Clima

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Se define como clima al estado medio de las variables atmosféricas (temperatura, precipitación, presión, campo de vientos, humedad) dentro de un periodo de tiempo prolongado, de modo tal que estos valores caractericen el comportamiento de la atmósfera de una zona en un momento en particular.

Dentro de la definición de clima también debe de tenerse en cuenta las fluctuaciones que el comportamiento de la atmósfera posee. Una conceptualización de esto sería, que el clima describe el comportamiento usual de la atmósfera de un lugar durante el año considerando eventos que pueden darse con cierta periodicidad, como épocas del año donde se dan grandes tormentas o temporadas más cálidas de lo usual.

Diferencia entre clima y tiempo

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Es importante notar que los términos tiempo y clima poseen definiciones diferentes. Tiempo hace referencia a una descripción detallada del estado de la atmósfera en un instante dado, de donde puede hacerse un seguimiento diario de sistemas meteorológicos desde simples tormentas hasta huracanes.

En contraparte, para caracterizar el clima de cierta región es necesario una base de datos de al menos 30 años con el que se realizan análisis estadísticos. Así, el estudio del clima no pone interés en eventos que ocurren en fechas puntuales, sino en las condiciones atmosféricas que son sostenidas en un tiempo considerable y en eventos cuyas manifestaciones pueden ser capturadas en patrones.

Una analogía bastante popular, y ciertamente válida, es que el clima es el carácter o la personalidad de la atmósfera de cierto lugar, mientras el tiempo es solo un estado de ánimo transitorio.

El sistema climático

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Para un mejor entendimiento y estudio del clima, este puede verse como un sistema definido por las siguientes componentes:

  • Atmósfera (terrestre): Capa gaseosa de un espesor aproximado de 10 000 Km, compuesta principalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%).
  • Hidrosfera: Masa de agua presente sobre y debajo la superficie de la tierra. Este ocupa cerca del 70 % de la superficie terrestre.
  • Criosfera: Superficie de la tierra compuesta o cubierta por hielo y/o nieve.
  • Litosfera: Capa sólida y rígida de la tierra que posee un comportamiento elástico dentro de un periodo de tiempo del orden de los miles de años o más, esto es: que las variaciones de azufre son visibles en la escala de miles de años.
  • Biosfera: Zona de la tierra donde se tienen ecosistemas donde se desarrolla la vida.

Todas estas componentes interactúan mediante un intercambio de energía y materia. Un entendimiento del comportamiento de cada una de estas componentes y su interacción con las demás lleva a un mejor entendimiento del clima tanto a nivel local, regional o global. Un ejemplo de esto es la selva del Amazonas, una zona húmeda (atmósfera) por la presencia de basta vegetación (biosfera) y su cercanía al océano Atlántico (hidrosfera).

Climatología

La climatología en la rama de las ciencias de la tierra que se ocupa del estudio del clima. Este estudio tiene como finalidad tanto el entendimiento del sistema climático actual como el de épocas pasadas, y la elaboración de predicciones a largo plazo teniendo en cuenta el clima actual y los registros históricos que se tengan a mano.

Con respecto al estudio del clima de cientos a miles de años atrás, los climatólogos recurren a mediciones indirectas, ya que no es posible tener datos específicos de temperatura o de la precipitación de un lugar determinado en épocas en donde ni siquiera se tiene evidencia de la presencia de la especie homo.

Un ejemplo de esto son los permafrosts, placas de hielo cuya formación se da en el orden de miles de años. Componentes suspendidos en la atmósfera suelen depositarse en el suelo de los glaciares y quedan atrapados sobre esta superficie. Con el tiempo, la capa de hielo aumenta, dejando dentro de esta a aquellos componentes de la atmósfera que se depositaron en el.

paleoclimatologia

Otra forma de medición indirecta es tomando los anillos de los árboles, circunferencias concéntricas que se observan en un corte horizontal del tronco de los árboles, donde la extensión de los anillos depende de la temperatura ambiente, y al igual que el permafrost, nuevos anillos se van formando con los años. Esta rama de la climatología es llamada paleoclimatología.

anillo_de_arbol

Con respecto a las predicciones, dado que se tienen datos desde hace ya varios años, es posible caracterizar el clima de un lugar y elaborar un modelo matemático que pueda reproducir su comportamiento en una simulación computacional. La validez de estos modelos se verifica tomando alguna serie de datos en un tiempo particular y corroborando si puede llegar a reproducir ciertos eventos que ya tuvieron lugar.

Tipos de clima

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El climatólogo Wladimir Köppen elaboró una clasificación de climas, en donde se agrupan los distintos climas que la tierra en  cinco grupos.

