Que es el Clima





Clima

Geografia

El Clima

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INTRODUCCIÓN

Europa: mapa climático

Europa: mapa climático

Las masas de agua moderan el clima de la parte occidental de Europa; una región caracterizada por sus inviernos fríos y sus veranos cálidos. En países de la zona mediterránea como España, Italia y Grecia las temperaturas son más calurosas. En el interior de Europa el efecto moderador del mar desaparece, por lo que los países al este de Polonia experimentan condiciones climáticas mucho más frías y secas.

Clima, estado medio del tiempo o descripción estadística del tiempo en términos de valores medios y variabilidad de las cantidades pertinentes durante largos periodos de tiempo (el periodo normal es de 30 años), que es efecto a largo plazo de la radiación solar sobre la superficie y la atmósfera de la Tierra en rotación. La palabra clima viene del griego klima, que hace referencia a la inclinación del Sol.

Con frecuencia se confunden el tiempo atmosférico y el clima de un lugar. El tiempo hace referencia al estado de la atmósfera en un momento y lugar determinados. Puede cambiar de forma repentina de la mañana a la noche o de un día para otro, y se mide en una o dos estaciones meteorológicas. Los cambios del tiempo se deben a desplazamientos de masas de aire (porción de aire con características uniformes de temperatura y humedad para una extensa región, que no se mezclan con otras que no posean sus mismas características). Para definir el tiempo se utilizan términos que tienen que ver, por ejemplo, con el cielo despejado, la nubosidad, la humedad o sequedad, el calor o el frío, la visibilidad o el viento.

Asia: mapa climático

Asia: mapa climático

Asia experimenta prácticamente todas las condiciones climáticas de la tierra. Posee un terreno tan variado y extenso, que comprende numerosos e impresionantes rasgos topográficos y climáticos; es a la vez cálido, frío, húmedo y seco.

Por su parte, el clima describe la sucesión periódica de los distintos tipos de tiempo que se repiten en un lugar de forma característica durante un periodo amplio de tiempo. Para definir un clima se toman medidas en las estaciones meteorológicas de miles de lugares a lo largo de treinta o cuarenta años, y con esas medidas se obtienen los datos promedios y sintéticos, como por ejemplo, la temperatura media. El compendio de todos estos datos permite establecer las distintas zonas climáticas del planeta. Las medidas se toman de distintos elementos climáticos. Estos elementos varían de unas zonas a otras debido a la acción de distintos factores climáticos.

Causas que motivan el cambio del clima terrestre

Causas que motivan el cambio del clima terrestre

El científico serbio Milutin Milankovitch estudió las variaciones en la forma de la órbita terrestre alrededor del sol y la inclinación del eje de la Tierra. Expuso que a lo largo de milenios se van modificando de forma cíclica diversos parámetros astronómicos del movimiento de la Tierra: la relación del momento de los equinoccios y de los solsticios con respecto al momento de mayor o menor lejanía de la Tierra al Sol, la forma ligeramente elíptica de la órbita terrestre y la inclinación del eje de rotación de la Tierra. Al combinarse los tres ciclos de variación se producen cambios en la cantidad de radiación solar interceptada en cada latitud y en cada estación del año, que son responsables de los cambios climáticos a largo plazo. Concluyó que los cambios en el reparto estacional de la insolación, debidos a factores astronómicos, son los responsables de la expansión y retirada de los grandes mantos de hielo del pleistoceno.

La predicción del tiempo meteorológico es muy importante para muchas de nuestras actividades: la agricultura, el transporte, el turismo, etc. Como el tiempo cambia continuamente, las predicciones pierden fiabilidad cuanto mayor es el plazo para el que se hacen. Los mapas del tiempo ayudan a comprender cómo varían las situaciones meteorológicas. Los climogramas son gráficos climáticos.

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CLIMATOLOGÍA Y ATMÓSFERA

La climatología es una ciencia diferente a la meteorología, aunque se basa en sus análisis. La meteorología es la ciencia que estudia los fenómenos atmosféricos (viento, lluvia, aurora boreal, rayo...) y los mecanismos que producen el tiempo atmosférico actual; una de sus finalidades es elaborar pronósticos sobre el tiempo que hará en el futuro.

La climatología estudia la regularidad del tiempo, y se diferencia de la meteorología en que trabaja con datos medios en vez de hacerlo con datos reales e instantáneos, y a escala regional en vez de a escala local; por ello es muy regular y de carácter retrospectivo mientras que la meteorología es muy variable y de carácter prospectivo.

La investigación de los cambios climáticos en términos de tiempo geológico es el campo de estudio de la paleoclimatología, que requiere las herramientas y métodos de la investigación geológica.

2.1

Funciones de la atmósfera

El efecto orográfico sobre las masas de aire

El ciclo del agua

El ciclo hidrológico consta de 4 etapas: almacenamiento, evaporación, precipitación y escorrentía. El agua se almacena en océanos y lagos, en ríos y arroyos, y en el suelo. La evaporación, incluida la transpiración que realizan las plantas, transforma el agua en vapor de agua. La precipitación tiene lugar cuando el vapor de agua presente en la atmósfera se condensa y cae a la Tierra en forma de lluvia, nieve o granizo. El agua de escorrentía incluye la que fluye en ríos y arroyos, y bajo la superficie del terreno (agua subterránea).

Muchos planetas están envueltos por una capa gaseosa llamada atmósfera. La atmósfera terrestre rodea a la Tierra y recibe el nombre de aire. Está compuesta principalmente de dos gases, nitrógeno (casi el 78 %) y oxígeno (casi el 21%), además de agua, partículas de polvo y sal, dióxido de carbono y otros gases, perfectamente mezclados unos con otros. La capa inferior y más fina de la atmósfera es la troposfera y en ella ocurren la mayor parte de los fenómenos meteorológicos porque acumula el 80% de los gases atmosféricos y vapor de agua. La capa de ozono de la atmósfera protege y permite la vida en el planeta al filtrar y absorber las peligrosas radiaciones ultravioletas del Sol.

