Fenómenos atmosféricos

Fenómenos atmosféricos

La atmósfera terrestre, lejos de ser una masa inerte, presenta características cambiantes de gran complejidad. Las masas atmosféricas se mueven constantemente, se calientan o se enfrían, se saturan o se liberan de humedad. Aunque los fenómenos ligados al carácter cambiante de la atmósfera pueden llegar a ser extremadamente destructivos, es muy posible que sin ellos la vida en la tierra no existiera, o por lo menos sería muy distinta a lo que conocemos. En esta sección haremos una breve descripción de los principales fenómenos atmosféricos. Entre ellos se encuentran la presión atmosférica, los vientos dominantes o globales, los frentes y lasprecipitaciones. Su comprensión, por lo menos general, resulta indispensable para adentrarnos en el campo de los climas terrestres y su influencia sobre la vida del ser humano. Vientos dominantes Ya sea que se exprese como una suave brisa o como un poderoso huracán, el viento es simplemente aire en movimiento. Se trata de un fenómeno que depende casi en su totalidad de la energía solar y de su distribución desigual sobre la superficie terrestre: esto produce zonas de alta y baja presión, lo cual a su vez genera un desequilibrio que obliga a las masas de aire a desplazarse. El viento juega un papel fundamental en el equilibrio térmico del planeta. Al desplazar a las distintas masas de aire hace que estas entren en contacto, contribuyendo de manera significativa a la distribución de la humedad y el calor sobre la superficie terrestre. De hecho a la circulación del aire le corresponde cerca del 60% de la tarea de redistribución de la energía calorífica sobre la superficie terrestre, mientras que el otro 40% le corresponde a las corrientes oceánicas. Los vientos globales Los vientos globales, o dominantes, son aquellos que a gran escala muestran una evidente regularidad, como es el caso de los alisios. Aunque representan un fenómeno bastante complejo, en términos generales los vientos globales se pueden describir como grandes circuitos que combinan los movimientos verticales y horizontales de las masas de aire. Los movimientos verticales se describen como células de circulación atmosférica, mientras que los movimientos horizontales se relacionan estrechamente con los gradientes de presión y con el efecto de Coriolis. Las células de circulación atmosférica Cada hemisferio terrestre está circundado por tres grandes circuitos de circulación atmosférica: la célula deHadley, la célula de Ferrel, y la célula Polar. En cada circuito el aire caliente sube, se desplaza alejándose de la zona cálida que lo ha generado y, una vez que se ha enfriado, vuelve a bajar. Al llegar de nuevo a la superficie terrestre se calienta otra vez, iniciando un nuevo ciclo de movimientos ascendentes y descendentes. Los frentes Una masa atmosférica que ha permanecido sobre una región tiende a adquirir determinadas características climáticas, relacionadas principalmente con los parámetros de temperatura y humedad. Sin embargo los vientos suelen desplazar las distintas masas de aire, haciendo que se encuentren unas con otras y dando lugar a un fenómeno que resulta crucial para la distribución del calor y la humedad sobre la superficie terrestre. Al chocar dos masas de aire con características climáticas distintas no se mezclan fácilmente, sino que se mantienen separadas a lo largo de una franja bien definida. Es lo que se conoce como frente. Los frentes se desplazan a distintas velocidades, de acuerdo a su naturaleza, y generalmente se asocian con actividades atmosféricas intensas. Existen cuatro categorías principales para definirlos: Frentes fríos Los frentes fríos se generan cuando una masa de aire caliente, relativamente inmóvil, es alcanzada por una masa de aire frío. Debido a que el aire frío es más denso (y por lo tanto más pesado), tiende a deslizarse debajo de la masa de aire caliente. Esta última es desplazada rápidamente hacia arriba, se enfría conforme gana altitud y genera al condensarse nubes de tipo cumulonimbos. En un frente frío es fácil que se den precipitaciones intensas, en ocasiones acompañadas de tormentas eléctricas. También es posible que se den fuertes vientos y tormentas de nieve. Los frentes fríos tienden a desplazarse muy rápidamente, provocando descensos bruscos de la temperatura y de la humedad relativa en los lugares por los que pasan. Las precipitaciones Las precipitaciones son una parte fundamental del ciclo hidrológico de nuestro planeta. Sin ellas sería prácticamente imposible que las masas terrestres contaran con agua. Desde el punto de vista climático, el índice de precipitaciones de un sitio influye de manera determinante en sus niveles de humedad. Es obvio que los lugares con precipitaciones frecuentes suelen presentar humedades relativas elevadas. Generación de las precipitaciones Cuando una masa de aire que contiene cierta cantidad de vapor de agua asciende, se produce una reducción de presión que provoca su enfriamiento. Este enfriamiento se puede considerar adiabático, ya que al ser el aire un elemento muy aislante se produce prácticamente sin intercambios de calor entre la masa ascendente y las masas adyacentes. Si la masa de aire continúa ascendiendo, el enfriamiento es cada vez mayor. A determinada altura, la temperatura de la masa de aire alcanza el punto de rocío y se satura, es decir, llega al 100% de humedad relativa. Al elevarse por encima de este punto, el vapor de agua contenido en la masa de aire se condensa, ahora cediendo calor latente. Esta condensación generalmente produce gotas de agua de diámetro muy pequeño, aunque si la temperatura es lo suficientemente baja se pueden generar minúsculos cristales de hielo, ya sea por congelamiento de las partículas de agua o por sublimación directa del vapor. Este es el proceso que explica en términos generales la formación de las nubes, las cuales generalmente están compuestas por una enorme cantidad de partículas de agua cuyo diámetro oscila entre 5 y 10 micromilímetros. Cuando se dan las condiciones adecuadas, las partículas de agua se fusionan a partir de un complejo proceso de colisiones y aglutinamientos, produciendo gotas de aproximadamente 1mm de diámetro. Debido a su propio peso dichas gotas caen, generando entonces lo que conocemos como precipitación, o lluvia. Sin embargo no todas las gotas de agua o las partículas de hielo llegan hasta la superficie, ya que muchas se vuelven a evaporar o se subliman durante el trayecto.