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Climas y zonas bioclimáticas. El tiempo y el clima como condicionantes de las actividades humanas. |
| Introducción | Tiempo y Clima | Elementos del clima |
| Factores del clima | Los climas según Arthur Strahler | Clasificación climática de Koeppen |
Cualquier sistema de clasificación tiene por fin estructurar y delimitar la información disponible de una forma simple y al mismo tiempo generalizada. Así las estadísticas climáticas pueden organizarse de diferentes modos, desde el punto de vista cuantitativo pero siempre con el intento de describir y delimitar los distintos tipos de clima del globo. Sin embargo, existen dos problemas básicos a la hora de crear una clasificación. El primero es el problema de la escala:[i] si tomamos como referencia una escala demasiado pequeña, la clasificación es demasiado general y muchas zonas quedarían sin definir; por el contrario, si la escala es demasiado grande, los matices serían tantos que la clasificación sería interminable. El segundo problema es la disponibilidad de los datos que se utilizan. En todos los observatorios se registran los datos mínimos de precipitaciones y temperaturas, pero hay que tener en cuenta que para ser utilizados como válidos deben tener, al menos, un registro de 30 años. Esto no se cumple en muchos observatorios y además existen numerosas zonas del globo (las más inaccesibles), que no disponen de ningún tipo de observatorio. Existen clasificaciones, sin embargo, que necesitan datos más específicos y por ello sólo pueden ser utilizados en estudios de detalle.
Las clasificaciones existentes actualmente son numerosas y ninguna parece estar libre de una cierta dosis de arbitrariedad. De cualquier modo, hemos optado por la de Copen por ser la más utilizada en nuestro ámbito académico.
1.- Utilidad y definición de Tiempo y Clima
Si el tiempo se define como el “estado de la atmósfera en un momento y lugar determinados”, el clima va a resultar de la “sucesión periódica de tipos de tiempo”.
Entre las muchas definiciones que se dan del clima escogeremos las siguientes para así obtener una idea completa de lo que debe entenderse por clima.
François Durand-Dastés: “El clima es la sucesión frecuente de tipos de tiempo”.
Pédelaborde: ”El clima, como el tiempo, es el resultado de una combinación de elementos, pero una combinación de las tendencias dominantes y permanentes, es decir, de los elementos más generales de la atmósfera en un determinado lugar”.
Julius Hahnn: “ Clima es el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio de la atmósfera en un punto de la superficie terrestre; es la totalidad de los tipos de tiempo”.
Así, un informe del clima se basará en los mismos elementos que un informe de tiempo meteorológico, aunque ciertas categorías de información reciban más énfasis en lo que respecta al clima. Por ejemplo, en muchos sistemas de clasificación climática, las temperaturas del aire[ii] y el régimen de precipitaciones[iii] forman las bases más sólidas para definir los tipos de climas y diferenciarlos unos de otros.
2.- Elementos y factores del clima.
2.1.- La temperatura.
La temperatura media, así como sus variaciones diurnas y anuales, se determina principalmente por la latitud; la influencia del mar y de la tierra y la altitud.
La latitud.- La temperatura media disminuye y sus variaciones aumentan con la latitud.
La diferencia en la proporción de masa terrestre en ambos hemisferios también se hace sentir en la temperatura. La variación media en el hemisferio sur, que no solamente tiene menos tierra, sino que ésta está concentrada en los trópicos, es la mitad que en el hemisferio norte.
La influencia del mar y la tierra (continentalidad).
La variación anual de temperaturas también aumenta con la distancia a las costas oceánicas, especialmente a las costas occidentales pues éstas están generalmente bajo el dominio de los vientos que vienen del oeste.
La variación de la temperatura diurna también depende de la continentalidad.
