Climatologa Concepcin, de abril de 2014
Universidad de Concepcin Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Geografa Departamento de Geografa
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PROF. OCTAVIO ROJAS VILCHES
APRENDIZAJES ESPERADOS
Prof. Octavio Rojas Vilches
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CONTENDIDO
1. Equilibrio
trmico
1.Cirulacin sin
rotacin
2. Circulacin con
rotacin.
3. Centros
semipermanentes
de presin.
EXPLICAR la diferencia entre balance neto y equilibrio trmico, definiendo procesos involucrados.
COMPRENDER la diferencia de los modelos de Circulacin General de la Atmsfera con y sin rotacin.
EXPLICAR la importancia de la circulacin general de la atmsfera en el balance de energa global.
APRENDIZAJES
RADIACIN NETA
R neta= (Q + q) ( 1 a) + (IR IR)
Donde:
Q= Radiacin directa; radiacin recibida del sol sin que haya sido difractada por la
atmosfera.
q= Radiacin Difusa; radiacin recibida del sol despus de que su direccin ha sido
cambiado por procesos de reflexin en la atmsfera.
a = albedo
IR = Radiacin infrarroja que llega a la superficie terrestre a partir de la atmsfera
IR = Radiacin infrarroja emitida por la superficie
Esto da un desequilibrio, Quin recibe ms radiacin de la que emite? la Tierra o la atmsfera?. YA
NO HAY EQUILIBRIO. Qu pasa entonces?
El Balance de radiacin global del sistema Tierra-atmsfera,
que resultaba equilibrado, registra ahora diferencias
latitudinales que tendrn repercusiones importantsimas
para el sistema climtico mundial. Es un sistema que se
encuentra en equilibrio radioactivo con el espacio exterior,
pero que presenta continuos desequilibrios en su interior:
desequilibrios entre las distintas envolturas del planeta
(ocanos, continentes, atmsfera, otros) y entre las distintas
latitudes. Los mecanismos de transmisin de calor no
radioactivos, que completarn el balance trmico del
planeta, tendrn que corregir estos desequilibrios para
garantizar la estabilidad del sistema.
Esto da un desequilibrio, Quin recibe ms radiacin de la que emite? la Tierra o la atmsfera?. YA
NO HAY EQUILIBRIO. Qu pasa entonces?
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Balance en superficie
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ENTRANTE SALIENTE
RADIACION DIRECTA SOL 168 CONVECCION 24
RADIACION RETORNADA 324 EVAPOTRANSPIRACION 78
RADIACION DE SUPERFICIE 390
TOTAL 492 492
SALDO 0
ABSORCION NETA DE CALOR 0,9 W/M2
Balance en la atmsfera
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ABSORBIDA 67 EMITIDA ATMOFERA 165
CALOR LATENTE 78 EMITIDA ATMOFERA 30
RADIACION DE
SUPERFIE 390 VENTA ATMOFERICA 40
CORRIENTES
TERMICAS 24 324
559 559
SALDO 0
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BALANCE TRMICO PLANETARIO
Mecanismos de transmisin de calor no radiactivos, terminan el desequilibrio interno (conveccin, conduccin y adveccin).
As la Radiacin Neta acumulada en superficie, puede recibir 4 usos:
R neta acumulada= G + H + LE + D
Donde:
G: calor transmitido entre superficie terrestre y ocanos.
H: calor transmitido a la atmsfera por conveccin.
LE: Calor hacia la atmsfera por evaporizacin, donde L es calor latente de evaporizacin y E nmero de gramos de agua que se evaporan
D: transporte de calor por adveccin.
Cul es el resultado?= 0
Desbalance Latitudinal de Radiacin
Los sistemas de la atmsfera y el ocano son forzados a moverse debido a este desbalance, y a llevar calor por conveccin y adveccin desde el ecuador hacia los polos.
Balance trmico planetario
a)Se consume calor sensible en la evaporacin en los trpicos, el
vapor de agua es transportado hacia los polos por los vientos y
liberado como calor latente cuando se produce la condensacin del
vapor para formar las nubes.
b) Calor transportado por las corrientes ocenicas clidas hacia los
polos y transporte de fro desde altas latitudes hacia zonas
ecuatoriales por las corrientes fras.
c) La circulacin general de la atmsfera participa en el balance de
calor con los grandes sistemas de vientos, huracanes y ciclones que
transportan calor desde zonas tropicales hacia los polos y fro desde
zonas polares hacia el ecuador.
