interdependientes, están vinculados a través de procesos físicos, químicos y biológicos (flujos de materia y/o de energía). Atmósfera: capa de gases que recubre la Tierra Hidrosfera: agua en estado líquido, superficial y subterránea (océanos, ríos, lagos) Criosfera: agua en estado sólido continental y marítima (hielo y nieve) Litosfera: corteza terrestre (capa superficial de la Tierra) Biosfera: Seres vivos (plantas y animales, ser humano) La atmósfera (capa gaseosa) Se mantiene unida a la Tierra a través de la fuerza gravitacional, hace de la Tierra un ambiente propicio para la vida. Es extremadamente delgada, en comparación al radio terrestre. No tiene un límite superior definido, pero el 99% de la masa atmosférica se concentra en los primeros 30 km. Su mayor composición es de 78% de Nitrógeno (N2) y 21% de Oxígeno (O2). El restante es 0.9% de Argón (Ar) y Gases de Efecto Invernadero (Metano, Ozono, Dióxido de Carbono). Los gases de efecto invernadero son importantes ya que mantienen la temperatura en la Tierra evitando temperaturas muy bajas, permitiendo la vida. Sin ellos la temperatura sería de -18C. Aún así, a mayor sean hay más radiación y puede aumentar la temperatura terrestre de más a la necesaria matando la vida. Está, a mayor altura hay menor presión y menor densidad. La estructura vertical de la atmósfera se define en función de la variación de temperatura con la altura (perfil térmico). Se distinguen 4 capas diferentes y tres capas de transición, como la tropopausa. 1. Troposfera (capa más baja de la atmósfera) de abarca de 0 a 10 km de altura. La temperatura disminuye con la altura. Calentada por radiación infrarroja desde la superficie de la tierra y por el proceso de convección. Acá ocurren todos los fenómenos meteorológicos. 2. Estratosfera (capa por encima de la troposfera) de 10 a 50 km de altura aproximadamente. La temperatura aumenta con la altura por la capa de ozono a los 25 km que absorbe la radiación UV y la concentra. Calentada por absorción de la radiación UV del ozono. 3. Mesosfera: (capa por encima de la estratósfera) de 50 a 80 km de altura. La temperatura disminuye con la altura, hasta los 90 °C o menos. No hay gases que absorban radiación de onda corta, no hay ozono. 4. Termósfera: (capa por encima de la mesósfera) puede llegar hasta los 500 km de altura en períodos de gran actividad solar. La temperatura aumenta con la altura y puede llegar a ser superior a los 700 °C a 300 Km de altura. Los rayos X son absorbidos por el oxígeno molecular. ¿Por qué la temperatura de la atmósfera varía con la altura? No se debe al calor que recibe del Sol, ni a la variación de la presión con la altura. Sino que ocurre por cómo los gases atmosféricos interactúan con la radiación solar y terrestre a diferentes alturas. - Troposfera, la superficie de la Tierra calienta el aire de esta capa mediante la radiación solar absorbida y reemitida en forma de radiación infrarroja. A medida que se asciende, la presión atmosférica disminuye, lo que causa una expansión del aire y una consecuente disminución de la temperatura. - Estratosfera, esta capa contiene la capa de ozono, que absorbe la radiación ultravioleta (UV) del sol, calentando el aire en esta región. La concentración de ozono es máxima en la parte baja de la estratosfera, contribuyendo al aumento de temperatura con la altura. - Mesosfera, no hay una fuente significativa de calor en esta capa y la densidad del aire es muy baja, lo que permite una mayor pérdida de calor por radiación. Es la capa más fría de la atmósfera. - Termósfera, el aire en esta capa es extremadamente delgado, y las moléculas de gas pueden absorber una cantidad significativa de radiación solar de alta energía, como los rayos X y la radiación ultravioleta extrema. Aunque la densidad es muy baja, la energía cinética de las pocas moléculas presentes es alta, lo que se traduce en una temperatura elevada. Hora UTC Los horarios de observación especificados por la OMM son los correspondientes a la hora del Meridiano 0° ó de Greenwich (hora Z) y para Argentina deben restarse 3 horas. Actualmente, corresponden a las 21, 3, 9 y 15 horas respectivamente. Tiempo y clima “El clima es lo que esperamos, el tiempo es lo que tenemos”. El TIEMPO es es el estado instantáneo de la atmósfera y su proceso de evolución en un momento y lugar determinado y el CLIMA es el estado medio de la atmósfera y su proceso normal de evolución en un lugar y época determinados. Un ejemplo de clima es el “período medio con heladas 1950-2012”. Decir "hoy está lloviendo" o "la temperatura esta tarde será de 25°C" se refiere al tiempo. Cuando se dice que "el clima en el Sahara es árido" o "el clima de Seattle es templado y lluvioso," se están describiendo las condiciones promedio a lo largo de muchos años. Elementos y factores Los ELEMENTOS son el conjunto de variables físicas mediante las cuales se describe el estado medio o actual de la atmósfera, por ejemplo: temperatura, precipitación, humedad, presión atmosférica,radiación, viento. Son medibles y observables directamente y afectan cómo experimentamos el clima. Los FACTORES son causas o fenómenos de diversa naturaleza que actúan sobre los procesos atmosféricos, modificando la magnitud de los elementos. Los factores se clasifican en Astronómicos (radiación solar, rotación terrestre, distancia Tierra-Sol, mareas), geográficos (latitud, nivel del mar, continentalidad, corrientes marinas), meteorológicos (viento, humedad, presión atmosférica, precipitaciones). Meteorología y Climatología La meteorología es la preparación y la distribución de pronósticos meteorológicos a través de estudios de cambios atmosféricos. La climatología estudia el clima y sus variaciones a lo largo del tiempo. ¿De donde provienen estos datos? Provienen de fuentes de información. Primero, se obtiene de datos (aclaración: ver apartado instrumentos) una estación meteorológica (estaciones automáticas o convencionales) después se envía (en el mismo instante que se obtuvo y de forma codificada) a centros regionales como la SMN y termina en centros mundiales (OMM). Así generan los datos para ser visualizados en mapas o gráficos. Organismos rigen el proceso de medición de los elementos meteorológicos La OMM (establece normas, regula y controla), la SMN (red de observaciones en superficie y transmite información oficial) y redes de terceros no oficiales sino más locales (cómo mineras, bolsas de semillas, cuencas, municipios, etc). Está información se obtiene, para ser enviada, del mismo instante para que sea comparable y se utiliza la hora Z (del meridiano). Fuentes donde se obtiene los datos: Sensores remotos que captan información a la distancia a partir de la energía reflejada o emitida por la superficie. Información útil para: Cartografía / Topografía; Geología; Climatología e hidrología; Agronomía; Cs. Ambientales. Ejemplos, satélites, radares, radiosondas boyas, etc. VER INSTRUMENTOS La observación meteorológica La observación meteorológica consiste en la medición y determinación de los parámetros físicos (elementos) que permiten describir el estado de la atmósfera. Los organismos que rigen el proceso de medición de los elementos meteorológicos son la OMM (Organización