  • Clima tropical: Se tienen temperaturas medias superiores a los 18°C y la cantidad de la precipitación es mayor al de la evaporación. Estas son condiciones que generalmente se verifica la presencia de selvas o bosques tropicales. Este tipo de clima tienen a su vez subclasificación con respecto a la precipitación
    • Precipitaciones durante todo el año.
    • Constante precipitación durante el año con presencia de un mes seco y precipitaciones por encima de lo normal en algunos meses.
    • Periodo seco durante el invierno.
  • Clima seco: Poca lluvia durante el año y valores de evaporación mayores a la precipitación acumulada, esto es: que el suelo pierde más humedad de la que gana. Este tipo de clima se diferencia en cuatro tipos:
    • El valor acumulado de la lluvia está entre el 50% y el 100% de lo que se espera para un clima seco.
    • La precipitación anual acumulada está entre el 0% y el 50% de los valores que se esperan.
    • La temperatura media anual es de 18°C o más.
    • La temperatura media anual no supera los 18°C.
  • Clima Templado: Este tipo de climas se caracterizan por tener temperaturas medias entre 18°C y -3°C en el mes más frío, pero superior a 10°C en el mes más cálido, y los valores de precipitación son mayores a los de evaporación. Tomando en cuenta las variaciones en la precipitación y la temperatura se tienen la siguiente clasificación:
    • Precipitaciones constantes a lo largo del año.
    • La temporada de menos lluviosa coincide con la de más bajas temperaturas, sin embargo, la temporada de mayor precipitación no tiene por qué ser el verano.
    • La de más altas temperaturas coincide con la de menor cantidad de precipitación, pero la temporada de más lluviosa no es necesariamente el invierno.
      Cada una de estas clasificaciones del clima templado tienen a su vez subclasificaciones:
    • Se tiene un verano caluroso con una temperatura media superior a los 22°C en el mes más cálido.
    • Al menos durante cuatro meses al año la temperatura media supera los 10°C, pero durante el verano el mes más cálido no supera los 22°C de temperatura media.
  • Clima Continental: Aquí se espera que la temperatura media del mes más cálido solo supere los 10°C y el mes más frío está por debajo de los -3°C. Además se tienen mayores valores de precipitación que de evaporación. La subclasificación correspondiente es:
    •  Precipitaciones constantes durante el año.
    • La temporada de menos lluviosa coincide con la de más bajas temperaturas, sin embargo, la temporada de mayor precipitación no tiene por qué ser el verano.
    • La de más altas temperaturas coincide con la de menor cantidad de precipitación, pero la temporada de más lluviosa no es necesariamente el invierno.
      Tomando en cuenta la variación de las temperaturas, cada una de estas clasificaciones puede volver a subclasificarse.
    • Los veranos superan los 22°C en temperatura media, y la temperatura media de al menos 5 meses es mayor a 10°C.
    • Los veranos son cálidos, pero no superan los 22°C en temperatura media, y la temperatura media de al menos 5 meses es mayor a 10°C.
    • Los veranos son breves o bien fríos, aquí las temperaturas medias de al menos 4 meses son mayores a 10°C. El mes más frío tiene una temperatura media superior a -38°C.
    • Temperaturas medias de al menos 4 meses son mayores a 10°C y el mes más frío tiene una temperatura media superior a -38°C. Aquí la temperatura durante el año presenta una oscilación mayor.
  • Clima Polar: Clima donde la temperatura media del mes más cálido es inferior a los 10°C y se tiene desierto helado o vegetación tundra (tipo de vegetación que soporta muy bajas temperaturas). Este puede volver a clasificarse en dos tipos:
    •  Tundra: Temperatura media del mes más cálido es mayor a los 0°C pero menor a los 10°C con presencia de vegetación tundra. Este tipo de climas también pueden darse en la zona alta de montañas suficientemente altas.
    • Gélido: Ausencia de vegetación y el mes más cálido no muestra una temperatura media mayor a 0°C.

Elementos

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Existen un gran número de parámetros que se podría tener en cuenta para caracterizar el clima de un determinado lugar, sin embargo existen algunos que son más determinantes que otros.