La atmósfera terrestre tiene varias funciones básicas: protege al planeta de los rayos solares que son dañinos; permite la vida terrestre al ofrecer oxígeno para el reino animal y dióxido de carbono para el vegetal; proporciona agua potable, y ajusta la presión vital sobre nuestro organismo. Desde el punto de vista del clima tiene una función fundamental, pues regula la temperatura terrestre: equilibra la del día con la de la noche (momento en que no llegan los rayos solares que dan luz y calor), y transporta el calor de las zonas más cálidas a las más frías del planeta. El transporte de aire en la atmósfera recibe el nombre de circulación atmosférica.

2.2

Movimientos de la Tierra y variaciones atmosféricas

El Sol es la fuente de calor que regula todos los fenómenos meteorológicos. La posición de la Tierra con respecto al Sol varía continuamente pues realiza dos movimientos principales muy relacionados con el tiempo atmosférico, el clima y sus variaciones: el de traslación y el de rotación.

El movimiento de traslación es el recorrido que efectúa el planeta en torno al Sol. El tiempo que tarda la Tierra en completar esa órbita da origen al año terrestre, y las distintas estaciones comienzan siempre en las mismas épocas de ese año. Como la órbita terrestre tiene forma de elipse en vez de ser circular, hay diferencias de distancia entre el Sol y la Tierra a lo largo de su trazado, y por eso la cantidad de energía solar recibida varía a lo largo del año, aunque esta no es la causa de las diferencias de estación. El comienzo de las cuatro estaciones están determinadas por las cuatro posiciones principales, opuestas dos a dos simétricamente, que ocupa la Tierra durante su recorrido alrededor del Sol y que reciben el nombre de solsticiosy equinoccios.

El movimiento de rotación es el giro que ejecuta la Tierra sobre sí misma, de oeste a este, basado en un eje imaginario que pasa por los polos terrestres. Este eje está inclinado algo más de 23º (plano de la eclíptica) con respecto al plano en el que orbita la Tierra alrededor del Sol, y su orientación es fija por lo que su extremo norte apunta constantemente a la Estrella Polar. Esta inclinación del eje terrestre determina dos hechos importantes: la desigualdad duración de los días y las noches y la sucesión de las estaciones. La sucesión del día y la noche en una zona determinada tienen lugar porque la Tierra es casi una esfera, pero al no serlo exactamente, los rayos solares no iluminan toda su superficie al mismo tiempo cuando gira sobre sí misma: mientras una zona está iluminada, la opuesta permanece en la oscuridad. Pero la desigual duración del día y la noche y la sucesión de las estaciones tienen lugar porque la Tierra gira inclinada. Otra importante consecuencia de la rotación terrestre sobre el clima es que el movimiento del aire y del agua se produce hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el sur.

La inclinación del eje polar o terrestre, la órbita solar con forma de elipse y la esfericidad del planeta provocan que la cantidad de luz y calor procedentes del Sol varíen de una zona a otra: esto provoca la circulación atmosférica a nivel planetario y la aparición de diferentes tipos de climas en función de los elementos climáticos.

2.3

Instrumentos de medida del clima

Se obtienen datos de la atmósfera con varios instrumentos instalados en una estación meteorológica, como los termómetros, pluviómetros, barómetros, higrómetros y anemómetros, o gracias a la información obtenida por los satélites meteorológicos, pero su estudio y análisis dependen de las estadísticas, que son las que permiten crear modelos climáticos y elaborar predicciones meteorológicas.

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ELEMENTOS CLIMÁTICOS

El modo más fácil de interpretar el clima de un lugar es en términos de promedios temporales de sus elementos. Los principales elementos del clima son la temperatura, las precipitaciones, la presión atmosférica y los vientos.

3.1

Temperatura atmosférica

Vientos dominantes

Escalas de temperatura

Comparación de las escalas de temperatura Kelvin, Celsius y Fahrenheit.

La temperatura atmosférica hace referencia a la cantidad de calor que tiene el aire. El calor es una forma de energía que pasa de los cuerpos calientes a los fríos cuando se ponen en contacto, hasta que las temperaturas de ambos se igualan. El Sol es la fuente de calor del planeta. Los rayos solares atraviesan los gases atmosféricos sin apenas calentarlos, pero caldean la superficie terrestre, que es la que acaba transmitiendo el calor al aire en contacto con ella. Entre la atmósfera y la superficie terrestre se produce un intercambio permanente de calor a través de los movimientos del aire, la evaporación y la condensación del vapor de agua.

Como consecuencia de los movimientos de rotación y traslación, la superficie terrestre recibe de forma desigual la energía solar y así la transmite al aire que tiene sobre ella. La zona del ecuador recibe más calor que los polos. Este desequilibrio es la causa principal de la circulación del aire y del agua en la atmósfera.

La temperatura atmosférica se mide normalmente en grados centígrados o Celsius (ºC) y grados Fahrenheit (ºF), y para calcularla se usa el termómetro. Varía de unas zonas a otras en función de varios factores relacionados con el reparto vertical y horizontal del aire, e interrelacionados entre sí: la latitud, la altitud y la continentalidad o distancia al mar (ver más adelante el epígrafe Factores climáticos).

La temperatura media de la superficie terrestre es de unos 15 °C. Desde 1861 este promedio ha aumentado en unos 0,6 ºC y es uno de los indicadores que confirman el cambio climático.

La temperatura máxima diaria, es decir, la mayor registrada en un día en un lugar, suele darse entre las 14 y las 16 horas (horario solar), mientras que la temperatura mínima diaria se suele observar entre las 6 y las 8 horas.