Meteorológica Mundial) a nivel mundial, establece normas y protocolos para la observación meteorológica (instrumental, procedimientos, horarios, etc.) y favorece el libre intercambio de información meteorológica a escala internacional, a nivel nacional SMN (Servicio Meteorológico Nacional) que forma parte de OMM, que brinda información, realiza y difunde pronósticos meteorológicos. ¿Cómo se deben realizar estas observaciones? Con métodos preestablecidos por la OMM. En forma sistemática, uniforme e ininterrumpida En horas establecidas, también llamado hora Z Tipos de observaciones meteorológicas: estaciones convencionales (persona que registra los datos) y estaciones automáticas (los datos se miden y se envían automáticamente). Dato: anomalía es un dato que está por fuera de la media de los datos climáticos. clase 2, movimientos de la Tierra (radiación) Sistemas de coordenadas La forma de la Tierra se la puede ver como una esfera achatada por los polos (meridiano: el círculo máximo que pasa por los polos) y ensanchada en el Ecuador (círculo máximo perpendicular al eje terrestre). - PARALELOS: son los círculos determinados por el corte de la esfera con un plano paralelo al ecuador. Todos los puntos situados en el mismo paralelo, tienen la misma latitud. Recordar: - LATITUD: es el ángulo formado por el plano del ecuador y la vertical del lugar, medido sobre un mismo meridiano. La latitud se mide en grados: 0º (ecuador) a 90º (polo norte/sur). Recordar que es negativa en el hemisferio sur y es positivo en el hemisferio norte. - LONGITUD: es el ángulo determinado por el plano del meridiano del lugar con el plano de otro meridiano tomado como referencia. Se mide en grados, desde 0º hasta 180º, al Este (E) o al Oeste (W) del meridiano de Greenwich. Movimientos de la Tierra La traslación de la Tierra es el movimiento que realiza nuestro planeta alrededor del Sol. Este movimiento sigue una órbita elíptica, y es responsable de la cantidad de radiación que llega a la Tierra en cada momento del año y no de las estaciones del año. La Tierra tarda aproximadamente 365,25 días en completar una vuelta completa alrededor del Sol, lo que define la duración de un año. El plano ecuatorial forma un ángulo de 23,5° con el plano de la eclíptica. ¿Cuál es la distancia media entre la Tierra y el Sol? La distancia media entre la Tierra y el Sol es de aproximadamente 150 millones de kilómetros. Esta distancia varía a lo largo del año debido a la forma elíptica de la órbita terrestre. El punto más cercano al Sol, llamado perihelio, ocurre el 3 de enero, cuando la distancia es de 147 millones de kilómetros. El punto más alejado, llamado afelio, se produce el 4 de julio, con una distancia de unos 152 millones de kilómetros. Esta variación de distancia provoca variación en la radiación solar que llega a la Tierra. Cuando la Tierra está en el perihelio, recibe más radiación solar, y cuando está en el afelio, recibe menos. Esta diferencia de radiación puede influir en patrones climáticos y en la distribución de la energía en el sistema climático. No es la principal causa de las estaciones del año. ➔ El SOLSTICIO DE VERANO en el hemisferio Sur, 21 de diciembre El Trópico de Capricornio, situado a 23,5° de latitud sur, está inclinado hacia el Sol. Los rayos solares inciden directamente sobre este paralelo al mediodía, lo que provoca el día más largo del año en el hemisferio sur y el más corto en el hemisferio norte. Cuando la Tierra se encuentra cerca en el punto más cercano al Sol se lo conoce como PERIHELIO, a 147 millones de kilómetros que ocurre el 3 de enero. Máxima HA: Círculo Polar Antártico, con alrededor de 24 horas de luz solar. Mínima HA: Trópico de Capricornio (- 23,5°), que recibe 12 horas de luz solar. Ecuador: la HA es 12 horas. Polo Sur: la HA es 24 horas (día completo). ➔ El SOLSTICIO DE INVIERNO en el hemisferio sur, 21 de junio El Trópico de Cáncer, situado a 23,5° latitud norte, es el que está inclinado hacia el Sol. Los rayos solares inciden directamente sobre el Trópico de Cáncer al mediodía, lo que provoca el día más corto del año en el hemisferio sur y el más largo en el hemisferio norte. La Tierra está cerca de su punto más alejado del Sol, conocido como AFELIO, a unos 152 millones de kilómetros. Máxima HA: Trópico de Capricornio (- 23,5°), que recibe 12 horas de luz solar. Mínima HA: Círculo Polar Antártico (- 66°), con alrededor de 0 horas de luz solar. Ecuador: La HA es 12 horas. Polo Sur: La HA es 0 horas (noche polar completa). ➔ EQUINOCCIOS OTOÑO Y PRIMAVERA, 21 de marzo y 21 de septiembre La distancia entre la Tierra y el Sol es intermedia, y el eje terrestre no está inclinado hacia el Sol ni en contra de él. Durante estos equinoccios, el Sol se encuentra directamente sobre el Ecuador al mediodía, lo que resulta en días y noches de igual duración en todo el planeta. El equinoccio de otoño marca el comienzo del otoño en el hemisferio sur y de la primavera en el hemisferio norte, mientras que el equinoccio de primavera marca el inicio de la primavera en el hemisferio sur y del otoño en el hemisferio norte. En todas las latitudes la duración del día (HA) es de 12 hs. ¿En qué momento del año la variación de la HA de un día al otro es máxima y cuando es mínima? La máxima variación la vemos en los Equinoccios donde los días aumentan (septiembre) o disminuyen (marzo) aproximadamente 2 minutos. Durante estos períodos, el cambio en la duración del día y la noche es más notable debido a que la inclinación del eje terrestre provoca un ajuste abrupto en la cantidad de luz solar que recibe una región en comparación con las estaciones intermedias. La mínima variación la vemos durante los Solsticios, la variación es cercana a 0. ——--------- La rotación de la Tierra es el movimiento que realiza el planeta sobre su propio eje, un giro completo que toma aproximadamente 24 horas. Este movimiento es lo que causa el ciclo de día y noche. El eje de rotación de la Tierra está inclinado 23° 27´ (valor de los trópicos) con respecto a la perpendicular del plano de su órbita alrededor del Sol. Esta inclinación, junto con la rotación, también contribuye a la variación en la duración del día y la noche a lo largo del año en diferentes latitudes. La época del año y la latitud es lo que depende la duración del día. ¿Por qué se producen las estaciones del año? Por la variación de la distancia entre la Tierra-Sol. NO Por la diferencia de distribución de continentes y océanos en cada hemisferio. NO Por la inclinación del eje terrestre y la traslación. Sí, porque debido a la Tierra rotada no se distribuye uniformemente la energía solar en distintos momentos del año. Saber: Las variaciones en la distancia Tierra-Sol determinan la cantidad de radiación que llega a la Tierra en cada momento del año, pero las estaciones son causadas principalmente por la inclinación del eje terrestre respecto al plano de su órbita alrededor del Sol. Altura solar [grados y mnts.] - 90° > h > 90° El ángulo de altura solar (h) es el ángulo formado por los rayos del Sol y la horizontal del lugar. Esta depende del lugar (latitud φ), la hora del día (ángulo horario*) y la época del año (ángulo de declinación solar**). ¿Cómo se calcula la