2.2.- Elementos
Los principales elementos componentes del clima son:
· Temperatura
Temperatura. Estado del aire atmosférico desde el punto de vista de la mayor o menor cantidad de calor que posee, definido físicamente el frío como ausencia de calor. La temperatura es el elemento más importante en la caracterización de los climas junto con las precipitaciones, pues por ella están factorizados la mayoría de los demás elementos. Se evalúa con el termómetro, según diversas escalas, situado bajo abrigo meteorológico, y se cartografía mediante isotermas, isalotermas, etc. Al ser el calor proporcional a la energía cinética media de las moléculas del aire, la temperatura disminuye con la altura siguiendo el mismo sentido de decrecimiento de la presión y, en consecuencia, según un gradiente adiabático. Para la caracterización de los climas y comparaciones, suelen elaborarse los siguientes datos: a) temperatura media diaria, obtenida por semisuma de la temperatura máxima y mínima del día, o por media aritmética de varios registros regulares a lo largo de las 24 horas. La diferencia entre la temperatura más alta y la más baja, da la amplitud u oscilación diaria. b) Promediando las medias diarias se obtiene la temperatura mensual. c) Las temperaturas medias de los 12 meses, promediadas aritméticamente, proporcionan la media anual, o anual normal si se han utilizado datos de una serie de 30 años. d) La diferencia de temperatura entre el mes más cálido y el más frío (o, en el caso de los climas intertropicales, menos cálidos) se denomina amplitud u oscilación anual. Con fines de aplicación fundamentalmente, también se tienen en cuenta los valores extremos: máximas y mínimas (mensuales, anuales, normales) con cuyos promedios se establecen las medias de las máximas y las de las mínimas (mensuales, anuales, normales). Las más altas y las más bajas registradas a lo largo de un período prolongado constituyen las máximas y mínimas extremas absolutas, cuya diferencia proporciona la amplitud u oscilación extrema de un clima. La temperatura del aire, que en media y para el conjunto de la Tierra es de 15º, depende de una multiplicidad de factores entre los que más significativos son: en la base, la radiación solar (o constante solar), que proporciona todo el potencial calorífico. Este se distribuye por el aire atmosférico por conducción y convección, pero de forma no homogénea para toda la Tierra sino en función de: el mayor o menor recorrido por la atmósfera que han de realizar los rayos solares según la mayor o menor oblicuidad con que inciden, además, los rayos perpendiculares no sufren rebote alguno (reflexión) en el punto de impacto, que en parte conocen los oblicuos, y concentran sus calorías en una superficie menor que en la que tienen que repartirla estos últimos. En estos fenómenos entran en juego la latitud y la estación del año. De todo ello resulta una disposición zonal de las temperaturas. Pero las temperaturas reales de un lugar y en un momento (y en media) resultan de las modificaciones que introducen en esa disposición inicial el albedo, la evolución estacional (mayor o menor duración respectiva del día y de la noche, según estaciones y latitudes), el influjo de las corrientes marinas cálidas o frías, el grado de oceanidad o continentalidad, la altitud, la exposición y, fundamentalmente, las advecciones de las diversas masas de aires. Temperatura potencial. La que el aire de altos niveles tomará adiabáticamente por compresión, tras su subsidencia. Temperatura virtual. La que el aire posee en estado latente, no sensible, desde el proceso de evaporación y que recupera, pasa a sensible, cuando se condensa el vapor de agua.
· Humedad
Humedad. Cantidad de agua de o de vapor de agua existente en la tierra o en la atmósfera. Normalmente las referencias se hacen a la humedad atmosférica expresando: bien la cantidad real de vapor existente por unidad de volumen de aire, humedad absoluta, o la cantidad de vapor existente por unidad de volumen de aire, pero expresada en tantos por cien, de la que ese volumen de aire podría contener a la temperatura que se ha hecho la observación, humedad relativa, siendo este último valor el de más uso.
En edafología., agua que permanece en el suelo por acción de las fuerzas higroscópicas o por capilaridad. La mayor parte de las plantas sólo pueden aprovechar la humedad capilar. Y la humedad del suelo, en su conjunto, facilita los procesos de intercambio iónico y la vida y actividad del bioédafon.
Humedad absoluta. Cantidad, expresada en gramos, de vapor de agua que contiene un m3 de aire. En función de la temperatura, el aire tiene un límite máximo de capacidad, denominado punto de rocío, en el que se satura el aire. Así, a -10º de temperatura 1 m3 de aire sólo puede contener 1.07 gramos de vapor de agua; a 0º, 4,83 gramos; a 10º, 9,36 gramos; a 20º, 17,15 gramos; a 25º, 22,83 gramos; a 30º 30,08 gramos; a 40º, 50,67 gramos, etc.
Humedad específica. Cantidad de agua en gramos por kg de aire húmedo.
Humedad relativa. También conocida por grado higrométrico del aire. Relación entre el vapor de agua realmente contenido por el aire y el que podría contener en caso de estar saturado, mantenida la misma temperatura. Se expresa en %. A igual contenido en vapor de agua la humedad relativa aumenta cuando disminuye la temperatura, y viceversa.
Déficit de humedad. Diferencia entre la cantidad de agua que podría contener el aire a una temperatura dada y la humedad absoluta. Se denomina también déficit higrométrico y déficit de saturación.