3.2

Precipitaciones

Rosa de los vientos

Las nubes

La atmósfera terrestre contiene cantidades variables de agua en forma de vapor. La humedad hace referencia a la cantidad de vapor de agua que hay en el aire. Varía en función de la temperatura: el aire frío es poco húmedo y el aire cálido tiene grandes cantidades de vapor de agua. El aire húmedo es más ligero que el aire seco y origina las zonas de bajas presiones. Cuando una masa de aire caliente se enfría, se desprende del vapor que le sobra en forma de precipitación. El aire muy húmedo suele ir acompañado de precipitaciones. La humedad relativa del aire se mide con el higrómetro y se expresa en porcentaje (%); el valor máximo es el 100 %.

El ciclo del agua tiene un protagonismo fundamental en la formación de las nubes y de las precipitaciones. El vapor de agua que se encuentra en la atmósfera procede principalmente de la evaporación del agua de los océanos, además de la de los ríos, lagos, terrenos húmedos y plantas. Hay mayor evaporación con temperaturas altas. Cuando el vapor de agua se condensa, pasa a estar en estado líquido y se originan las nubes, formadas por minúsculas gotas de agua. Si estas se hacen más gruesas y pesadas, por ejemplo, al unirse con trozos microscópicos de sal tras la evaporación marina, precipitan.

Se llaman precipitaciones al agua que cae procedente de la atmósfera sobre un lugar de la superficie terrestre. Como ocurre con las temperaturas, las precipitaciones se distribuyen de forma desigual en el planeta en función de varios factores climáticos, como la altitud, la latitud, la distancia al mar y la vegetación.

Las precipitaciones se miden con el pluviómetro y se expresan en milímetros (mm), centímetros (cm) o litros por metro cuadrado (l/m2).

3.2.1

Tipos de precipitaciones

Existen tres formas principales de precipitaciones: lluvia, nieve y granizo.

La nieve y el granizo son precipitaciones en estado sólido.

La lluvia es la precipitación de agua líquida desde la atmósfera y es portadora de sustancias nitrogenadas que son beneficiosas para la agricultura. El volumen de una gota de lluvia (diámetro superior a 0,5 mm) es, aproximadamente, un millón de veces mayor que el de una gotita primitiva de nube. Una lluvia suele ser continua y regular; si las gotas son más pequeñas y parece que flotan en el aire, se habla de llovizna. Cuando llueve de golpe, con intensidad y por poco rato tiene lugar un chubasco, chaparrón o aguacero. Si la lluvia es tan violenta y abundante que provoca riadas e inundaciones, se habla de tromba o manga de agua.

El rocío, la escarcha y la niebla son consideradas también formas de precipitación.

3.2.2

Tipos de lluvia

El efecto orográfico sobre las masas de aire

El efecto orográfico sobre las masas de aire

Las lluvias resultan del ascenso y enfriamiento del aire húmedo: este no puede retener todo su vapor de agua al bajar la temperatura y una parte se condensa rápidamente y precipita. Las lluvias pueden tener tres orígenes distintos:

1. Lluvias convectivas o por corrientes ascendentes de aire más cálido. La tierra se calienta más en unas zonas que en otras (dependiendo del tipo de suelo, la vegetación…) y transmite el calor a la masa de aire que tiene encima; esta masa de aire comienza a elevarse como una burbuja porque está más caliente y es más ligera y, al ascender, se enfría; si hay humedad, se forma una nube, comienza la condensación y llueve. Este mecanismo también puede formar niebla. El ascenso espontáneo de aire húmedo asociado a la convección es característico de zonas cálidas y húmedas. También se da durante los veranos secos de las zonas templadas: son las típicas tormentas ya avanzada la tarde, acompañadas de un gran aparato eléctrico (rayos, truenos…).

2. Lluvias orográficas o de relieve. Cuando los vientos húmedos que provienen del mar tropiezan con una montaña o relieve elevado se ven obligados a ascender para salvar esa barrera orográfica; a medida que el aire asciende por la ladera de barlovento se enfría, puede llegar a condensarse, se forman nubes y, entonces, llueve. Traspasada la cumbre, el aire desciende por la ladera de sotavento, se recalienta, pero como no hay una fuente de humedad, el aire es seco y no llueve. Así se forman los desiertos orográficos o sombras pluviométricas.

3. Lluvias frontales o ciclónicas. Una masa de aire frío puede actuar como una barrera montañosa, pues es más densa que las más cálidas y permanece en niveles más bajos (la densidad del aire depende de la temperatura: el aire frío es más pesado que el caliente y por eso solo asciende al ser calentado). Como las masas de aire generalmente no se mezclan, cuando una masa de aire caliente se topa con una fría se ve obligada a ascender, se condensa, se forman nubes y se producen lluvias en la zona afectada por la superficie del frente, es decir, donde contactan las dos masas de aire. Estas lluvias son características de latitudes medias y altas.

3.3

Presión atmosférica y viento

Vientos dominantes

Vientos dominantes

Entre los vientos dominantes se incluyen los vientos alisios del noreste y del sureste sobre el ecuador, los dominantes de oeste en las latitudes medias y los polares del este, cerca de los polos. Los vientos se denominan según la dirección desde la que soplan; por ejemplo, los vientos alisios del noreste soplan en el hemisferio norte desde el este hacia el oeste.

El aire pesa y ejerce una presión sobre los objetos y las personas. Asimismo es muy compresible por lo que es más denso en las capas bajas de la atmósfera, donde también la presión es mayor. A mayor peso del aire, mayor presión. La presión debida al peso del aire se denomina presión atmosférica, la cual se mide con el barómetro y se expresa en hectopascales (hPa), siendo un hPa igual a un milibar (mb).