altura solar? *El ÁNGULO HORARIO (t) Es el ángulo formado por el meridiano del lugar y el meridiano en que se encuentra el Sol, indicando el desplazamiento angular del Sol sobre el plano de la trayectoria solar. Mediodía t = 0 Mañana t menor a 0 Tarde t mayor a 0 ** EL ÁNGULO DE DECLINACIÓN SOLAR Es el ángulo formado por el plano del ecuador y el plano de la eclíptica. Por ejemplo, en verano (21 de diciembre) el sol incide perpendicularmente en el trópico de Capricornio (-23°) y en otoño/primavera incide en el Ecuador (0°). SABER!! Heliofanía y fotoperiodo Definiciones: 1. Heliofanía Astronómica (HA)= horas en las que el sol se encuentra por encima del horizonte, en función de la latitud y la época del año. Se calcula. La variación anual de HA aumenta con la latitud: 2. Fotoperíodo (F) = duración del día + los crepúsculos Es la duración del día sumado al tiempo en que el Sol se encuentra 6° por debajo del horizonte durante los crepúsculos. Se mide en horas y siempre mayor que HA. 3. VarAst 3.1 = planilla de cálculo de variables astronómicas 4. Heliofanía Efectiva (Hef) = horas de brillo solar Este se obtiene con el uso de un Heliofanografo, se mide en horas. El valor máximo depende de HA. 5. Heliofanía Relativa (H.Rel) es en % clase 3, radiación RADIACIÓN Solar = forma de transmisión de calor La energía emitida por el Sol es una mezcla de ondas electromagnéticas que se transmiten en el vacío mediante el proceso denominado RADIACIÓN. La emisión solar vale Es =90.000 cal/cm2.min pero esta no es toda recibida por la Tierra debido a la distancia que existe, sino que recibe un 2 cal/cm2.min. Ley de Stephan - Boltzmann: Todo cuerpo cuya temperatura sea mayor a 0 K emite energía en forma de radiación, en formas de ondas electromagnéticas. Ley de Wien: La longitud de onda máxima de emisión va a depender de la temperatura del cuerpo. A mayor temperatura, menor es la longitud de onda máxima. Osea la Tierra tiene una mayor longitud de onda máxima que el Sol. Los cambios regulares que experimenta la radiación solar recibida sobre la Tierra en distintos lugares y épocas del año son los principales factores determinantes del funcionamiento del sistema climático. La intensidad de la radiación será menor cuanto más nos alejemos de la fuente (el Sol). ¿Con qué instrumento se mide la radiación solar? Con un piranómetro. ¿Cómo podemos estimar la energía disponible en la superficie terrestre? Hay que considerar: - Cuánta energía emite el Sol - Su relación con la distancia - La curvatura de la Tierra (ángulo de incidencia) - Duración del día y la noche - La atenuación atmosférica - Características de la superficie (absorción / reflexión) ➔ Constante solar = radiación recibida en el tope de la atmósfera (ausencia de atmósfera) Es la cantidad de radiación solar que llega a la Tierra por unidad de superficie y tiempo, suponiendo una distancia media entre la Tierra y el Sol (150 millones de km), un plano perpendicular a los rayos solares y en el límite superior de la atmósfera. ➔ Constante Solar Corregida (Csc) = 1,91 a 2,03 cal/cm2 min En este caso se tiene en cuenta las distintas distancias que puede tener Tierra-Sol. Se tiene en cuenta que la superficie es perpendicular a los rayos y en el límite superior de la atmósfera. Csc varía durante el año en función de la distancia. Perihelio(3 de enero): Distancia T-S 147 millones de KM Csc = 2,03 cal/cm2min = 1420 W/m2 Afhelio( 4 de julio): Distancia T-S 152 millones de KM Csc = 1,91 cal/cm2min = 1330 W/m2 ➔ Radiación Astronómica La radiación solar recibida en un punto depende del ángulo de incidencia. Considera la radiación recibida en el tope de la atmósfera (ausencia de atmósfera), ángulo de incidencia y la distancia real Tierra-Sol. Existen dos tipos, la radiación astronómica diaria (RA) y la radiación astronómica instantánea (RAi). RA (depende de latitud y fecha) es la cantidad de radiación solar que llega a largo de todo un día sobre una superficie horizontal en el límite superior de la atmósfera. En otras palabras, es la radiación astronómica instantánea acumulada en todo el día. Solsticio de verano en el polo sur la RA diaria y la mínima en el solsticio de invierno en el polo sur. Para explicar cómo varía la RA en función de la latitud, debemos tener en cuenta 2 variables: RAi y HA, y cómo estas varían con la latitud: RAi [cal/cm2 min ó W/m2] (depende de latitud, depende de la latitud, la época del año y la hora del día). Cantidad de energía recibida en una superficie en un instante de tiempo. A medida que aumenta la altura h (desde la salida del sol hasta el mediodía) la RAi aumenta. Cuando h disminuye (desde el mediodía hasta la puesta del sol), la RAi disminuye. Cuando el sol está por debajo del horizonte, la RAi es 0. ➔ Radiación Global (RG) tiene en cuenta los procesos de atenuación de la radiación solar en la atmósfera. La radiación global es la radiación que llega del sol y siempre es menor a la RA. Depende de la altitud, época del año y de los factores meteorológicos. Mediante los procesos de atenuación (absorción, dispersión y reflexión), la radiación solar al atravesar la atmósfera se modifica en cantidad, calidad y dirección. La radiación solar global varía durante el año debido a la inclinación del eje de la tierra y su órbita elíptica alrededor del sol. A lo largo de un año, el ángulo de incidencia de los rayos solares cambia, intercambiando la intensidad y la duración de la radiación solar en la superficie de la tierra. En el verano, el ángulo de los rayos solares en el planeta es más directo y el tiempo de la radiación solar es más largo, de ahí que el RA aumente. En invierno, el ángulo es oblicuo y el tiempo decrece, de ahí la disminución de RA. Por otra parte, la circulación también está influenciada por la latitud; por ejemplo, el ecuador recibe radiación solar durante todo el año mientras que los polos no la reciben. ABSORCIÓN: Proceso por el cual la radiación es captada por la materia (en este caso, los gases atmosféricos). Depende de las propiedades electrónicas de las moléculas de cada gas. Los gases más importantes para este proceso son: O2, O3 , vapor de agua y CO2. Donde la atmósfera absorbe radiación hay ganancia de energía y la T del aire aumenta (x ej: estratosfera). Existen ventanas atmosféricas donde la atmósfera es transparente a la luz solar (OC) y a la RT (OL). DISPERSIÓN: La dispersión es el proceso que ocurre cuando la radiación solar incide sobre pequeñas partículas o moléculas que se encuentran en suspensión en la atmósfera y desvían la energía en todas las direcciones. No se produce ni ganancia ni pérdida de energía. Los gases atmosféricos dispersan más efectivamente las longitudes de onda más cortas (violeta y azul) que las más largas (rojo y naranja). REFLEXIÓN: Proceso por el cual la radiación solar es desviada y devuelta sin ser modificada. Aproximadamente el 30% de la radiación solar que llega a la Tierra es reflejada de vuelta hacia el espacio, en mayor parte por las nubes. El porcentaje de la radiación reflejada por se llama albedo, y depende de las características de la superficie receptora. Importa el color en la reflexión. En resumen: En la siguiente figura están representadas las curvas de variación, a