Clima: Elementos y aparatos meteorológicos-Climograma

Clima: Elementos y aparatos meteorológicos-Climograma

I.- Clima-Tiempo

1.- El Tiempo

El tiempo climático es un concepto que se debe tener claro antes de estudiar lo que es el clima.

Se define al tiempo como el promedio de los fenómenos atmosférico en un lugar determinado y en un momento dado.

Los fenómenos atmosféricos, o fenómenos meteorológicos son la temperatura, la presión atmosférica, la humedad, la nubosidad, los vientos y las precipitaciones atmosféricas. El promedio de esos fenómenos constituye el estado del tiempo.

El tiempo puede ser bueno, malo, lluvioso, húmedo, frio, huracanado, etc., según las condiciones sean agradables o no o sean, o predomine uno de los fenómenos atmosféricos señalados.

El tiempo cambia de un corto periodo: de un día para otro, de la mañana para la tarde.

El tiempo puede ser pronosticado por los observatorios, por las estaciones meteorológicas, gracias a que la tierra tiene movimientos de rotación y a que su forma es esferoidal. Por eso, al ser estudiadas zonas amplias, se puede anunciar el tiempo en lugares determinados. Esos anuncios forman los boletines meteorológicos.

2.- El Clima

El clima es el promedio de los fenómenos atmosféricos en un área determinada en un periodo largo. Ese promedio de las condiciones generales que caracterizan a la atmosfera en la zona de referencia.

La diferencia ente el tiempo y el clima está en que el tiempo cambia en cortos periodos de tiempo mientras que el clima no.

El clima tiene elementos que lo forman y factores que lo modifican.

II.- Elementos del Clima

Los elementos del clima son el conjunto de fenómenos que lo conforman. Son la temperatura, la presión atmosférica, la humedad, los vientos y las precipitaciones atmosféricas.

1.- Temperatura

La temperatura es uno de los elementos del clima. Señala el grado de calor de la atmosfera en un punto y momento determinados. Se mide con los termómetros.

La temperatura varía de acuerdo con los siguientes factores:

a)      Con la latitud, es decir, de acuerdo con la distancia del sitio con respecto al Ecuador; es inversamente proporcional (a mayor latitud menor temperatura y viceversa) porque los rayos solares caen más directamente en el Ecuador que en los polos debido a la forma geoide de nuestro planeta.

b)      Con la altitud, es inversamente proporcional (a mayor altitud menor temperatura y viceversa); porque, a medida que se asciende, las capas atmosféricas son más delgadas y, por lo tanto, conservan menos el calor.

c)       Con el día y la noche: es más alta la temperatura en día que en la n noche.

d)      Con las estaciones: Verano es una estación de temperatura alta e invierno de temperatura baja. En Primavera y Otoño la temperatura es templada.

e)      Con las tierras y las aguas: las tierras se calientan y se enfrían más rápidamente que las aguas.

2.- La Presión Atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza ejercida en todas direcciones por el peso de la atmosfera. Equivale a un nivel del mar, a 1033gr. por cm2.  La presión atmosférica se mide con barómetros.

La presión atmosférica varía de acuerdo con los siguientes factores:

a)      Con la temperatura: es inversamente proporcional (a mayor temperatura, menor presión) porque el aire se expande con el calor.

b)      Con la altura: es inversamente proporcional (mayor altura, menor presión) porque, a medida que se asciende, las capas atmosféricas son más delgadas y por lo tanto, ejercen menos presión.

c)       Con la humedad; es inversamente proporcional (a mayor humedad hay menor presión, y viceversa).