La máxima presión atmosférica se da al nivel del mar y disminuye al aumentar la altitud, la humedad y la temperatura, tres factores muy relacionados entre sí. Es menor cuanto más alto está un lugar sobre el nivel del mar, pues es menor la capa de aire que tiene encima (decrece aproximadamente 1 hPa cada 8 m en las capas atmosféricas más bajas y, a unos 1.500 m, alrededor de 1 hPa cada 15 m). La presión atmosférica se reduce al aumentar la humedad, pues el vapor de agua pesa menos que otros gases, o igualmente decrece al subir la temperatura, pues el aire cálido pesa menos que el aire frío.

Hay zonas de alta presión y zonas de baja presión. Las altas presiones superan los 1.015 hPa y reciben el nombre de anticiclones (en los mapas del tiempo de superficie se simbolizan con la letra A o H); un anticiclón da lugar a un tiempo estable y seco. Las zonas que tienen una presión inferior a 1.015 hPa se denominan borrascas (símbolo B o L), ciclones o depresiones, y originan un tiempo inestable y lluvioso. En las zonas de contacto entre anticiclones y borrascas se forman frentes lluviosos.

Al variar la presión atmosférica se producen corrientes de aire. El viento es simplemente aire en movimiento con respecto a la superficie terrestre y su componente es horizontal (los movimientos de aire en sentido vertical suelen llamarse corrientes ascendentes y descendentes de convección). Se origina por las diferencias de presión atmosférica: al ejercer el aire más peso en un lugar que en otro, la diferencia de pesos (un peso es una fuerza) hace que el aire se mueva y se produzca viento.

El viento siempre fluye desde los centros de alta presión (anticiclones) hacia los de baja presión (depresiones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el desnivel de presiones. A escala planetaria la circulación del viento transfiere calor.

En superficie, el viento viene definido por dos parámetros: su dirección en el plano horizontal y su velocidad. La veleta indica la dirección del viento y el anemómetro mide su velocidad, que se expresa en km/h o nudos. También se usa la rosa de los vientos, un diagrama dividido en 360º que tiene el norte como origen y avanza en el sentido de giro de las agujas del reloj; así, un viento del sur corresponde a 180º.

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FACTORES CLIMÁTICOS

Rosa de los vientos

Rosa de los vientos

También conocida como rosa de la aguja o rosa náutica, la rosa de los vientos fue, antes de la generalización de las brujulas magnéticas, una excelente referencia en las cartas marinas en la que se mostraba la dirección de los ocho vientos principales. Las más antiguas rosas de los vientos de las que se tiene noticias son las que aparecen en las cartas de navegación del siglo XIII manejadas por los navegantes españoles e italianos. En ellas, los ocho puntos cardinales aparecían marcados con las iniciales de los principales vientos, si bien en ocasiones —como puede observarse en la rosa que aparece en la imagen— el punto cardinal Este aparecía señalado con una cruz, en tanto que el Norte lo hacía con una flor de lis. A partir de la expansión del uso de la brújula, la rosa de los vientos pasó a convertirse en una herramienta auxiliar de aquélla.

Cortesía del Museo Naval, Madrid./Archivo Fotográfico Oronoz

Además de los efectos de la radiación solar y sus variaciones, el clima siempre está bajo la influencia de la compleja estructura y composición de la atmósfera y de los mecanismos por los que esta y los océanos transportan el calor. Así pues, elementos climáticos como las temperaturas y las precipitaciones varían de unas zonas a otras en función de varios factores relacionados con el reparto vertical y horizontal del aire. Estos factores influyen unos sobre otros, y los principales son: la latitud, la altitud, la distancia a masas de agua de cierta extensión, la vegetación, los suelos y el ser humano.

4.1

El factor latitud en el clima

1. Influencia en las temperaturas. La influencia de la latitud en la temperatura es muy grande. El ángulo de incidencia de los rayos solares determina la cantidad de calor que recibe una superficie. La latitud y la curvatura terrestre determinan ese ángulo. La zona intertropical (entre ambos trópicos) es la que recibe mayor cantidad de calor porque los rayos solares inciden más perpendicularmente sobre ella. A medida que nos alejamos del ecuador, los rayos solares inciden con mayor oblicuidad sobre la superficie terrestre.

En el solsticio que tiene lugar en el mes de junio, los rayos solares llegan muy verticales al trópico de Cáncer y, aunque el ecuador celeste del planeta la Tierra está más alejado del Sol, empieza el verano en el hemisferio norte, que coincide con el comienzo del invierno en el hemisferio sur. En el solsticio de diciembre, los rayos solares llegan muy verticales al otro trópico, el de Capricornio, y entonces es cuando empieza el verano en el hemisferio sur y el invierno en el hemisferio norte.

Los rayos solares, al ser curva la Tierra, tienen que calentar mayor superficie cuanto más hacia los polos caen (el mismo haz de rayos tiene que extenderse y distribuirse por mayor superficie terrestre) y, como consecuencia, el Sol calienta menos al alejarse de las zonas tropicales. Así pues, las temperaturas son más elevadas en el ecuador y descienden progresivamente hacia los polos. En general, cuanto mayor es la latitud, más frío hace, es decir, en las latitudes altas hace menos calor que en las latitudes medias y bajas.

2. Influencia en las precipitaciones. Las precipitaciones se distribuyen de forma desigual en el planeta debido a la latitud. Las áreas próximas al ecuador, que son más cálidas y tienen grandes cantidades de vapor de agua, registran más lluvias que las zonas templadas y las regiones polares. Estas últimas presentan escasa cantidad de vapor de agua y bajos niveles de evaporación.

4.2

El factor altitud en el clima

La altitud influye en las temperaturas y las precipitaciones. La temperatura varía en la troposfera: decrece unos 0,5-0,6 °C por cada 100 m de ascenso en cualquier lugar de la Tierra, es decir, la temperatura suele ser más baja en las zonas montañosas que en las llanuras costeras. Sin embargo, las precipitaciones son más abundantes en las zonas más elevadas, como las sierras, y tienden a ser mayores en las laderas de barlovento de las montañas.