lo largo de un día, de los componentes del balance de radiación sobre una superficie ideal (pasto corto): Radiación negativa es la radiación terrestre, Rt (E) La radiación constante es la de la contra radiación, CR (C). Radiación positiva siempre que aumenta hasta el mediodía y dps baja es RG (A). La reflejada es de signo negativo o cero, R.reflejada (D) La radiación neta es positiva y también negativa. RN (B) Balance de radiación En promedio para todo el planeta, existe una ganancia neta de energía en forma de radiación. Radiación neta (RN) es una medida de la energía disponible en la superficie terrestre, positiva para el día y negativa cuando es noche. Los componentes del BOC solo están presentes durante el día y los componentes del BOL están presentes tanto en el día como en la noche. Balance de energía La ganancia neta de energía en forma de radiación es transmitida hacia la atmósfera y la profundidad del suelo (o del agua) en forma de calor. La radiación neta nos da una medida de la energía disponible en la superficie para calentar el aire o el suelo, o para el proceso de evaporación. La cantidad de energía recibida varía con: la latitud, la hora del día y la época del año. clase 4, Temperatura aire y del suelo Energía térmica, calor y temperatura Temperatura es una magnitud física que refleja la cantidad de calor (energía térmica) de un cuerpo. Cuantifica la cantidad de moléculas en movimiento. Calor es la transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, fluye de manera espontánea desde una zona de mayor temperatura a una zona de menor temperatura, hasta que se alcanza el equilibrio térmico. Transmisión de calor Recordar formas de transmisión de calor: - RADIACIÓN no requiere contacto físico porque la energía viaja en forma de ondas electromagnéticas. Todo cuerpo con una temperatura superior al 0 K emite radiación. - CONDUCCIÓN: se produce transmitiendo calor de molécula a molécula. Requiere contacto y un gradiente de temperatura. Es lento. Único tipo de conducción típico en suelos (sólidos). - CONVECCIÓN: el calor es transferido por un fluido (gas - líquido) por el movimiento de las partículas. Típico en fluidos (aire y agua). - ADVECCIÓN: transporte horizontal de energía, son masas de aire que avanzan sobre la superficie (viento, corrientes marinas). No se origina por diferencia de temperatura. TURBULENCIA: la combinación de movimientos advectivos y convectivos genera torbellinos, la tropósfera es típicamente turbulenta. Temperatura del aire Índices de temperatura del aire (horarios, diarios, mensuales, anuales): Temperatura actual (instantánea) Temperatura media Temperatura máxima Temperatura mínima Amplitud térmica (la diferencia entre la temperatura mínima y la máxima) Variación diaria: relación con el balance de radiación Las temperaturas extremas diarias ocurren cuando se equilibran la radiación entrante y la saliente, o sea cuando RN=0 Factores que modifican la temperatura: - Latitud (principal causa) Determina el ángulo de incidencia de la radiación solar y la amplitud de su variación a lo largo del año. Ecuador: en latitudes cercanas al ecuador se mantienen constantes las temperaturas, es decir la temperatura media diaria se mantienen casi constante durante todo el año. Pero la amplitud anual es muy baja, no hay estaciones tan marcadas. A medida que aumenta la latitud aumenta la amplitud anual ya que disminuye la radiación. Y la amplitud diaria (importa la eleafonia también, osea la duración del día) es baja a medida que aumenta la latitud. - Continentalidad y oceanidad En el hemisferio sur hay mucho más porcentaje de agua (81% y en el norte un 20%). El agua de los océanos, por su gran capacidad calórica, actúa como moderador de los extremos térmicos. La oceanidad va a reducir la amplitud y la continentalidad la va a aumentar. Esto se debe a la capacidad del agua de regular la temperatura. El océano se calienta y se enfría más lentamente que la tierra, actuando como un amortiguador térmico. Durante el verano, el océano absorbe calor, evitando que las temperaturas terrestres se eleven demasiado. También, las corrientes oceánicas modifican la temperatura. - Balance de radiación La temperatura mínima ocurre después de la salida del sol (la temperatura aumenta por la radiación terrestre, que varía con la radiación solar) dónde el balance de onda corta y larga es cero. El máximo suele ser a las 16 hs, cuando el balance de ambas ondas está en cero también. - Alturas sobre el nivel del mar En la troposfera la temperatura disminuye con la altura. El gradiente de temperatura es: 6,5 C/km hasta la tropopausa. La tasa de enfriamiento por la altitud del terreno es menor (3 a 5 °C/km) debido a la absorción y reirradiación de la energía por parte del suelo. En Argentina, la latitud y altitud son los factores determinantes de la variación espacial de las temperaturas medias. Las temperaturas medias decrecen: de N a S por la latitud y de E a O por la altitud. Esto no siempre es así. Hay condiciones como en noches despejadas y en calma, donde el suelo se enfría por pérdida de radiación terrestre y enfría el aire en contacto con este. Se llama inversión térmica. - Factores locales: Cobertura nubosa, Influencia de la superficie, Efectos costeros, Efectos orográficos, Efectos urbanos Nubosidad, menor amplitud térmica diaria ante la presencia de nubes/nubosidad durante todo el día, por su alto albedo (refleja). Impide que aumente la radiación terrestre. Durante el día, las nubes bloquean la radiación solar, reduciendo el calentamiento. Las nubes nocturnas reducen el enfriamiento al absorber parte de la radiación emitida por la superficie, reirradiando el calor hacia abajo. En resumen, las temperaturas diurnas aumentan más lentamente con cielo nublado, las temperaturas nocturnas decrecen también más lentamente, dando como resultado una menor amplitud térmica diaria. Influencia de la superficie la temperatura disminuye con la altura aproximadamente 6,5ºC/km hasta la tropopausa pero esta varía para cada lugar, momento del año, etc. El signo y la magnitud del gradiente térmico vertical en la capa límite atmosférica depende del balance de energía en la superficie y de la presencia o no de viento. Un día soleado y con calma puede presentar valores de temperatura cerca del suelo mucho mayores que los que registra el termómetro en el abrigo meteorológico. En noches despejadas y en calma, el suelo se enfría por pérdida de radiación y enfría al aire en contacto con éste. Efecto urbano, en la ciudad las amplitudes son mayores por el calentamiento de los materiales utilizados y favorece el aumento de temperaturas. Temperatura del suelo - Factores externos: cubierta del suelo, intensidad de la radiación recibida, albedo - Factores internos: propiedades físicas del suelo Calor específico (Cv) = es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 ºC la temperatura de 1 gramo de suelo. (cal/gr ºC) λ: conductividad calórica = cantidad de calor conducida a través de un cubo de 1 cm3 en la unidad de tiempo, cuando la diferencia de temperatura en sentido vertical entre ambas caras es de 1°C y no existe pérdida ni ganancia de calor en cualquier otra dirección. Para un determinado nivel de