· Pluviosidad
Pluviosidad. Valoración del volumen, frecuencia y variabilidad de la lluvia en los diversos tipos de clima. Dentro de una zona, varía en función de la continentalidad, altitud, orientación, etc.
· Presión
Presión. Peso ejercido por el aire atmosférico sobre la superficie de la Tierra. Se mide mediante barómetro o barógrafo, en milibares (mb), que son unidad de peso por unidad de superficie. Se cartografía mediante las isobaras e isalobaras. Tradicionalmente la presión se medía en mm de mercurio (torr), o mm de altura a que el peso del aire equilibra una columna de mercurio de 1 cm2 de sección; hoy día este sistema ha sido abandonado prácticamente, por cuanto el torr en definitiva no deja de ser una unidad de longitud y no de peso por superficie. La presión media o normal, al nivel del mar y a 15º C de temperatura, es de 1.013,3 mb o 760 mm de mercurio, que equivalen a un peso de 1.033,2 gramos por cm2. En los mapas, la presión se reduce al nivel del mar para que su representación no resulte un simple calco del mapa topográfico, puesto que disminuye con la altura, lógicamente. Puesto que la mayor parte del aire atmosférico se encuentra en las capas bajas y va enrareciéndose rápidamente con la altura, la presión va disminuyendo cada vez más lentamente para iguales tramos. Así, los 850 mb se sitúan, en media, hacia los 1.380 m; los 700 mb, hacia los 2.910 m; los 500 mb, hacia los 5.500 m; los 300 mb, hacia los 9.100 m; los 200 mb, hacia los 11.900 m y los 100 mb hacia los 16.300 m. Las disposiciones que adoptan las isobaras configuran formas denominadas impropiamente campos de presión, por cuanto en realidad los delimitan y sitúan: altas presiones o anticiclones, bajas presiones o depresiones, dorsales, vaguadas, collados barométricos (franjas comprendidas entre dos áreas de alta presión) y, si aparece un relieve isobárico difuminado, indeciso, pantanos barométricos. Los campos de presión estables ene. Tiempo, o poco variables, se denominan centros de acción, por cuanto son los que regulan la circulación general de vientos, formación, caracterización y trayectorias de las masas de aire, etc. Los centros de acción pueden ser dinámicos, o creados por los movimientos atmosféricos; térmicos, u originados por las altas temperaturas del substrato geográfico y mixtos, mezcla de los anteriores. Los dinámicos presentan el mismo signo de presión en superficie y en altura, mientras que los térmicos crean altas (frío) o bajas (calor) en superficie y, respectivamente, bajas o altas en altura; por ello son también denominados peliculares. En la media y alta troposfera las isohipsas configuran campos de presión repartidos en ondas planetarias (crestas o dorsales y valles fríos o vaguadas), sólo cerradas en el caso de la gota fría. Geográficamente la presión se distribuye en: a) un área de baja presión entorno al ecuador, no excesivamente acusada, pero prácticamente constante, en la que confluyen los vientos alisios procedentes de los anticiclones subtropicales. b) Un área en cada hemisferio de altas presiones subtropicales, que expiden los alisios y los vientos del W de las latitudes medias. c) Otra, también hemisférica, en la zona templada, de gran variabilidad en función de la dinámica atmosférica y de las estaciones. En los continentes en especial, los campos de presión son estacionales, con potentes anticiclones, térmicos peliculares en invierno (Siberia, Canadá) y depresiones térmicas en el verano. d) Un área en cada hemisferio, de bajas presiones subsolares, muy netas las de Islandia y de las Aleutianas, así como las de algún sector del surco periantártico (Rosss, Weddel) y e) altas presiones en los casquetes polares, casi constantes pero muy variadas en valor, tamaño y dinamismo según las estaciones.
Presión hidrostática. La que ejerce una masa de agua por su volumen y peso y que puede dar lugar a afluencias artesianas si la estructura geológica favorece una disposición estratigráfica como de vasos comunicantes o el hombre la propicia con una perforación.
Presión de vapor. En el total del valor de la presión sobre un lugar, peso que corresponde específicamente al vapor de agua contenido en el aire que, lógicamente, es máximo cuando está saturado.
· Vientos
Viento.- Elemento del clima definido como desplazamiento del aire en sentido paralelo al suelo. Del viento se mide su dirección, con la veleta y su intensidad o velocidad con el anemómetro, cuyo valor se expresa en m/segundo, km/h o nudos (milla marina/h), o se refiere a una escala. Ejemplo: Escala de Beaufort.