4.3

El factor continentalidad en el clima

Corrientes oceánicas

Corrientes oceánicas

Las mayores corrientes superficiales oceánicas en el mundo están causadas por los vientos dominantes. Las corrientes pueden ser frías, como la corriente de deriva del viento del oeste, o cálidas, como la corriente del Golfo. Las corrientes circulan en trayectorias llamadas giros, moviéndose como las agujas de un reloj en el hemisferio norte y al contrario en el sur.

La continentalidad o distancia de un lugar terrestre a una gran masa de agua (océano, mar, gran lago) es un factor fundamental para definir un clima, pues la lejanía de las grandes masas de agua dificulta que llegue aire húmedo a algunas regiones, que, como consecuencia, muestran menos precipitaciones y una elevada amplitud térmica. La oscilación o amplitud térmica hace referencia a la diferencia entre los valores máximos y mínimos de temperatura de una zona; se mide en grados como la temperatura, puede ser anual o diaria y sus valores aumentan en el interior de los continentes y en las latitudes alejadas del ecuador.

La distribución de continentes y océanos produce un efecto muy importante en la variación de temperatura. Los océanos (agua: un líquido) se calientan y enfrían más lentamente que los continentes (tierra: un sólido). Las zonas costeras presentan temperaturas moderadas mientras que el interior de los continentes sufre grandes contrastes o amplitudes térmicas, es decir, una elevada continentalidad. Se dice que el mar regula las temperaturas de las zonas costeras porque suaviza tanto las frías como las cálidas.

El mar es fuente de humedad y por eso el litoral recibe más precipitaciones que el interior de los continentes. No obstante, existen notables diferencias entre unas fachadas marítimas y otras en función de los vientos dominantes (alisios en latitudes bajas, vientos del Oeste en latitudes medias) y de las corrientes oceánicas, ya sean frías o cálidas.

4.4

Otros factores climáticos

Otros factores que modifican las temperaturas y las precipitaciones son: el viento, que influye en función de si procede de zonas oceánicas o húmedas (amplitud térmica baja) o sopla desde regiones áridas (amplitud pronunciada); la vegetación, que origina mayores precipitaciones y un aumento de la humedad, pues las plantas retienen el agua entre sus raíces y la bombean desde el suelo hasta las hojas, expulsándola en forma de vapor; las ciudades, que producen calor por la quema de combustibles en los automóviles, los hogares, las industrias, etc. (ese calor produce notables aumentos de temperatura y por eso se habla de microclimas urbanos); y el ser humano, que, por su parte, puede influir en el clima, tanto a través de la alteración de medio natural (deforestación, construcción de grandes embalses…), como por la emisión de contaminantes y productos químicos, como el dióxido de carbono desprendido diariamente a la atmósfera, que puede provocar un calentamiento global del planeta.

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ESCALAS CLIMÁTICAS

A la hora de estudiar el clima planetario también se puede hacer una distinción en función de la escala: el término macroclima hace referencia a una región extensa, como por ejemplo, un país; mesoclima, a una más pequeña, como una provincia; y microclima, a un área de menor tamaño, como una ciudad. Así, se puede especificar que un buen microclima para cultivar plantas es el que hay al abrigo de grandes árboles de sombra, o se puede hablar del mesoclima regional que caracteriza un sistema montañoso y que difiere del macroclima general de la zona. Por ejemplo, las mesetas de la península Ibérica presentan un macroclima caracterizado por escasas precipitaciones e inviernos secos y fríos o muy fríos, con veranos secos y calurosos; sin embargo, en la cadena montañosa que las separa, el sistema Central, el mesoclima es diferente, fresco en verano y húmedo en invierno.

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ZONAS CLIMÁTICAS Y CIRCULACIÓN ATMOSFÉRICA

6.1

Zonas climáticas

Vientos zonales en la Tierra

Vientos zonales en la Tierra

Los climas se describen con arreglo a códigos previamente acordados o con términos descriptivos un tanto imprecisos en su definición que, no obstante, resultan útiles. A escala global se puede hablar del clima en términos de zonas, o cinturones, que pueden trazarse entre el ecuador y el polo en cada hemisferio.

La Tierra se ha dividido en zonas climáticas en función de las desiguales temperaturas y luz solar que reciben. Estas diferencias se originan debido a los movimientos de rotación y traslación del planeta, así como a su esfericidad, su órbita elipsoide y la inclinación del eje terrestre. Estas zonas sirven de base a la clasificación de los climas terrestres. A su vez, dentro de cada una de estas zonas cabe distinguir los tipos y subtipos de climas que se mencionan más adelante y que se establecen en función de dos elementos climáticos principalmente, la temperatura y la precipitación.

- Una zona cálida (latitudes bajas). Situada entre los dos trópicos (paralelos de 23° 27’ de latitud Norte y Sur), registra las temperaturas más altas por tener siempre el Sol a gran altura y recibir sus rayos muy perpendicularmente todo el año. En esta zona hay muy pocas diferencias de temperatura entre unas estaciones y otras. Los climas de esta zona de latitudes bajas son los siguientes: ecuatorial, tropical seco, tropical húmedo, monzónico y desértico cálido.

- Dos zonas templadas (latitudes medias). Situadas entre los trópicos y los círculos polares Ártico y Antártico (66° 33’ latitud Norte y Sur), y debido a que los rayos solares inciden de forma más inclinada que en la zona cálida, presentan unas temperaturas moderadas o contrastadas en función de la estación del año. Los climas de las latitudes medias son los siguientes: oceánico, chino, mediterráneo y continental.

- Dos zonas frías (latitudes altas). Situadas entre los círculos polares y los polos. Los rayos solares inciden de manera muy oblicua durante todo el año, y por eso las temperaturas son siempre frías. El clima polar es el característico de esta zona de latitudes altas.

Los climas desérticos y de alta montaña se dan en varias de estas zonas.