RN, lo que lo define es el calor específico volumétrico es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 ºC la temperatura de 1 gr. de suelo (cal/gr ºC), esta varía si contiene humedad, mayor humedad más temperatura necesita para calentarse) y conductividad calórica (aire es el menor conductor y el mayor el metal). Transporte de calor en el suelo: por conducción, la energía fluye desde donde la temperatura es mayor hacia donde es menor. LEYES DE ANGOT: - Primera ley de Angot: “La amplitud de las oscilaciones de la temperatura del suelo disminuye geométricamente a medida que la profundidad aumenta aritméticamente”. La amplitud térmica anual disminuye a medida que aumenta la profundidad, en simples palabras. - Segunda ley de Angot: “El atraso en el momento de ocurrencia de las temperaturas máximas y mínimas en un suelo homogéneo, es proporcional a la profundidad”. El atraso en el momento de ocurrencia de los valores extremos de temperatura, es proporcional a la profundidad. Variación diaria de la temperatura del suelo, ejercicio: De noche el flujo de calor (conducción) va hacia la superficie y de día al revés. clase 5, humedad y precipitaciones Ciclo hidrológico El agua es reguladora de la temperatura y factor del clima. El agua está en constante circulación sobre la tierra y sufre cambios de estado. El conjunto de los procesos de transformación y de transferencia del agua forma el ciclo hidrológico. En los cambios de estado se absorbe o libera calor (calor latente). Un reservorio representa el agua contenida en las diferentes etapas dentro del ciclo hidrológico. Si toda el agua de la atmósfera cayera a la superficie, formaría una capa de sólo 2,5 cm. La cantidad total de agua en el planeta no cambia. - TROPOSFERA: el agua puede existir en cualquiera de sus tres estados o fases: Fase gaseosa (vapor de agua), fase líquida (gotas de agua en las nubes o lluvia) y fase sólida (cristales de hielo o nieve). - Cambios sensibles (hay cambio en la temperatura) y cambios latentes (temperatura constante por el cambio de estado). En los cambios de estado se absorbe (evaporación, sublimación, fusión) o libera calor (deposición, condensación, solidificación) y esto le otorga esa inestabilidad a la atmósfera. Humedad atmosférica (vapor de agua) El 80% del agua evaporada proviene de los océanos y el restante es reciclada (regiones continentales y transpiración vegetal). La mayor parte de la humedad que contiene la atmósfera se encuentra concentrada en los primeros 6 km de altura, esto es por debajo de los 500 hPa. El efecto estacional es más marcado por debajo de los 700 hPa, es decir, en los 3 km inferiores de la atmósfera. Aproximadamente el 80 % del agua evaporada proviene de los océanos, mientras que el 20 % restante lo hace del agua de las regiones continentales y de la transpiración de la vegetación. El contenido de vapor de agua en la atmósfera posee una gran variabilidad espacial y temporal. VARIABLES DE HUMEDAD = La concentración de vapor de agua en la atmósfera se puede ser cuantificada a través de un conjunto de variables: 1. Presión de vapor (e) [hPa] Este es el aire húmedo que es igual a la presión de vapor de agua más la presión del aire seco. Osea, el vapor en la atmósfera en un determinado momento. La presión atmosférica generada por el aire húmedo es igual a la suma de la presión ejercida por el aire seco (Pd) más la del vapor de agua (e): e en función de la latitud: 2. Presión de vapor de saturación (es) [hPa] Está NO es variable de humedad, porque expresa la capacidad de retener humedad. El vapor de agua que puede retener una masa de aire, es función de la temperatura. Osea depende de ella. Mayor temperatura, mayor tensión de vapor. Es decir, la cantidad máxima de vapor de agua que puede albergar el aire aumenta cuando sube su temperatura. Se dice que el aire está SATURADO cuando alcanza ese valor máximo. La presión de vapor de saturación es la cantidad de masa de aire que puede retener esa cantidad de vapor de agua (vapor temperatura, mayor masa). 3. Déficit de saturación (ds) [%] Es la cantidad de vapor que le falta a una masa de aire para llegar a saturarse, a temperatura constante. DS = es - e ¿Qué significa que el aire se encuentre “saturado”? Significa que ha alcanzado su capacidad máxima para contener vapor de agua a una temperatura específica. En este estado, la cantidad de vapor de agua en el aire es la máxima posible sin que ocurra condensación, lo que implica que la humedad relativa es del 100%. Si el aire saturado se enfría, el exceso de vapor de agua se condensa, formando nubes, niebla, rocío, o precipitación. Este fenómeno está estrechamente relacionado con la presión de vapor de saturación y el punto de rocío, que es la temperatura a la que el aire debe enfriarse para que se produzca la condensación. 4. Temperatura o punto de rocío (Td ) [°C] Temperatura a la cual la masa de aire tiene que descender (mediante en un proceso isobárico) para llegar a la saturación (presión de vapor de saturación). 5. Humedad relativa (hr) [%] HR = ( e / es ).100 Indica la proporción porcentual entre la tensión de vapor actual y la tensión de vapor de saturación (a la misma Temp.). Expresa la humedad porcentual para una determinada temperatura, entre lo que tengo y lo que puedo tener. No me sirve para comparar masas de aire a distintas temperaturas. 6. Temperatura de bulbo húmedo (Tw ) Es la variable de humedad que se mide en las estaciones meteorológicas. Todas las demás se calculan en función de ella. Nubes Es agua en los tres estados y se forman por el enfriamiento del aire al saturarse. Esto provoca la condensación del vapor de agua, invisible, en gotitas o partículas de hielo visibles. Las diferencias entre formaciones nubosas se deben, en parte, a las diferentes temperaturas de condensación. Las condensaciones tmb pueden producir rocío y niebla. Clasificación de nubes: ver ppt pág. 32 Precipitación = lluvia [mm] ó [l/m2] La precipitación es el mecanismo con el cual se transfiere agua en estado líquido o sólido desde la atmósfera hacia la superficie terrestre. Las gotas de agua en la atmósfera se forman cuando el vapor de agua se condensa alrededor de los núcleos de condensación. Para que se forme una nube que luego produzca precipitación es necesario humedad disponible en la atmósfera, movimientos de ascenso, núcleos de condensación (dan al crecimiento de las gotas). Caracterización de la precipitación: - Cantidad: altura de agua recogida, expresada en mm o l/m2. - Intensidad: cantidad de pp por unidad de tiempo mm/día, mm/h - Duración: tiempo transcurrido entre inicio y fin de la pp - Frecuencia: número de veces en que se repite una lluvia Tipos de precipitación en función de la intensidad y gotas: - Llovizna - Lluvia - Granizo - Nieve Tipos genéricos de precipitación: - P. Convectivas Este tipo de precipitación ocurre cuando el aire cálido en la superficie terrestre se eleva rápidamente debido al calentamiento del suelo. A medida que el aire asciende, se enfría y el vapor de agua que contiene se condensa en forma de nubes, produciendo lluvias intensas y de corta duración. Es común en regiones tropicales y durante tormentas de verano. - P. Orográficas Se produce cuando