3.- La Humedad Atmosférica

La humedad atmosférica es la cantidad de vapor de agua contenido en la atmosfera. Variable de un lugar y de un momento a otro. Puede ser absoluta o relativa. Se mide con el higrómetro.

a)      Humedad Absoluta: se refiere a la cantidad de vapor de agua que existe en la atmosfera en un momento y lugar dados y la cual se mide en gramos por metros cúbicos de aire (gr por m3). Ejemplo; humedad 30 gr. por m3.

b)      Humedad Relativa: se refiere a la relación existente entre la cantidad de vapor de agua que contiene el aire en un momento, lugar y condiciones dadas y el que puede contener en iguales condiciones. El resultado es porcentual, es decir, se lee en tantos por ciento. La fórmula es la siguiente: humedad absoluta sobre capacidad; poniéndolas por las iniciales correspondientes, teniendo a HR como humedad relativa, HA como humedad absoluta y C como capacidad, resulta:

 Formula: Humedad Relativa

Veamos un ejemplo:

Sí la unidad de aire de que se trata tiene una capacidad de 80 gr. por m3 y tiene 20 gr. por m3 de humedad absoluta, la humedad relativa será de 25%. Aplicando la formula resulta:

HA = 20

C   =  80

humedad relativa

 4.- El Viento

El viento es el aire en movimiento en las capas interiores de la troposfera. Es distinto de las “corrientes aéreas”, que circulan en las capas superiores de la misma troposfera. Se aprecia en su dirección mediante la veleta y el anemoscopio y en su velocidad por medio del anemómetro. Recibe el nombre de acuerdo con la dirección de donde proviene (Viento del Norte, por ejemplo) o con su ubicación en la clasificación  general (por ejemplo; vientos planetarios alisios, ciclones tropicales)

Origen de los vientos

Los vientos se deben a la diferencia de presión entre zonas de la troposfera. Se cumple el siguiente mecanismo: el aire de una zona de baja temperatura, y por lo tanto de alta presión, se desplaza hacia una zona contigua de alta temperatura, y por lo tanto de baja presión (el aire se expande con el calor y se contrae con el frio). Así el desplazamiento del aire (viento) va de una zona de alta presión a una contigua de baja presión.

En los mecanismos de los vientos se cumplen las tres leyes siguientes:

  • Ley de Buys-Ballot: “Los vientos soplan de las áreas de alta presión a las áreas de baja presión”.
  • Ley de Stephenson: “La velocidad del viento está en razón directa a la diferencia de presiones de las áreas entre las cuales sopla”
  • Ley de Ferrel; “Los vientos se desvían hacia la derecha en el hemisferio Norte y hacia la izquierda en el hemisferio Sur”

Clasificación de los vientos

Los vientos se clasifican, según los factores que influyan en su mecanismo y el área que abarquen, en planetarios, continentales, ciclónicos y locales.

  • Vientos Planetarios: Son vientos constantes, es decir, soplan durante todo el año. Se desplazan entre las zonas del planeta, cuya diferencia de presión tiene relación íntima con la forma en que se reparten los rayos solares en su estructura esferoidal. Por eso, para comprender su mecanismo hay que entender lo que son las llamadas “zonas de calmas”. De ella depende los alisios, vientos planetarios típicos.
    • Zonas de calmas: son grandes áreas del globo en que el aire se desplaza verticalmente. Ese desplazamiento puede ser en forma ascendente o descendente. Se llaman zonas de calma porque n o hay viento. Ellas son la Ecuatorial y las dos subtropicales.

­      Zona de Calma Ecuatoriales, es aquella en que el aire se desplaza en forma ascendente. Allí el aire sube porque la región es de alta temperatura y por lo tanto de baja presión.

­      Zonas de Calmas Subtropicales,  son aquellas que están distribuidas una en el hemisferio Norte y otra en el hemisferio Sur, son regiones en que el aire se desplaza en forma descendiente. Son zonas de temperatura inferior a la de la región ecuatorial y, por tanto de alta presión, por eso el aire baja.