Los autores clásicos para distinguir los climas templados de los fríos tenían en cuenta la isoterma de los 10 ºC (mínima dada para el mes más cálido), que coincide aproximadamente con el límite de la tundra y el bosque de coníferas; por otro lado, la separación entre los climas tórridos o tropicales de los templados la establecieron en la isoterma de los 18 ºC (mínima para el mes más frío).

6.2

La circulación atmosférica

Para comprender la clasificación de las zonas climáticas se debe tomar en consideración la circulación en la capa superior de la atmósfera, o estratosfera, así como en la atmósfera inferior, o troposfera, zona donde se manifiesta principalmente el tiempo. Los fenómenos de la atmósfera superior no fueron conocidos hasta el desarrollo de tecnologías avanzadas, como los cohetes, los vuelos a gran altitud y los satélites artificiales.

En condiciones ideales, es posible suponer que el aire caliente asciende por convección a lo largo del ecuador y desciende cerca de los polos. Así pues, el cinturón ecuatorial tiende a ser una región de baja presión y periodos de calma interrumpidos por tormentas eléctricas, asociadas a enormes nubes llamadas cúmulos. Debido a los periodos de calma, este cinturón recibe el nombre de doldrums (estancamiento) o zona de Calmas ecuatoriales. Se desplaza ligeramente hacia el norte del ecuador durante el verano boreal y hacia el sur durante el meridional. A su vez, el aire desciende en las regiones polares, lo que produce una elevada presión atmosférica y vientos secos y helados, que tienden a radiar hacia el exterior desde los polos.

Para complicar este cuadro simplista, hay que tener en cuenta la rotación de la Tierra, que desvía los componentes norte y sur de la circulación atmosférica. Así, los vientos tropicales y polares tienden a ser del Este (vientos procedentes del Este), y se desarrollan dos cinturones intermedios en cada hemisferio. A unos 30° de latitud N y S hay una zona de alta presión en la que el aire de las capas superiores desciende y se divide enviando corrientes hacia el ecuador. En el hemisferio norte soplan vientos regulares del Noreste, y del Sureste en el hemisferio sur. Estas zonas de alta presión producen áreas áridas en los continentes, pero hacen que el aire se cargue de humedad sobre los océanos debido a la evaporación. Si estos vientos regulares chocan con una isla dispuesta a modo de barrera topográfica o con la costa de un continente, el aire húmedo se eleva hasta zonas más frescas dando lugar normalmente a fuertes lluvias.

Entre los 50° y los 60° de latitud N y S se encuentra un cinturón de baja presión caracterizado por los vientos dominantes del Oeste, que son desviados hacia el Suroeste en el hemisferio norte y hacia el Noroeste en el hemisferio sur. En este caso las precipitaciones se relacionan con los frentes polares; el aire frío de los vientos polares del Este penetra por debajo del aire cálido y húmedo de los vientos del Oeste que, al enfriarse, liberan la humedad que contienen. En invierno esta es la causa de la mayoría de las nevadas en los continentes.

Así pues, el desequilibrio térmico, que es causado por la inclinación del eje polar o terrestre, la órbita solar con forma de elipse y la esfericidad del planeta, es la principal causa de la existencia de zonas de altas y bajas presiones, que son las que originan la circulación del aire a nivel planetario y la aparición de diferentes tipos de climas.

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TIPOS DE CLIMAS

Muchos climatólogos han establecido sus propias clasificaciones climáticas, entre las que cabe destacar la de Wladimir Köppen, una clasificación empírica dada a conocer por primera vez en 1918 y sometida posteriormente a varias revisiones. Köppen y su colaborador Geiger definieron seis grandes grupos de climas, asociados a la vegetación, a los que designaron mediante letras mayúsculas: A (tropical), B (subtropical), C (templado), D (frío), E (polar) y H (montaña). Estos grupos se subdividían a su vez en función del régimen pluviométrico y de las temperaturas, también señalados mediante letras, en este caso minúsculas, que unidas a las anteriores especificaban la variedad climática de un espacio determinado dentro de cada categoría principal. Así, por ejemplo, un clima tipo Csa indica que se trata de un clima templado con veranos secos y calurosos e inviernos húmedos y suaves, es decir, lo que se conoce como un clima mediterráneo.

A continuación, se exponen los principales tipos de clima del planeta considerando los valores, siempre aproximados, de la temperatura y las precipitaciones. Cada tipo de clima se refleja en la vegetación, la fauna, los asentamientos humanos y las actividades económicas de la zona.

7.1

Clima ecuatorial

Es característico de las regiones de latitudes bajas, localizadas fundamentalmente entre los 10º N y 10º S. La temperatura y la humedad son altas y constantes a lo largo del año. La temperatura media del mes más frío supera los 18 ºC, y la temperatura media anual se sitúa por encima de los 25 ºC. Las precipitaciones anuales sobrepasan los 1.500 mm e incluso, en algunas áreas, los 3.000 milímetros. La duración del día y de la noche es muy similar.

7.2

Clima tropical

Es propio de las regiones tropicales. Las temperaturas medias mensuales son elevadas y bastante uniformes a lo largo del año, siendo la media anual superior a los 20 ºC. El régimen térmico varía entre 3º y 10º, mayor en el interior y menor en las áreas costeras. Las precipitaciones oscilan entre los 400 y los 1.000 mm anuales, aunque la variedad de clima monzónico alcanza valores muy superiores. Alternan las estaciones secas y lluviosas. En función de la distribución estacional de las precipitaciones y de la cantidad se distinguen las variedades siguientes: sudanés (precipitaciones entre 750 y 1.100 mm, y se distinguen tres estaciones, una seca y fresca, otra seca y calurosa, y otra, lluviosa), subecuatorial (dos estaciones lluviosas y dos secas), saheliense (precipitaciones entre 400 y 750 mm, con una larga estación seca) y monzónico (estación lluviosa de gran intensidad que alterna con otra seca).