Calor latente - calor sensible
Calor latente: cantidad de energa emitida o absorbida
cuando un cuerpo cambia de estado o fase sin experimentar
ningn cambio de temperatura. Se emite en los procesos de
condensacin y congelacin pero se absorbe en los procesos
de fusin y evaporacin.
Permite la transferencia de energa en la circulacin
general de la atmsfera, donde la atmsfera acta como
una reserva de calor.
Calor sensible: energa calorfica que se transmite en la
atmsfera por conveccin o por conduccin. Indica la energa
cintica del movimiento molecular dentro de una sustancia.
Calor latente hacia la atmsfera
(reservorio en los ocanos)
Valores en Kcal/cm2/ao. En Cuadrat y Pita, 2004.
Calor sensible hacia la atmsfera
(por conveccin en los continentes)
Valores en Kcal/cm2/ao. En Cuadrat y Pita, 2004.
Ocanos
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Transporte de calor desde las regiones ecuatoriales a
zonas polares.
1/3 del intercambio de meridiano de calor es realizado
por el ocano. Aumentando en un 40% en el hemisferio
norte. Un ejemplo corresponde a la CORRIENTE DEL
GOLFO.
El movimiento de las corrientes esta dirigido en gran
parte por los cinturones de vientos, que a su vez se ligan
a los centros semipermanentes de presin.
Radiacin solar incidente
Radiacin terrestre emergente
Dficit radiativo
Dficit radiativo
Exceso
radiativo ecuador terrestre
PN
PS
Tran
sporte
de
ca
lor
en
la a
tm
sfera
y oc
a
no
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CIRCULACIN GENERAL DE LA ATMSFERA
ALTAS Y BAJAS PRESIONES
A.P. -El aire fluye desde arriba
hacia abajo para renovar el
aire que diverge en la
superficie.
-Tiempo seco y despejado.
B.P. -La convergencia en
superficie se
acompaa de
corrientes ascendentes
de aire, que enfran y
condensan la humedad
generando nubes y
precipitacin.
Aire subsidente y divergente Aire ascendente y convergente
Modelo de circulacin de Hadley simple y directo
ZCIT
Pero sumemos: rotacin + traslacin + fuerza de coriolis
Las Celdas de Hadley
El movimiento ascendente del aire en los Trpicos es controlado por arriba por la estratosfera. (donde el aire se calienta con la altura, suspendiendo el movimiento vertical. La ley de conservacin de la
masa requiere que el aire se mueva lejos de los trpicos, en direccin norte y sur. Ese movimiento equivale a una divergencia de masa en los niveles mas altos, forzada por el movimiento ascendente.
Tambin, por razones de continuidad de masa, el aire divergente de los niveles altos debe retornar a la superficie lejos del ecuador. Al mismo tiempo, la continuidad de masa en superficie requiere
convergencia superficial y movimiento de aire hacia el ecuador. Las dos celdas que se forman al norte y sur del ecuador por el ascenso tropical se denominan Celdas de Hadley, en honor al astrnomo que
propuso su existencia. Las 2 celdas de Hadley no estn activas simultneamente.
Mecanismos de ascenso en la atmosfera
Convergence, Divergence, and the Hadley Circulation
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Equilibrio
trmico
planetario
Esquema de presin y viento en superficie sin (a) y con (b) distribucin de ocanos y continentes.
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Distribucin de las precipitaciones
Corriente en Chorro
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Es una potente corriente area -el Jet Stream-en la alta atmsfera, ha hecho
pensar que la circulacin general del aire est ms relacionada con los
movimientos de la alta atmsfera, que con los provocados por las diferencias de
temperatura a nivel del suelo.
El Jet Stream, "corriente de chorro", es un flujo de aire del Oeste observado en
cada hemisferio a una altura de 8.000 a 12.000 metros entre los 30 y 45 de
latitud, cuya velocidad supera los 500 Km/hr.
El Jet Stream sopla de Oeste a Este. Los meteorlogos estiman que la corriente de
chorro, desviada hacia su lado derecho, es probablemente la causa de la
acumulacin de aire que origina las altas presiones subtropicales. De este modo, a
la corriente de chorro le correspondera un papel fundamental en la puesta en
marcha de la circulacin general de la atmsfera y particularmente en la gnesis
de los alisios y de los vientos del Oeste
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FIN
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