  • Los Alisios, son los vientos planetarios que soplan de las zonas de Calmas Subtropicales (de alta presión) a la zona de Calmas  Ecuatoriales (de baja presión). Se divide en alisios del Noreste y Alisios del Sureste debido a que, por la forma de la tierra y por el movimiento de rotación, soplan en dirección NE y SE. Venezuela está afectada por los alisios.
  • Vientos Continentales: son vientos periódicos que soplan entre las masas oceánicas y continentales en determinadas épocas del año. Su dirección varía en relación con los periodos día-noche o Verano-invierno. Entre ellos tenemos las brisas y los monzones.
    • Brisas: son vientos continentales que soplan de mar a tierra durante el día y de tierra a mar durante la noche. Ello se debe a que en el dia la tierra tiene alta temperatura y por lo tanto baja la presión, mientras que durante la noche sucede lo contrario.
    • Monzones: Son vientos continentales que dependen, en cuanto a su dirección, de las estaciones Verano e Invierno y, en cuanto a su ámbito del contraste entre masas oceánicas y masas continentales. Los monzones son de dos tipos, según la estación y la dirección en que soplan, la cual depende de esa estación.

­      Monzón de Verano, va del océano al continente, ya que en esa época el continente tiene alta temperatura y, por lo tanto baja presión, mientras que el océano sucede lo contrario. Este monzón es muy importante para los países surasiáticos porque va cargando la humedad proveniente de la masa oceánica y, al chocar con la zona montañosa del centro del continente, produce lluvias, indispensables para el desarrollo de la agricultura.

­      Monzón de Invierno, va del continente al océano porque se da justamente la situación contraria a la de monzón de verano; baja la temperatura y, por lo tanto, la alta presión, están en el continente mientras que en el océano se da situación opuesta.

  • Vientos Ciclónicos: Son vientos variables que soplan en distintas épocas del año, y lo hacen en forma circular en torno a un área de baja presión. No tienen dirección determinada. Pueden ser tropicales o extratropicales, según soplen dentro o fuera de las zonas tropicales.
    • Los Ciclones Tropicales: Son vientos ciclónicos que se dan en las zonas tropicales, más en el hemisferio Norte que en el hemisferio Sur. Se produce entre el fin del Verano y principios del Otoño. En la zona del Caribe y el Sur del Indico se llaman Huracanes; en Filipinas, Baguios; en Japón y China, Tifones; en Australia, Willywillies; en el sur de Asia, simplemente Ciclones.

Comprende una zona de calma central, de baja presión, llamada “Ojo de la Tempestad” o “Vórtice”, y un área de alta presión alrededor de la anterior.

Su causa se cree que es el choque entre un frente frio polar que avanza hacia la zona ecuatorial y un frente cálido ecuatorial que avanza hacia las zonas polares. El choque que se efectúa en las zonas tropicales y la diferencia de presión produce el fenómeno ciclónico.

Se trata de un fenómeno meteorológico asociado con una baja presión atmosférica que tiene lugar en las regiones templadas entre el trópico y los polos. Por ello, se conocen también como ciclones templados. En el hemisferio norte un ciclón rota en sentido opuesto a las agujas del reloj, y en sentido de las agujas del reloj en el hemisferio sur. La rotación es causada por el efecto Coriolis. Los ciclones de latitud media o extratropicales dependen de procesos baroclínicos, como el contraste de temperatura entre masas de aire frío y cálido.

Los ciclones extratropicales de baja presión en los cuales se produce un descenso de la presión muy notorio y muy rápido del orden del milibar por hora, también pueden ser denominados por el término de “ciclogénesis explosiva”

  • Vientos Locales, se dan en regiones limitadas del globo. En ellos, obviamente se cumple el mismo mecanismo de diferencias de presión que hemos visto. Ahora bien, esa diferencia de presión se da por condiciones determinadas por otros factores, que pueden ser la latitud, la diferencia de relieve, la relación de masas de agua-continente. Los principales son los siguientes:

a)      El Simún, que sopla en el Norte de África; es un  viento cálido y seco.