7.3

Climas desérticos

Propios de las áreas áridas, se caracterizan por la escasez o ausencia de precipitaciones. Se distinguen dos importantes variantes: el clima desértico cálido, con una temperatura media anual elevada, en torno a los 20 ºC, una fuerte oscilación térmica (puede alcanzar los 20º) y precipitaciones inferiores a los 200 mm, y el clima desértico costero, que presenta una temperatura media anual alta aunque inferior a los 20 ºC, menor oscilación térmica (en general por debajo de los 10º) y precipitaciones insignificantes, por debajo de los 100 mm anuales. Además de estos desiertos propios de la zona cálida o tropical, existen otros tipos en la zona templada resultado de la degradación de los climas propios de sus latitudes o que presentan una estación fría. Aquí cabría hablar de los desiertos continentales, donde el elemento condicionante del régimen termopluviométrico, además de las altas presiones, es la continentalidad, que acentúa la aridez y la oscilación térmica diaria.

7.4

Climas templados

Bajo este epígrafe se aúnan una gran variedad de climas que tienen en común el hecho de contar con unas temperaturas estivales más elevadas que en invierno. Los climas templados se clasifican en:

7.4.1

Clima mediterráneo

Este tipo de clima se da particularmente en los países ribereños del mar Mediterráneo, de ahí su denominación, aunque se han establecido varios subtipos en relación con la distancia a las masas oceánicas. También se da en la costa meridional de Australia, en el suroeste de Sudáfrica, en California y en las estrechas áreas costeras de Chile central, donde los Andes actúan como barrera climática. En sentido amplio, define el clima de las regiones costeras occidentales de los continentes comprendidas dentro de la zona de las latitudes medias de la Tierra (entre los 30º y los 45º, aproximadamente). Se caracteriza por veranos cálidos, secos y soleados, e inviernos suaves y húmedos. Las temperaturas medias anuales varían entre los 12 ºC y los 18 ºC, y la oscilación térmica anual está comprendida entre los 10º y los 15º por lo general. El promedio de precipitaciones se sitúa entre los 400 y los 700 mm, concentradas en el invierno (régimen irregular), ya que durante el verano el clima está sujeto a la presencia de anticiclones subtropicales, y en el invierno, a las depresiones de la atmósfera.

7.4.2

Clima chino

Este clima presenta una temperatura media ligeramente superior a la del mediterráneo, lo mismo que la oscilación térmica anual, que supera los 15º. El promedio de precipitaciones sobrepasa los 1.000 mm, concentradas en el periodo estival, que contrasta con la sequedad del invierno.

7.4.3

Clima oceánico o atlántico

Es el clima característico de las regiones comprendidas dentro de la zona de latitudes medias de la Tierra sujetas a la influencia oceánica. La proximidad del mar determina una amplitud térmica anual en general pequeña y unas precipitaciones importantes (1.000-2.000 mm) y bien distribuidas a lo largo del año, es decir, regulares, aunque el máximo se sitúa en la estación invernal. La temperatura media depende de la latitud, aunque se puede establecer en torno a los 10 ºC; los inviernos presentan unas temperaturas moderadas y en verano son frescas.

7.4.4

Clima continental

Este clima es propio de las regiones del interior de los continentes. Se caracteriza por una relativa escasez de precipitaciones, sobre todo en invierno, debido a la distancia que las separa de las áreas de influencia marítima, y por una notable amplitud térmica estacional (que puede alcanzar hasta los 60º), con unas temperaturas estivales bastante altas que contrastan fuertemente con los inviernos fríos. La temperatura media anual es inferior a los 10 ºC. Las precipitaciones oscilan entre los 300 y los 700 mm de promedio, y se producen principalmente en verano. Se pueden distinguir varios tipos: el siberiano (el más extremado, con una temperatura media inferior a los 0 ºC, una oscilación térmica que puede alcanzar los 60º y precipitaciones inferiores a los 200 mm anuales concentradas en el periodo estival); el manchuriano (con un temperatura media inferior a los 10 ºC, oscilación térmica en torno a los 40º y precipitaciones, concentradas en el periodo estival, que superan los 500 mm); y el ucraniano (con unas características térmicas similares al anterior, aunque la temperatura media es ligeramente más baja y la amplitud un poco superior, y unas precipitaciones comprendidas entre los 300 y los 400 mm anuales).

7.5

Clima polar

Clima propio de aquellas regiones que presentan una temperatura media mensual y anual por debajo de los 0 ºC, amplitudes térmicas superiores a los 30º y precipitaciones insignificantes que se producen en forma de nieve. En estas regiones, cubiertas por la nieve durante la mayor parte del año, el tipo de suelo característico es el permafrost.

7.6

Clima de alta montaña

La alta montaña presenta características climáticas que no aparecen en las tierras bajas que la rodean. Por eso es un fenómeno azonal, es decir, que no está determinado por las zonas latitudinales sino que la altitud es el factor determinante y por ello se localiza en cualquier lugar del globo. En estas zonas la temperatura disminuye con la altitud, mientras que aumentan las precipitaciones, al menos hasta un cierto nivel altimétrico. La montaña, en este sentido, altera las características de la zona climática en la que se sitúa. Por este motivo, no se pueden establecer unos rasgos con validez universal que lo definan, aunque sus variedades climáticas son fácilmente reconocibles, como el clima alpino. Presenta unas temperaturas invernales negativas y unas estivales positivas, aunque la temperatura media anual se establece en torno a los 0 ºC; la oscilación térmica es inferior a los 20º y las precipitaciones, más abundantes en verano que en invierno, superan los 1.000 mm anuales. Este clima de alta montaña es el que predomina, por ejemplo, en la cordillera andina.

