CONCEPTOS CLAVES DE CLIMATOLOGÍA

Temperatura

La Tierra se calienta como consecuencia de la radiación solar que le llega y esta cede su calor al aire que nos rodea aumentando su temperatura. Por tanto, es la Tierra, calentada por el Sol, la que calienta el aire. Esto explica por qué las capas bajas de la atmósfera, las que están en contacto con la tierra, son las de mayor temperatura y esta decrece aproximadamente 0,6 grado cada cien metros de altitud, lo que se conoce con el nombre de gradiente térmico. El movimiento de rotación es el causante de las oscilaciones térmicas durante el día, y el de traslación el causante de las variaciones estacionales. En España debido a la inclinación de los rayos solares la temperatura aumenta cuanto más al sur bajamos en latitud. El otro factor importante de la temperatura es, obviamente, la altitud con respecto al nivel del mar.

Para medir la temperatura atmosférica se suele utilizar el termómetro de máxima y mínima

 Presión atmosférica

Debido a que el aire que nos rodea  pesa, ejerce una fuerza sobre la superficie de la Tierra y cualquier objeto que se encuentre sobre ella. La unidad de presión utilizada en meteorología es el milibar (mb). La presión atmosférica normal a nivel del mar es de 1013 mb. Para medir presión atmosférica se utilizan los barómetros.

La presión atmosférica decrece al aumentar la altitud debido a que la cantidad de aire que tenemos por encima también disminuye. Está calculada una disminución de 100 mb por cada kilómetro de altura. La presión atmosférica también varía con la temperatura. Así, si una zona de la atmósfera es calentada fuertemente, aumenta su temperatura y la densidad del aire disminuye, por lo tanto, también la presión atmosférica. De la misma manera, si en un lugar concreto el aire se enfría, la presión atmosférica de ese lugar aumentará. Las zonas de alta presión, por encima de 1013 mb., se señalan con la letra A y se denominan anticiclones. Las de baja presión se marcan con la letra B y se llaman ciclones o borrascas.

El viento

El viento es el desplazamiento horizontal del aire. Se origina como consecuencia de las diferencias locales de presión atmosférica. El aire se desplaza desde las zonas de alta presión hasta las de baja presión. La dirección del viento viene determinada por el punto cardinal desde donde sopla. Se determina con la veleta o la manga catavientos, expresándose de acuerdo con la rosa de los vientos. La intensidad del viento se mide con el anemómetro, expresándose en km./h.

Las nubes

Una nube es la acumulación de pequeñas gotitas de agua o pequeños cristalitos de hielo. Para que se forme una nube se necesitan dos cosas: 1ª. Que la temperatura del aire se rebaje de forma que pueda producirse la condensación (licuación) del vapor de agua. Esto se consigue de dos formas: por elevación de aire caliente hacia zonas más altas y frías de la atmósfera, o por colisión frontal de dos masas de aire, una caliente y otra fría.

2º. Que existan pequeñas partículas de polvo, o polen o cristalitos de sal, en suspensión, para que actúen como núcleos de condensación o cristalización, facilitando la formación de las gotas de agua.

¿Dónde se forman? Las nubes pueden formarse y desplegarse en todos los niveles de la troposfera. Desde las nieblas, a nivel de tierra, hasta las altas nubes de hielo, a más de 10 kilómetros de altura, encontramos toda una gama de nubes.

Clasificación de las nubes.- Si clasificamos las nubes en función de su forma, encontramos tres grandes grupos:

Estratos (St): Son nubes que forman capas superpuestas. Suelen encontrarse a baja altura. La niebla es su manifestación más conocida. Aparecen con más frecuencia en invierno.
Cúmulos (Cu): El nombre cúmulo proviene del latín Cumulus, cuya traducción es montón. Se forman al elevarse rápidamente masas de aire muy caliente, por lo que son típicas del verano. Son nubes muy espesas y formas variadas que recuerdan a masas de algodón.
Cirros (Ci): La palabra cirro proviene del latín cirrus, que significa rizo o fleco. Los cirros suelen aparecer en verano. Son nubes muy altas, de aspecto fibroso y con penachos.
 Cuando un estrato o un cúmulo adquieren coloración grisácea se denominan nimboestratos (Ns) o cumulonimbos (Cb), respectivamente, y ambas suelen conducir a precipitaciones. Precisamente la palabra nimbo procede del latín nimbus, que significanube de agua.

Podemos también clasificar las nubes en función de la altura que ocupan en:

Nubes altas: Están a alturas superiores a los siete mil metros. Son puras nubes de hielo con temperaturas por debajo de los 35 grados bajo cero. Sus contornos son indefinidos.

Nubes medias: Se localizan entre los dos mil y los siete mil metros de altura. Son nubes mixtas de hielo y agua líquida, con temperaturas que llegan hasta los 35 grados bajo cero.

Nubes bajas: Se encuentran por debajo de los dos mil metros de altura. Son nubes de agua líquida con temperaturas que van desde algunos grados por encima de 0 hasta 10 grados bajo cero y contornos perfectamente delimitados.