una masa de aire húmedo se ve forzada a ascender al encontrarse con una barrera montañosa. Al elevarse, el aire se enfría, y el vapor de agua se condensa, generando lluvias en el lado de barlovento de la montaña. El lado opuesto, conocido como sotavento, suele recibir menos precipitación y puede experimentar un "efecto sombra de lluvia." - P. Frontales Ocurren cuando dos masas de aire de diferentes temperaturas se encuentran. En una frente frío, el aire frío avanza y empuja al aire cálido hacia arriba, lo que provoca que el vapor de agua se condense y se forme precipitación. En un frente cálido, el aire cálido asciende sobre el aire frío, generando también lluvias, pero estas suelen ser más prolongadas y menos intensas que en un frente frío. Condiciones de frente frío: desde cielos algo nublados hasta tormentas intensas (Cb); aumento de la presión; rotación del viento; descenso de temperatura; descenso de la humedad; el viento cambia al sector SO,S. Condiciones de frente cálido: precipitaciones contínuas; descenso de la presión; rotación del viento; aumento de temperatura; aumento de la humedad; descenso del techo nuboso. Regímenes de precipitación: SABERLOS! - Régimen del tipo Monzónico: La precipitación del semestre cálido (oct-mar, HS) es igual o superior al 80% de las precipitaciones anuales. - Régimen Mediterráneo: La precipitación del semestre frío (abr-set, HS) es igual o superior al 60% de las precipitaciones anuales. 40% de la Patagonia lo es. - Régimen Isohigro: La precipitación se distribuye más o menos uniformemente a lo largo del año. clase 6, evapotranspiración Evaporación La evaporación es un proceso físico que consiste en el paso lento y gradual de un estado líquido hacia un estado gaseoso. El agua en forma de vapor se va a la atmósfera. Viene de reservorios y aguas recicladas, dónde el agua se evapora por entrega de energía (calor sensible y la radiación) hacia la atmósfera. Definición de “superficie libre”: es la superficie de un cuerpo de agua en contacto con el aire. Desde ella se produce la evaporación del agua a temperatura ambiente. Variables meteorológicas que condicionan la tasa de evaporación de una superficie libre de agua: Radiación Temperatura del aire (si me baja, disminuye el fluyó de evaporación) Temperatura del agua Humedad (si disminuye la evaporación aumenta) Velocidad del viento (al disminuir vaya la evaporación) Presión atmosférica MEDICIÓN: La evaporación, al igual que la precipitación, se mide generalmente en milímetros. 1 mm equivale a 1 litro por metro cuadrado: ¿Cómo se calcula la evaporación ? Tasa de evaporación: Transpiración La TRANSPIRACIÓN es la pérdida de agua desde los órganos aéreos en forma de vapor, hacia la atmósfera. Una parte del agua extraída del suelo es aprovechada en el crecimiento y el resto es transpirada a través de los estomas o de la cutícula. Su importancia se debe a que sirve como fuente de vapor para la atmósfera y para las plantas: proporciona un buen sistema de transporte para los minerales que se mueven junto al flujo de agua. Refrigeración de la hoja y el entorno, 95% del agua absorbida por las plantas es transpirada, 5% es usado para fotosíntesis y mantiene la hidratación de los tejidos. Siempre voy a querer que la planta transpire para que realicé fotosíntesis ya que los estomas se activan con la luz. Factores físicos influyen en las plantas: Luz, provoca la apertura de los estomas. Temperatura, a mayor temperatura, mayor transpiración de la planta. Humedad del aire Viento y su velocidad Disponibilidad de agua en el suelo Factores fisiológicos en las plantas: dependencia de la transpiración Resistencia estomática (Rs), es variable Los estomas son el principal mecanismo regulador de la transpiración y único punto de control para la pérdida de agua. Dependen del fluyó del luz. Cómo se modifica la transpiración en función de la apertura estomática con aire quieto y aire en movimiento: en aire quieto hay menor transpiración y en aire en movimiento hay más transmisión. Resistencia cuticular (Rc), es fija La cutícula sirve como barrera al movimiento del agua fuera de las hojas. El agua no puede moverse fácilmente a través de ella. Entre más gruesa sea la cutícula, menor será la transpiración. Resistencia capa límite (Rcl), es variable La capa límite es una delgada capa de aire inmóvil alrededor de la hoja. Cuanto más gruesa sea la capa límite, menores serán las tasas de transpiración. Está capa esta limitada por factores del ambiente o adaptaciones de la planta como la vellosidad en las hojas aumenta la capa límite y reduce la transpiración en las plantas. Evapotranspiración ET = Ev + Tr La evapotranspiración es la suma del proceso de transpiración de las plantas, más la evaporación desde el suelo y las superficies libres de agua. IAF = índice de área foliar (biomasa aérea) Potencial (ETP), de potencial Medida de demanda atmosférica. Es la cantidad de agua que evaporaría un suelo y transpirarían las plantas si los suelos estuvieran en su contenido óptimo de humedad (capacidad de campo) y con cobertura vegetal completa. Dice que el suelo ni la planta limitaría el flujo de evapotranspiración. Es una situación hipotética dónde tengo el máximo flujo de evapotranspiración. Se mide con el TANQUE DE EVAPORACIÓN y las estimaciones con Penman y Thornthwaite. DEPENDE: Real (ETR) Es la evapotranspiración que se produce en condiciones reales teniendo en cuenta la cobertura vegetal. Esta se estima con balance hidrológico. Nunca va a ser mayor que la ETP. Se mide con el uso de LISÍMETRO y se estima con los modelos de balance hídrico o por sensores remotos (datos derivados por la reflectancia de la superficie medida por …. DEPENDE: (Aclaración de tipos de constantes hidrológicas) - Capacidad máxima, todos los poros llenos de agua dónde solo se encuentran en dos fases. - Capacidad de campo, máxima capacidad de agua luego de haber drenado el agua gravitacional. 3 fases. - Punto de marchitez, agua fuertemente adsorvidas a las partículas del suelo. 3 fases. Ejemplo: En el desierto la ETR sería baja (no hay agua ni plantas) y la ETP sería alta por las altas temperaturas y vientos fuertes. En un clima húmedo la ETP menor y la ETR sería mayor o igual a la potencial. De Referencia (ETo), de potencial La FAO definió a la ETo como la evapotranspiración de un cultivo hipotético de pasto de 12 cm de altura uniforme, creciendo activamente y dando sombra totalmente al suelo sin restricciones de agua. La ETo es referida a una superficie standard que difiere según diferentes investigadores, en una superficie de alfalfa de 30 a 40 cm de altura, con otros de una gramínea de 8 a 15 cm de altura. Del cultivo (ETc), de potencial Es la evapotranspiración de cualquier cultivo en particular cuando se encuentra exento de enfermedades, con buena fertilización, que se desarrolla bajo óptimas condiciones de suelo y agua, y que alcanza la máxima producción de acuerdo a las condiciones climáticas reinantes. Nunca va a ser mayor que la ETP. Coeficiente de cultivo (Kc) Es la relación que existe entre la evapotranspiración de un cultivo determinado, teniendo en cuenta la evolución del mismo, y la evapotranspiración de referencia. Va a variar en función del estado