b)      El Siroco, que sopla del Norte de África al Sur de Europa.

c)       Los Etesios, en el Mediterráneo Oriental.

d)      El Bora, en el Mar Adriático, entre Italia y Yugoslavia.

e)      El Foehn, en los Alpes de Italia a Suiza.

f)       El Mistral, en el Sur de Francia.

g)      El Tramontano, en los Pirineos, entre Francia y España.

h)      El Solano, en España.

i)        El Chinook, en el oeste del continente norteamericano, entre Estados Unidos y Canadá.

j)        El Pampero, en Argentina.

k)      El Zonda, en Chile.

l)        El Barinés, en Venezuela, entre Los Andes y los Llanos.

m)    Las Calderetas, en Venezuela, zona costera.

5.- Las Precipitaciones atmosféricas

Las precipitaciones atmosféricas son el último paso del ciclo hidrológico. Consiste en la caída de agua líquida o sólida. Se produce cuando el aire se condensa no puede soportar por más tiempo el peso de las gotas de agua o cristales de hielo o nieve, los cuales, por la fuerza de gravedad, caen.

Hay dos formas de precipitaciones: una liquida (lluvia), que se produce a más de 0°C y otra Solida (nieve o granizo), que se produce bajo los 0°C. La cantidad de precipitación liquida se mide con el pluviómetro.

Formas de precipitación:

  • Lluvia: es la forma de precipitación liquida. Se produce por continuación del enfriamiento en las nubes, conservándose una temperatura siempre sobre los 0°C. Se da la lluvia cuando las nubes chocan con zonas de aire frio, lo cual aumenta la condensación y engruesa las gotas de agua que, en consecuencia, no pueden flotar y caen.
  • Nieve, es una forma de precipitación sólida. Se origina por continuación del enfriamiento en las nubes hasta una temperatura inferior a 0°C en las capas superiores de la troposfera. Tiene forma de copos y estructura de cristales geométricos.
  • Granizo, es un tipo de precipitación solida formada por capas concéntricas (como una cebolla). Tiene el mismo origen de la nieve (descenso de la temperatura por debajo de los 0°C), pero su estructura se debe a que se produce cuando la nieve sigue su camino ascendente por las zonas más frías de la troposfera, por la cual se van formando capas de nieve unas sobre otras.

III.- Aparatos Meteorológicos

1.- Los Termómetros

Se llaman termómetros (medidores de calor) a los instrumentos que se usan para medir la temperatura. Son construidos a una determinada escala. Se hacen de tubos de cristal al cual se coloca mercurio o alcohol (según se trate de países cálidos o fríos, respetivamente). Su mecanismo se basa en el hecho de que los cuerpos (caso del mercurio y el alcohol) se dilatan con el calor y se contraen con el frio.

En consecuencia. La columna del mercurio o alcohol sube o baja en el tubo graduado, según suba o baje la temperatura.

Existe igualmente el termógrafo, que registra en forma gráfica la temperatura; una aguja la marca sobre un rodillo de papel.

Escalas termométricas

Hay varias escalas termométricas conocidas. Cada una de ellas varía según los grados a que se considere el punto de ebullición (cuando el agua hierve) o el punto de congelación  (cuando el agua pasa de líquida a sólida). Estas son las siguientes:

  • Escalas Centígrada o de Celsius, que tiene su punto de congelación a los cero grados (0°C) y el de ebullición a los cien grados centígrados (100°C). es lo que usamos en casi todo el mundo.
  • Escala de Fahrenheit, tiene su punto de congelación a los treinta y dos grados (32°F) y el de ebullición a los doscientos doce grados (212°F). se usa en los países anglosajones.
  • Escala de Kelvin, Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Representado por (K) En esta escala, el cero absoluto está situado en -273,15 °C, y corresponde a 0°K. La escala Kelvin no tiene, por tanto, temperaturas negativas.
  • Escala de Réaumur, tiene su punto de congelación a los cero grados (0°Re) y el de ebullición a los ochenta grados (80°Re). esa escala, de origen francés, casi no se usa en la actualidad.
  • Escala Rankine  esta escala emplea el cero absoluto como punto más bajo. En esta escala cada grado de temperatura equivale a un grado en la escala Fahrenheit. En la escala Rankine, el punto de congelación del agua equivale a 492 °R, y su punto de ebullición a 672 °R

escalatermometrica2.- Termógrafo

Es un instrumento que registra en forma gráfica o digital la temperatura de manera continua o en determinados intervalos, el cual reporta los diversos cambios en las condiciones del medio ambiente en el tiempo.

Las isotermas  (de isos o igual) son elementos y una herramienta que resulta fundamental a la hora de la medición de la temperatura de una zona determinada. Son líneas convencionales  que se trazan en los mapas para unir los puntos que tienen igual temperatura media en un periodo determinado. Tiene las características siguientes:

  • Son generalmente, horizontales, es decir, buscan la línea del ecuador y los paralelos, lo que demuestra que hay gran relación entre la latitud y la temperatura.
  • Son más regulares, es decir, son menos sinuosidades, en los océanos que en los continentes. Esto se debe a que las variaciones del relieve influyen en los cambios de temperatura.
  • Su valor en grados varía según las estaciones y los meses del año.

3- Los Barómetros

Los barómetros son aparatos que sirven para medir la presión atmosférica. Son hechos de mercurio o metal. Se basan en el principio de que el aire pesa y, así ejerce presión sobre el mercurio o el metal. La presión marcada por los barómetros se mide en milímetros. Los barómetros pueden ser:

  • Barómetros de Mercurio: formados por una cubeta y un tubo de cristal graduado en milímetros, y mercurio. La columna de mercurio sube a 760mm. al nivel del mar. Se lee presión 760mm.
  • Barómetro de Metal o Aneroide: formada por una caja metálica cerrada al vacio, con una escala donde una aguja marca la presión, siempre en base a que la presión al nivel del mar es de 760mm.

barometros

4.- Barógrafo:

El barógrafo es un aparato que sirve para visualizar en forma de diagrama (Barograma) las variaciones de la presión atmosférica.

Las isóbaras, son elementos o herramienta fundamental en la medición dela  presión atmosférica. Son líneas convencionales que señalan en un mapa los puntos que tienen igual presión atmosférica media en un periodo determinado, la cual se mide en bares. Todas las isobaras de un mapa meteorológico nos permitirán conocer la fuerza del viento y la dirección que éste posee en una determinada zona.

5.- Higrómetro

El higrómetro es un instrumento que sirve para medir la humedad atmosférica. Está formado por una caja que tiene una escala graduada y en la cual hay un cabello. La base del mecanismo está en que el cabello se alarga con el aire húmedo y se contrae con el seco.

6.- El Psicrómetro

El psicómetro es un instrumento que sirve para medir la evaporación. Está formado por dos termómetros: uno es normal y el otro tiene el bulbo envuelto en tela y está en contacto con el recipiente  que contiene agua. La base del mecanismo está en que la temperatura baja con la evaporación. La diferencia de temperatura entre los dos termómetros, obtenida mediante el uso de tablas graduadas, da el grado de evaporación.

higrometro-psicrometro

7.- La Veleta

La Veleta es un aparato que indica la dirección del viento. Está formado por una flecha que impulsada por el viento, gira sobre un eje. En la estructura de la veleta aparecen marcados los puntos cardinales de la Rosa de los Vientos, completos o casi completos.