  • Temperatura: Es una referencia de la cantidad de energía térmica que posee el aire. Esto es bastante importante, ya que la temperatura cambia algunas propiedades del aire, lo que puede determinar desde los tipos de procesos atmosféricos que pueden darse, hasta el tipo de vegetación que existirá en ese ambiente.
  • Precipitación: El término precipitación comprende a cualquier hidrometeoro, esto es: materia a base de agua que caiga del cielo, por lo que se habla tanto de la lluvia como la caída de nieve. La cantidad de precipitación que se registre en un lugar determina si la zona presenta un clima seco o húmedo,  esto siempre teniendo en cuenta además la cantidad de radiación solar que llegue a superficie.
  • Campo de vientos: El viento se genera a partir de diferencias de presión entre dos puntos de la superficie, provocando un desplazamiento de masas de aire. Aunque no parezca muy relevante, el viento es una componente bastante activa de la atmósfera, transporta humedad, poluentes, masas de aire de unas zonas a otras, y con estas, algunas propiedades físicas relacionadas con la energía del aire.
  • Presión atmosférica: La presión es una forma de estimar el efecto del peso de la atmósfera, pero realmente da un panorama mucho más amplio de las características del aire de determinado lugar. Además, la presión es una forma de caracterizar ciertos patrones en la atmósfera terrestre, como las circulaciones que llevan aire cálido del ecuador hacia los polos.
  • Humedad: Una forma de estimar la cantidad de vapor de aguar en el ambiente es midiendo la humedad. Sin duda, esta variable caracteriza bastante bien ciertos climas: las zonas polares son secas y las tropicales más húmedas.
  • Radiación solar: La radiación es la fuente principal de energía de la tierra. Sin esta componente, la forma de vida como es conocida, no existiría. La cantidad de radiación que llega a la tierra tiene mucho que ver con la distancia al sol y la composición química de la atmósfera. Los demás planetas del sistema solar son inhabitables debido a que no poseen esta configuración ideal.

Factores

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Más allá de los elementos del clima, existen otros aspectos que inclusive determinan a estos elementos; estos son denominados factores del clima.

  • Latitud: La latitud es una forma de saber qué tan lejos del ecuador se encuentra un lugar. Esto es muy importante, ya que es la zona más caliente de la tierra y este calor es distribuido en un intento de encontrar un equilibrio térmico. Cuanto más alta sea la latitud, menor será la temperatura de la región.
  • Altitud: Que tan por encima del nivel del mar se encuentre un lugar dice mucho sobre el clima de este. Con la altura la temperatura y la presión atmosférica disminuyen, y la composición química de la atmósfera cambia. Por esto las zonas montañosas generalmente están cubiertas de nieve y es necesario recurrir a tubos de oxígeno para escalarlas, ya que se tienen una menor presencia de este.
  • Relieve: Las cordilleras, sierras y zonas montañosas tienen una fuerte influencia en el clima de un determinado lugar. Estas actúan como barreras para el viento, y con esto atrapan la humedad o impiden su transporte a otras zonas. También, dependiendo de la altura, ciertas nubes pueden quedar atrapadas y generar una lluvia forzada.
  • Distancia del Mar: El agua que se evapora de la superficie marina es transportada por el viento. Estas masas de aire húmedas luego llegan a la atmósfera de zona continental y aportan humedad a la zona. Por lo que la cercanía o lejanía que un lugar tenga del mar puede determinar cuánta humedad llega hasta allí.
  • Campo de vientos: La rotación de la tierra y las variaciones de presión que existen en su superficie configuran un patrón de movimiento en el viento que marca el clima de sus distintas regiones. Las zonas desérticas, por ejemplo, deben su naturaleza a que el viento no permite el ingreso de humedad en esas zonas, o fenómenos como El niño ocurren por un patrón de vientos particular sobre el Pacífico ecuatorial.
  • Corrientes marinas: Las corrientes marinas buscan el equilibrio térmico de las aguas oceánicas. Existen varias corrientes oceánicas, pero sobresalen principalmente dos tipos de corrientes: una de ellas lleva agua fría de los polos hacia el ecuador, y otra lleva agua cálida del ecuador hacia los polos. Con esto las costas occidentales de los continentes tienen aguas frías y las orientales aguas cálidas.

Importancia

El buen conocimiento del clima es indispensable para la planificación de actividades humanas. Tanto para mitigar ciertas condiciones mediante la construcción de complejos que soporten altas o bajas temperaturas, fuertes lluvias o la planificación del uso de energías limpias (paneles solares, molinos de viento).

También es de suma importancia para la actividad agropecuaria, ya que ciertos cultivos dependen de la sostenibilidad de ciertas condiciones como temperatura o nivel de humedad en el ambiente. De la misma forma la crianza de animales se debe de realizar en ambientes lo más cómodo posible para estos, con la finalidad de no generar estrés en los animales y deteriorar su calidad de vida.

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En las últimas décadas se ha dado un gran espacio al monitoreo climático; frecuentemente se realizan comparaciones entre condiciones actuales y condiciones de años o siglos atrás, como también la elaboración de pronósticos climáticos teniendo en cuenta el estado actual del sistema climático.

Los resultados de estos pronósticos son bastante relevantes para tomar medidas de mitigación contra el presente cambio en las condiciones del clima: desde organismos oficiales se habla de un aumento gradual de la temperatura media a nivel global y de eventos extremos con mayor frecuencia.

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