Por último podemos clasificar las nubes atendiendo al mecanismo que origina su formación. De esta forma encontramos también tres tipos de nubes diferentes:

Frontales: originadas por colisión frontal de dos masas de aire, una fría y otra caliente. En la masa caliente, que se enfría, se forma la nube.

Orográficas: producidas cuando una masa de aire choca con una formación montañosa y asciende por su ladera. El enfriamiento producido en la ascensión origina la nube.

De convección: formadas cuando una masa de aire sufre un calentamiento fuerte y como consecuencia de ello asciende hacia capas más altas de la atmósfera dónde se enfría y origina la nube.

Precipitaciones

Las especies nubosas que conducen a precipitación son dos: los cumulonimbos y los nimboestratos. Ambas son especies mixtas, es decir, están formadas tanto por gotitas de agua como por pequeños cristalitos de hielo. A partir de esta composición se explica el origen de las precipitaciones que pueden ser sólidas, como la nieve o el granizo, o líquidas, como la lluvia.

La lluvia  

Cuando las gotitas de agua que forman las nubes aumentan de tamaño (por ejemplo al chocar entre sí y juntarse) se hacen más pesadas y caen. Lo mismo ocurre si lo que cae son cristalitos de hielo que en su caída atraviesan masas de aire más caliente y se funden llegando a la tierra en forma líquida.

Las lluvias pueden clasificarse en función de cómo se originaron en:

  • Lluvias orográficas: se forman por ascenso y enfriamiento de masas de aire húmedo en el lado orientado hacia el viento en las cadenas montañosas. Suelen ser lluvias intensas y persistentes.
  • Lluvias de convección: originadas cuando una masa de aire caliente se eleva desde el suelo a gran velocidad, enfriándose al ascender. Son tormentas de calor, con gran cantidad de precipitación en muy poco tiempo. Típicas del verano.
  • Lluvias frontales: producidas por el choque frontal de dos masas de aire de diferente temperatura.

 

Para determinar la cantidad de lluvia caída se utiliza el pluviómetro.

La nieve

Cuando las gotas de agua se congelan en las nubes, o en su caída hacia tierra, y llegan en ese estado a la superficie terrestre se está produciendo una precipitación en forma de copos blancos, denominada nieve. Es propia del invierno.

El granizo

Se origina cuando los cristalitos de hielo formados en una nube (concretamente en un cumulonimbo) comienzan a caer, pero por la existencia de fuertes turbulencias (como por ejemplo intensas corrientes de aire ascendente) realizan varios movimientos de ascenso y descenso. En cada una de estas subidas y bajadas el cristalito inicial engorda por la adición de sucesivas capas de hielo y acaba precipitándose en forma de "pedrusco" suficientemente grande como para alcanzar la superficie terrestre en estado sólido. Se han descrito granizadas con piedras de hielo de hasta 8 cm. de diámetro. El granizo suele producirse tras días muy calurosos, en el verano.

Tormentas

Las masas de aire que ascienden rápidamente forman primero cúmulos, cuya altura depende de la temperatura y de la humedad. Si los cúmulos presentan formas redondeadas, todavía no hay riesgo de tormentas. Pero si el limite superior de la nube -debido a fuertes aportaciones de aire- asciende a las capas más altas de la atmósfera, se forman los cumulonimbos. Tras congelarse comienzan las primeras descargas, que muchas veces ya se pueden observar antes de que empiecen las precipitaciones.

Anticiclones

Son núcleos cerrados de aire que gira en el mismo sentido que las agujas del reloj (en el hemisferio Norte). En su interior el aire desciende, se comprime y evapora la humedad, por lo que se asocia a zonas despejadas de nubosidad (zonas de buen tiempo).

Borrascas

Son núcleos cerrados de baja presión (por debajo de 1013 milibares) en los que el aire se mueve en sentido contrario a las agujas del reloj (en el hemisferio Norte) y asciende en su interior hacia zonas más frías, por lo que produce nubes y lluvias. Las zonas de borrasca, que se asocian a mal tiempo, se desplazan de Oeste a Este, y se representan sobre el mapa de isobaras con la letra B.

Los frentes

La parte de la atmósfera terrestre más próxima al suelo se encuentra dividida en masas de aire. Se considera una masa de aire a un volumen de aire de miles de kilómetros de longitud que no presenta diferencias bruscas de temperatura y humedad. Estas masas de aire se originan sobre los océanos o sobre los continentes y pueden ser cálidas, frías, húmedas o secas.

El límite entre dos masas de aire de diferentes características se denomina frente. Cuando los frentes atraviesan una determinada región se producen variaciones meteorológicas notables.

Básicamente se consideran dos tipos de frentes:

  • El frente frío se forma cuando una masa de aire frío alcanza a otra de aire caliente y desciende por debajo de esta, produciéndose lluvias.
  • El frente cálido se forma cuando el aire caliente se eleva por encima de una masa de aire frío. Produce abundantes nubes y lluvia (nubes y lluvias frontales).

Resumen y mapa conceptual

En esta página recogemos los conceptos fundamentales de esta unidad.