El viento se origina por diferencias de presión entre distintas áreas (va de las altas a las bajas presiones) y su dirección recibe el nombre del punto de procedencia y no de aquel adonde se dirige. La velocidad depende de la diferencia de gradiente bárico (da un viento de gradiente), de la intervención del frotamiento y de la fuerza de Coriolis o, simplificando, geostrófica. En altura, sin frotamiento, el viento sopla paralelo a las isobaras (isohipsas, realmente; viento geostrófico). El conjunto de vientos generales integra la dinámica atmosférica o circulación atmosférica general. El viento más importante en la troposfera alta es el Jet Stream, regulador de toda ella. Por otra parte, son muy numerosos los vientos regionales y locales, tales como los westerlies, alisios, atesios, sirocco, simún, tramontana, cierzo, khamsin, los föhn, etc.
Viento catabático.- Viento asimilable a una brisa descendente de vertiente, muy rápido y de corta duración, originado por el desplome gravitacional a lo largo de una pendiente de una masa de aire muy densa, a consecuencia de intenso enfriamiento, en situaciones de calma anticiclónica. Son especialmente intensos en el borde de los inlandsis antárticos y groenlandeses.
Viento geostrófico.- Flujo en la atmósfera libre, sin frotamiento pues, perpendicular al gradiente de presión por intervención de la fuerza de Coriolis y, por tanto, paralelo a las isobaras. Explica la relación entre viento y distribución de los campos de presión establecida por la ley de Buys-Ballot.
Rosa de los vientos.- Diagrama circular de coordenadas polares, diseñado para mostrar la dirección de los vientos o para representar el porcentaje de frecuencias de sus distintas direcciones. Normalmente se confecciona con ocho direcciones (puntos cardinales e intermedios, con intervalos de 45º), o con16 direcciones (con intervalos de 22º 30’).
2.3.- Factores.
Estos elementos, que son los mismos que los meteorológicos, se unen en su distribución y combinación con tres factores:
· Latitud
Latitud. Distancia angular, medida sobre un arco de meridiano, que hay entre un punto de la superficie terrestre y el ecuador (0º). Por tanto, hay latitud N y latitud S. Todos los puntos situados sobre un mismo paralelo tienen la misma latitud.
Latitud de los caballos. Latitudes de las calmas ecuatoriales, entre los 10º de latitud N y S. Cuando, en los primeros tiempos de la edad moderna, los veleros que hacían la ruta trasatlántica se veían inmersos en las calmas más tiempo del previsto, acudían a sacrificar a los caballos que transportaban para la colonización, al quedarse sin alimentos.
Latitud media. Zona situada, en cada hemisferio, entre el círculo polar y el trópico.
· Continentalidad
· Altitud
Altitud. Distancia vertical desde un punto a la superficie del nivel de referencia que constituye el origen de las altitudes en los mapas topográficos de un país. En las cartas marinas existe también una superficie de nivel de referencia a la que están referidas las profundidades. En los mapas topográficos españoles todas las latitudes se refieren al nivel medio del Mediterráneo en Alicante con una cota absoluta de 3’40950 m. Además de este concepto de altitud absoluta, se utiliza la noción de altitud relativa (desnivel) que es la diferencia de altura entre dos puntos.
Los elementos y los factores dan lugar a la aparición sobre la tierra de los distintos tipos de climas.
[i] Escala. Medida de la relación de magnitud entre la distancia medida sobre el mapa y la correspondiente distancia medida sobre el terreno. La escala puede ser numérica o gráfica.
Tipos de escalas:
Escala de Beaufort. Escala ideada en 1806 por el almirante británico Sir Francis Beaufort para expresar la fuerza del viento. Inicialmente tenía 12 grados, luego ampliados a 17, manteniéndose actualmente sólo 8, y únicamente en la navegación a vela. Va desde la calma (0 a 0,2 m por segundo) hasta el huracán (más de 56,1 m por segundo).
Escala climática. (Incluida en el desarrollo del tema).
Escala gráfica. Segmento dividido en n partes iguales que permite medir directamente las distancias del mapa y obtener su equivalencia sobre el terreno. Una de las partes suele estar subdividida en unidades de longitud menores.
Escala numérica.
Expresa mediante números la relación apuntada. Puede hacerse en forma de
razón: (1/50000), de quebrado (
) o de correspondencia
entre cantidades ( 2 cms = 1 km). La escala sólo indica una relación de
longitud; por lo tanto, para obtener la superficie (en el mapa o la
realidad) debe tenerse en cuenta que dicha superficie viene reducida en el
mapa según el cuadrado de la escala. Aunque no existe entre los cartógrafos
un acuerdo general sobre los límites cuantitativos que sirven para
clasificar los mapas según sus escalas, generalmente se aceptan estos
umbrales: entre 1:5000 y 1:50000, mapas de gran escala; entre 1:50000 y
1:100000, mapas de media escala; y más de 1:100000, mapas de pequeña escala.