fenológico de ese cultivo (etapa del cultivo). Ejercicio de cómo calcular Etc: saber! El siguiente gráfico muestra la variación típica del Kc para los híbridos de maíz de ciclo largo comúnmente utilizados en la Argentina. Utilice esta información junto a la publicada en el Atlas Interactivo del CIAg (variable: ETP, fuente: SMN) para estimar el requerimiento óptimo de agua (ETc) para el cultivo de maíz, en los siguientes casos: a. Durante el mes posterior a la siembra, en el sur de Córdoba (fecha de siembra 30/10) Etc = Eto. Kc = 160mm. 0,5 = 80 mm b. Durante la época de floración, en la misma región. Etc = Eto. Kc = 180 mm. 1,2 = 216 mm c. Durante la época de floración, en el este de la provincia de Buenos Aires (suponer misma fecha de siembra). Etc = Eto. Kc = 140 mm. 1,2 = 168 mm Resumen de las dependencias Estimación de las evapotranspiraciones de potencial (ETP, ETo, ETc) Método de Thornthwaite Thornthwaite encontró una relación entre la temperatura media y la EP para 4 áreas de EEU. La estima a través de el coeficiente de ajuste y la temperatura media. Método de Penman (1948) Penman desarrolló una ecuación para estimar la evaporación de una superficie libre de agua Eo. Usando el término radiactivo y un término advectivo. clase 7, Balance Hídrico Climático Componentes del suelo: el espacio no ocupado por la fase sólida constituye los poros del suelo, que contienen la fase líquida y gaseosa. Los poros más pequeños se encuentran más fácilmente ocupados por agua, mientras que los más grandes por aire. Coeficientes hidrológicos del suelo: Saturación (SAT) máxima cantidad de agua que puede tener un suelo cuando los poros están totalmente llenos de agua. Depende de la densidad aparente (DA), es decir, la porocidad del suelo, y la humedad equivalente (HE) de cada horizonte. Los acuíferos son porciones de suelos saturados, no son ríos. Capacidad de campo = capacidad máxima (condición ideal), el suelo contiene tanto agua como aire, lo que es óptimo para el crecimiento vegetal. Es la cantidad de agua retenida en el suelo después de que el exceso de agua (agua gravitacional) ha drenado y el suelo ha alcanzado su capacidad máxima de retención de agua disponible para las plantas. Depende de la DA. Punto de marchitez (PMP) el suelo aún tiene agua, pero está tan firmemente retenida por las partículas del suelo que las plantas no pueden absorber. Máxima cantidad de agua que hay en el suelo cuando las plantas que están en él se marchitan en forma permanente, irreversible aún saturando el suelo. Depende de la textura del suelo. Agua útil potencial (AUP) agua disponible para las plantas. Depende de la textura del suelo, ya que esta determina la fuerza de retención del agua (a mayor retención, menor disponibilidad). Suelos normales = mejor cantidad de agua. Más seco el suelo, se retiene más el agua en el suelo y la planta no puede extraer el agua. - En los suelos arcillosos va a haber baja disponibilidad de agua útil por los poros pequeños. Aunque retienen mucha agua, la proporción de agua útil (disponible para las plantas) es moderada, ya que mucha agua está retenida con demasiada fuerza y no es accesible para las raíces de las plantas. Tienden a tener un punto de marchitez elevado, lo que significa que las plantas pueden alcanzar la marchitez con bastante cantidad de agua aún en el suelo, pero que no pueden absorber. - En suelos arenosos tienen poros grandes va a tener mucha menos agua disponible para la planta. A pesar de su baja retención de agua, la proporción de agua útil disponible es alta en relación a la cantidad total de agua retenida. Sin embargo, debido a la baja capacidad de campo, los suelos arenosos se secan rápidamente, y las plantas necesitan riegos más frecuentes. - En situaciones intermedias como suelos Marga, es donde se maximiza el agua útil. BALANCE HIDROLÓGICO (BH) El balance hidrológico es una herramienta que permite estimar el contenido de agua del suelo. Debido a la gran dificultad para medir el agua del suelo el uso de los BH está muy difundido. ¿Cómo se mide? Por sensores de humedad de suelo que actúan por conductividad. ¿Utilidad del BH? - Conocer la cantidad de agua disponible en el suelo. - Estimar la evapotranspiración real (ER). - Estimar diferentes variables de humedad del suelo. - Estimar situaciones hídricas de: Déficit y Exceso Principales componentes de un BH: No todo lo regado es absorbido por el suelo sino que hay parte que se escurre llamado escurrimiento (por tipo de suelo, tamaño hojas, pendiente del suelo, etc) y lo que si absorbe se llama infiltración. En este caso no los vamos a diferenciar, y va a ser simplemente precipitación principal (PP) y se refiere a todas las formas (flujo de ingreso) de agua que caen desde la atmósfera, como lluvia, nieve, granizo, etc. La percolación (Pc) es agua que drena más profundamente y puede llegar a la napa. El ascenso capilar (Ac) es suministrar agua a las capas superiores del suelo durante periodos de sequía o cuando la lluvia es escasa. Evapotranspiración (Et) suma de la evaporación, que es la pérdida de agua desde la superficie del suelo y cuerpos de agua, y la transpiración, que es la pérdida de agua a través de las plantas. Es el flujo de salida. Almacenamiento en el suelo (Alm), el agua retenida en el suelo tras la infiltración. Este componente afecta la capacidad de campo y la disponibilidad de agua útil para las plantas. El suelo se seca exponencialmente. Balance hidrológico climático, se inicia el cálculo del almacenaje en el último mes del periodo húmedo (meses donde la precipitación supera la evapotranspiración). El primer mes seco se calcula, después los siguientes secos se van sumando con el último mes seco más ese valor de ese mes del primer mes húmedo. Ya el segundo mes húmedo y todos los demás se mantienen al mismo valor hasta el último mes húmedo. El modelo de Balance Hidrológico de Thornthwaite Es una metodología para estimar el balance entre la cantidad de agua que ingresa y sale de un sistema determinado (como una cuenca) en función de varios flujos hidrológicos. Thornthwaite desarrolló el BHC como una herramienta para realizar una Clasificación Climática a escala global. Sus alcances son la realización de clasificaciones climáticas, climatología de las variables de salida del BHC para un lugar determinado y delimitación de áreas geográficas para la implantación de cultivos. Los flujos a tener en cuenta son la precipitación (PP), la evapotranspiración (ETP) y la percolación, excesos de almacenajes cuando este es mayor al de la capacidad de campo. Supuestos Thornthwaite: - TODO EL AGUA QUE PRECIPITA INGRESA AL SUELO - LA ETP SE ESTIMA SEGÚN EL MÉTODO DE THORNTHWAITE (se pueden utilizar otros métodos) - CONSIDERA SUELOS HOMOGÉNEOS Y FRANCOS - TRABAJA CON AGUA TOTAL (0 ≤ Alm ≤ CC) - NO CONSIDERA ANEGAMIENTOS Variables Thornthwaite: - Almacenaje - Excesos - Déficits - ETR PASOS para un BH 1. DATOS NECESARIOS: Precipitación media mensual (PP); Evapotranspiración media mensual (ETP); Capacidad de campo (CC) 2. Determinar LOCALIDAD es “SECA o HÚMEDA”: Es decir, Pp anual > EP anual : Localidad húmeda para este ejemplo. 