Por último, como se mencionó con anterioridad, tienen lugar cambios microclimáticos causados por la acción antrópica. Así, por ejemplo, en las ciudades se forman las denominadas ‘islas de calor’ durante la noche: la temperatura es más alta porque los edificios y el asfalto desprenden el calor acumulado durante el día. También la contaminación atmosférica de los núcleos urbanos provoca un aumento de la nubosidad media, modifica el régimen de lluvias, altera la circulación de los vientos y disminuye la radiación solar y la transparencia del aire.

7.7

Clasificación climática ligada a la vegetación

El clima y los biomas terrestres

El clima y los biomas terrestres

Los climas regionales pueden describirse en términos de cinco tipos de biomas. Éstos se caracterizan por una combinación de temperatura, humedad, vegetación y fauna asociada a un área determinada. El mapa muestra la distribución de los grandes biomas: pluvisilva y sabana, bosque mixto y pradera, bosque mixto y de hoja acicular, estepa y desierto, y tundra y casquetes polares.

Los dos parámetros meteorológicos en los que se basa la clasificación anterior no son suficientes para satisfacer la necesidad de una descripción climática exacta y universal. La vegetación, por su parte, ofrece una referencia importante, sobre todo en casos como el de la selva, o cinturón ecuatorial de bosque tropical húmedo, con temperaturas cálidas y lluvias durante la mayor parte del año (véase Pluvisilva); la sabana, cálida y con una marcada estacionalidad; y la tundra, fría, con escasas precipitaciones y veranos cortos.

Es particularmente útil considerar ambos factores, clima y vegetación, para conocer la naturaleza de una zona y lo que representa vivir en ella. La influencia del clima en la vegetación natural viene determinada fundamentalmente por las precipitaciones, la temperatura y la luz; de ahí la estrecha relación existente entre la distribución de los regímenes climáticos y de la vegetación. Se pueden distinguir nueve grandes formaciones vegetales o biomas, en función de la vegetación dominante. El bioma I se corresponde con las pluvisilvas tropicales en sentido amplio (cuenca del Amazonas, Centroamérica, Nueva Guinea, cuenca del río Congo, Indonesia, la península de Malaca, Filipinas y la costa oriental de Australia). El bioma II está formado por los bosques y sabanas tropicales (secos o húmedos), que reverdecen con las lluvias; se corresponde con la zona climática tropical con lluvias estivales en ambos hemisferios. El bioma III se asocia con los desiertos y semidesiertos subtropicales (suroeste de los Estados Unidos, franja costera de Perú y Chile, norte y suroeste de África, Arabia, Irán y este de la India). El bioma IV se corresponde con las áreas de bosques mediterráneos esclerófilos, es decir, con las zonas de inviernos lluviosos y veranos secos y cálidos (cuenca mediterránea, centro de Chile, sur de California, sur de África y sur y suroeste de Australia). El bioma V se corresponde con los bosques húmedos de clima templado siempre verdes (este asiático, costa suroriental de Australia, norte de Nueva Zelanda, costa oriental de Sudáfrica, sureste de Brasil y noreste de Argentina y costa suroriental de Estados Unidos hasta Florida). El bioma VI son los bosques caducifolios de la zona templada (parte oriental de Norteamérica, Europa central y occidental, Asia oriental y sur de Chile). EL bioma VII son las estepas y desiertos fríos en invierno (desde el mar Negro hasta el mar Amarillo, Oriente Próximo, la pampa argentina oriental, parte de la Patagonia y pequeñas zonas de Nueva Zelanda). EL bioma VIII o zona de bosques boreales (parte septentrional de Norteamérica y Eurasia, faltando en el hemisferio sur). Y, por último, el bioma IX es la zona de tundra y se extiende circumpolarmente en la región de clima ártico y en el extremo más meridional de Sudamérica.

8

EL CAMBIO CLIMÁTICO

Efecto invernadero

Efecto invernadero

La Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMCC) define el cambio climático como: “Un cambio de clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana que altera la composición de la atmósfera mundial y que se suma a la variabilidad natural del clima observada durante periodos de tiempo comparables”. A su vez distingue entre ‘cambio climático’ atribuido a actividades humanas que alteran la composición atmosférica y ‘variabilidad climática’ atribuida a causas naturales.

En 2001, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), dependiente de la ONU y creado por la Organización Meteorológica Mundial (OMM) y el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), publicó un informe en el que confirmaba el aumento de la temperatura del planeta más de 0,6 ºC durante el siglo XX. Un estudio de 2004 confirmó que esta subida fue alrededor de 1ºC en el Ártico. Se avisaba en el informe de que este cambio climático global tendrá enormes repercusiones a escala planetaria, como: mayores inundaciones y sequías en todo el mundo; el deshielo de los glaciares polares y alpinos, que provocará la subida del nivel del mar y el anegamiento de zonas costeras; el aumento de la temperatura media de los océanos, o el empobrecimiento de la biodiversidad.

Entre las causas que generan esta alteración climática destacaban en el mencionado informe el incremento de la concentración de gases efecto invernadero en la atmósfera terrestre, como las emisiones de dióxido de carbono (CO2) por la quema de combustibles fósiles (entre otros motivos), de metano proveniente de la agricultura y de clorofluorocarbonos o CFC, que atacan la capa de ozono, y ello ocurre en parte debido a la deforestación. También aludían al aumento de las erupciones volcánicas y la mayor frecuencia del fenómeno de El Niño, que cambian la cantidad de energía solar que alcanza la Tierra, o al smog urbano, entre otras variadas y numerosas causas.

Conocida la problemática y habiéndose realizado diversos estudios técnicos que la confirmaban, en febrero de 2005 entró en vigor el Protocolo de Kioto aprobado tras la Cumbre de Río, y que todavía no ha sido ratificado por algunos países desarrollados. Este protocolo analizaba el cambio climático y establecía la reducción mundial de las emisiones de gases de efecto invernadero, pero puso en evidencia los conflictos de intereses entre los distintos países y cómo la actividad humana contribuye sustancialmente a ese cambio climático.