Escala termométrica.
Existen distintos métodos de medición del elemento temperatura. La escala
termométrica más extendida es la centígrada o Celsius, en que a la
temperatura de congelación del agua se le asigna 0º, y 100º a aquella en que
el agua hierve, dividiendo el intermedio en 100 grados iguales. La escala
Reaumur, en desuso, asigna 0º a la temperatura de fusión del hielo
formado por una mezcla de agua, sal y amoníaco, 32º a la fusión del hielo de
agua pura y 212º a la ebullición del agua, dividiendo en 180º estos dos
puntos intermedios. La escala absoluta o Kelvin considera el frío
absoluto, 0ºK, a los Ф4459,4 ºF, es decir que la fusión del hielo se produce
a 273,16º centígrados, y la ebullición del agua a 373º centígrados. Puesto
que los grados tienen el mismo valor basta con añadir siempre 273 a la
escala Celsius. La escala Kelvin es usada por los meteorólogos y físicos de
la atmósfera para evitar en los cálculos valores negativos. Una simple
fórmula permite la conversión de unas a otras:
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[ii] Aire.- Mezcla de gases que constituyen la atmósfera, con algunas partículas líquidas y sólidas en suspensión.
[iii]
Precipitación.- Hidrometeoro que constituye, junto con la
temperatura, el elemento más significativo de los diversos climas de la
Tierra, hasta el punto de ser tomado como factor primordial en varias de sus
clasificaciones. La precipitación es la caída a la superficie terrestre, una
vez condensado, del vapor de agua contenido en el aire atmosférico, bajo
diferentes formas: lluvia, llovizna, nieve, aguanieve, granizo, pedrisco e,
incluso, las denominadas precipitaciones ocultas, rocío y escarcha. El
mecanismo de la precipitación conlleva todos los siguientes pasos
sucesivamente: a) Evaporación, proceso por
el que se transfiere agua transformada en vapor, desde el mar o del suelo a
la atmósfera. b) Ascendencia, fenómeno
fundamental, que eleva el aire desde el suelo hacia la altura. Esto provoca
su dilatación, su perdida de densidad, el correlativo enfriamiento
adiabático, que, a su vez, provoca la c)
saturación cuando el aire alcanza su punto de rocío, es decir, cundo
desciende a la temperatura a la que no puede contener más vapor de agua, a
la que se satura simplemente, d) Condensación,
o sea, paso del vapor a microscópicas gotas de agua o cristalitos de hielo,
configurando las nubes cuando hay en suspensión núcleos de condensación. De
lo contrario se produce la sobresaturación y se corta el proceso de la
precipitación. e)
Coalescencia, o aglutinación entre sí de
las gotitas y cristalitos de la nube. Son necesarios millones de ellos para
formar una gota de grosor tal que pueda ser atraída por la gravedad
terrestre. Parece ser que en este proceso actúan como núcleos de
coalescencia los mismos núcleos de condensación junto a cristales de hielo
aglutinadores, cargados eléctricamente: pero, este mecanismo es todavía una
incógnita. De lo contrario no sería futurible la lluvia artificial. Con
estos mecanismos, idénticos para todos, los tipos de precipitación vienen
diferenciados únicamente por la causa que provoca ascendencias:
a)
precipitaciones convectivas: son las producidas por ascendencias
generadas por inestabilidad térmica (termoconvección) o por convergencia
dinámica (convección dinámica). A este tipo pertenecen las precipitaciones
tormentosas y las intertropicales. b)
Precipitaciones orográficas: formadas por
el forzado ascenso que un relieve impone por su ladera a barlovento a un
flujo de aire húmedo que incide sobre él. c)
Precipitaciones frontales: el ascenso viene dado porque el aire
cálido ha de ir situándose, por su menor densidad, sobre el más denso aire
frío, a lo largo del frente que los separa, como plano inclinado.
d) Precipitaciones litorales: la
ascendencia viene forzada porque el frotamiento y consiguiente turbulencia
retiene en el litoral a los flujos procedentes del mar, quienes habrán de
ser remontados por los que van llegando a continuación.
Precipitación efectiva. Diferencia entre la precipitación caída y la aprovechable por suelo, plantas, etc.m que viene dada por las pérdidas por evaporación
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