8.- El Anemómetro

El anemómetro es el aparato que sirve para medir la velocidad del viento. Esta formado por cuatro semi-esferas colocadas en los extremos de una cruz que gira sobre un eje y, por mecanismo, marca la velocidad del viento en un registrador graduado.

anemometro9.- Anemoscopio

El anemoscopio es un aparato formado por un cilindro de tela o material plástico, que gira sobre un eje de acuerdo con la dirección del viento. Su objetivo, es igual que el de la veleta. Se usa con frecuencia en los aeródromos.

10.- Rosa de los Vientos

11.- La Rosa de los Vientos o Rosa Náutica es  la figura circular que forman los diferentes puntos de donde puede provenir el viento. Representa la intensidad media del viento en diferentes sectores en los que divide el círculo del horizonte. Considerada completa, tiene treinta y dos puntos

Las orientaciones fundamentales de la rosa de los vientos son:

Cuatro puntos cardinales: Norte, Sur, Este y Oeste, a partir de éstos el horizonte queda dividido en cuatro partes de 90º cada una. La línea que une norte y sur se llama meridiana o línea norte-sur, mientras que la que une los otros puntos se llama línea este-oeste. De las bisectrices de cada uno de los ángulos rectos formados por las líneas meridiana y este-oeste resultan ocho nuevas orientaciones o rumbos llamados laterales que son: noreste, sureste, suroeste y noroeste. Si volvemos a dividir los rumbos laterales y los principales tendremos ocho nuevos rumbos llamados colaterales que son: nor-noreste, este-noreste, este-sureste, sur-sureste, sur-suroeste, oeste-suroeste, oeste-noroeste y norte-noroeste. En general la rosa de los vientos es representada con las anteriores orientaciones, sin embargo nuevos rumbos pueden señalarse con el mismo procedimiento, pero por lo general se emplean a partir de las divisiones señaladas los ángulos, partiendo del Norte (Oº) con dirección positiva siguiendo las manecillas de reloj, es decir hacia el Este.

Instrumentos de orientación10.- El Pluviómetro

El pluviómetro es un instrumento utilizado para medir las precipitaciones liquidas. Consta de dos cilindros (uno dentro del otro) con la boca en forma de embudo. El agua es recogida en el cilindro interior. La forma de embudo de la boca y la presencia de los dos cilindros tienen por objeto evitar la evaporación del agua que se recoge. A veces hay en el cilindro interior además, un tubo graduado de cristal, que recoge el agua directamente. Cuando no hay el tubo el citado tubo, se introduce una regla graduada una vez terminada la precipitación que se desea medir.

De esa manera se obtiene la altura en milímetros que alcanza el agua caída en la zona y momento determinados. Los promedios de pluviosidad se obtienen por períodos y por zonas.

pluviometrosIV.- El Climograma

Es un gráfico que representa, en forma simplificada, como es el clima de un ligar determinado. Es en forma simplificada porque se basa en dos elementos fundamentales del clima, como son la temperatura y la pluviosidad  o cantidad de precipitación caída en el lugar. El grafico representa la información sobre los datos citados en un año, dividido en meses.

Elaboración del climograma

El climograma se representa con un rectángulo dividido en cuadriculas, la escala en grados de temperatura a un extremo lateral, la escala en milímetros de precipitación al otro extremo, información sobre lugar en la parte superior  (nombre del lugar, temperatura media anual, altitud , por ejemplo)y, en la parte inferior, las letras iniciales de cada uno de los meses del año: E, F, M, A, M, J, J, A, S, O, N, D. Ei ordenamiento de las ultimas informaciones pueden invertirse, es decir, colocar las iniciales de los meses en la parte superior. Puede igualmente no tener datos específicos del lugar, sino solamente su nombre.

La temperatura está representada por una línea transversal y la pluviosidad por barras verticales.

Ejemplo de Climograma:

Climograma

4 Respuestas a “Clima: Elementos y aparatos meteorológicos-Climograma

  1. Excelente trabajo de investigación para los cursantes de esta asignatura. servira de apoyo para consulta y estudio.
    Gracias,
    Jesús.

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