3. Cálculo del déficit potencial (DP) 4. Determinar PERIODOS “SECOS y HÚMEDOS”: - Si DP > 0 mes MES es “HÚMEDO” - Si DP < 0 mes MES es “SECO” 5. Cálculo de ALM. INICIAL, depende del tipo de localidad (en el ejemplo sería el mes Septiembre). En el ejemplo al ser una localidad húmeda coincide con la CC. 6. Cálculo del ALM. t+1 del periodo seco, repetir el proceso hasta llegar al primer mes del periodo húmedo. 7. Cálculo del ALM. periodo húmedo, sumar el DP. Si este supera el CC, se pone su valor. Y lo que sobra sería el exceso (EXC.) 8. Cálculo de la variación de almacenaje (delt.Alm) ¿Qué significa variación alm. igual a 0, -23 e igual a 36 mm? 9. Cálculo de la Evapotranspiración Real (ETR) 10. Cálculo del Deficits (DEF) 11. Verificación Instrumental meteorológico ★ Termómetro y Termografo Existen dos tipos, el termómetro de máxima y el termómetro de mínima. El termómetro de máxima tiene una estrechez sobre el bulbo que no deja que baje cuando la temperatura desciende y utiliza mercurio por su sensibilidad al cambio de temperatura y fácil dilatación. El termómetro de mínima usa el alcohol por su baja densidad. El termógrafo es un instrumento que registra la temperatura en forma continua y constante. Tiene un órgano sensible a la temperatura que lo hace moverse cuando hay cambios, que se registra en una faja y la tinta. ★ Barómetro y Barógrafo Mide la presión, sirve para el viento. El viento será más fuerte cuanto mayor sea la diferencia de presión entre dos puntos geográficos cercanos. El barógrafo la registra de forma continua. ★ Anemómetro de coperolas y Veleta Mide la velocidad del viento. A medida que el viento sopla, hace girar las coperolas; la velocidad de rotación es proporcional a la velocidad del viento. La veleta mide la dirección del viento y es un instrumento con una flecha o un dispositivo similar que gira libremente en torno a un eje vertical. ★ Psicrómetro y Higrógrafo Mide la forma indirecta la humedad relativa del ambiente, es el porcentaje de vapor de agua que contiene el aire con respecto al punto de saturación. El higrógrafo la mide de forma continua, es un cabello humano rubio que se expanden o contraen según la humedad del aire. Estos cambios se registran mediante un sistema de palancas que dibuja una curva en una hoja de papel montada en un tambor giratorio, creando un gráfico continuo de la humedad a lo largo del tiempo. ★ Pluviómetro y Pluviógrafo Mide la acumulación de lluvia en un tubo cilíndrico en un periodo determinado y el pluviógrafo mide la intensidad de lluvia en un determinado tiempo. ★ RADARES METEOROLÓGICOS Funcionan utilizando la transmisión de una señal de microondas, que al alcanzar un objeto refleja una energía que detecta el receptor en el radar. Detectan las precipitaciones sólidas (pueden pronosticar el granizo o la lluvia) y algunas ven las velocidades de un objeto (como cuanto va a llegar una tormenta/tornado a cierto sitio). Son sensores activos. Detecta la presencia, intensidad, ubicación y movimiento de precipitaciones (lluvia, nieve, granizo, etc.), así como la velocidad del viento dentro de las tormentas. ★ SATÉLITES Son plataformas de observación espacial que realizan observaciones desde cualquier punto del planeta, sirve donde no hay una estación meteorológica. Hay dos tipos: de “órbita geoestacionaria” (órbita en sincronía con la rotación de la Tierra, sobre el Ecuador) y los de “órbita polar” (órbita sobre los meridianos). Los satélites poseen un radiómetro que detecta la radiación electromagnética (energía proporcional a su temperatura) que emite cualquier objeto. Es decir, son sensores que miden la energía emitida y reflejada. Las ventajas es que proveen de información en lugares donde no hay estaciones de medición, monitoreo continuo de todo el planeta y datos disponibles de forma gratuita. ★ Radiosonda (globo de helio) Obtiene datos meteorológicos de diferentes capas de la atmósfera de forma precisa e instantánea. Es un globo que lleva un sensor (mide presión, temperatura y humedad atmosférica) que sube a unos 30km de altura para transmitir por radio a un receptor en tierra. Llegada a esa altura estalla. ★ Programa AMDAR, mejora de pronósticos meteorológicos con +700000 observaciones georreferenciadas de alta calidad por día de: Temperatura del aire - Velocidad y dirección del viento - Humedad - Turbulencia. ★ Boyas a la deriva Donde los datos son recogidos por satélites aéreos, los cuales detectan su posición. Pueden medir la temperatura de la superficie del mar (SST), presión atmosférica, vientos, salinidad e información sobre olas. ★ Mensajes SHIP Son observaciones realizadas por barcos de forma voluntaria para obtener observaciones meteorológicas de superficie, datos meteorológicos del aire superior y datos físicos del océano superior. ★ Pirheliómetro Mide la radiación solar directa que llega desde el Sol. Se orienta directamente hacia el Sol y capta sólo la radiación que proviene de este. Utiliza un sensor que mide la intensidad de la radiación solar en una franja del espectro (normalmente en vatios por metro cuadrado, W/m²). Es utilizado para estudiar la energía solar directa disponible para aplicaciones como la energía solar térmica. ★ Piranómetro Mide la radiación solar global (directa, difusa y reflejada) en la superficie terrestre. Tiene una cúpula transparente que permite medir la radiación solar desde todas las direcciones (hemisférica). El sensor mide la energía recibida por una superficie horizontal y también se expresa en W/m². Se usa en climatología, agronomía y estudios solares. ★ Termohigrógrafo saber !!! Registra de manera continua la temperatura y la humedad relativa del aire. Combina dos dispositivos: un termómetro para medir la temperatura y un higrómetro para la humedad. Ambos parámetros se registran en un gráfico sobre un tambor giratorio, lo que proporciona un registro continuo de las variaciones de temperatura y humedad a lo largo del tiempo. Tenes una medición continua. Se usa un pelo rubio que es más sensible a la humedad. ★ Parsiquiometrico saber !!! Sirve para medir la temperatura del aire y tiene un Geotermómetro (se pone en la tierra). ★ Tanque de Evaporación tipo "A" Mide la evaporación efectiva, es decir, la cantidad de agua que una masa líquida pierde a través de su superficie por haberse convertido en vapor, durante un cierto periodo de tiempo. Debe instalarse al lado de un anemómetro y un pluviómetro y, dentro del tanque, un termómetro. ★ Evapotranspirómetros Mide la evapotranspiración (EP), el suelo se mantiene a capacidad de campo y con cobertura vegetal total. ★ Lisímetros Mide la evapotranspiración, la pérdida de agua en el suelo, la infiltración y el drenaje. Un lisímetro es un dispositivo que contiene una columna de suelo similar a la de su entorno natural. Se puede instalar tanto en el campo como en laboratorios de investigación. ★ Heliofanógrafo Mide la heliofanía efectiva (horas de brillo solar), se mide en horas. ★ Piranómetro Mide la Radiación Global, es decir, la radiación que llega a la superficie terrestre luego de atravesar la atmósfera, e incluye tanto a la radiación directa como a la difusa. En algunas estaciones lo podemos encontrar rodeado de un aro para evitar que llegue la radiación directa, y por lo tanto se mide únicamente la radiación difusa.