METEOROLOGIA INTRODUCCION E HISTORIA PARTE 4

La meteorología es la ciencia interdisciplinaria que estudia la atmósfera y los fenómenos que ocurren en ella, como la temperatura, la humedad, la presión, el viento y la precipitación. Su objetivo principal es comprender el comportamiento del tiempo atmosférico y predecir sus variaciones a corto plazo.

1. Radiación solar UV.
Factores que afectan a la
radiación UV
Los factores más importantes que afectan a
la radiación ultravioleta que llega a la
superficie terrestre son:
•Ozono atmosférico
•Elevación solar
•Altitud
•Dispersión atmosférica
•Nubes y polvo
•Reflexión

2. Radiación solar UV.
Efecto del Ozono
atmosférico
•La radiación UV-C: es absorbida totalmente en la
parte alta de la atmósfera por el oxígeno y por las
moléculas de ozono.
•La radiación UV-B: La mayor parte de ella es
absorbida en la estratosfera por el ozono.
•A la superficie terrestre llega radiación UV-A, y
sólo una pequeña parte de UV-B .
•Un cambio de 1% en la columna de ozono,
produce, para la radiación UV dañina, una
variación de un 10 a 30 % según sea la elevación
solar del lugar

3. UBICACIÓN DE LA CAPA DE OZONO

4. Radiación solar UV.
Efecto de la Dispersión
atmosférica
•En la superficie terrestre la radiación solar se divide
en una componente directa y una componente difusa
(dispersa).
•La componente directa: la forman los rayos solares
que pasan directamente por la atmósfera sin ser
dispersados ni absorbidos por el aire y aerosoles o
gotas de agua.
•La componente difusa: consiste en rayos solares que
han sido dispersados al menos una vez antes de
llegar a la superficie.
•La radiación UV-B está compuesta por una mezcla al
50% de radiación directa y 50 % de difusa.

5. Radiación solar UV.
Efecto de la Elevación
solar
La elevación solar es el ángulo entre el horizonte y la
dirección del sol.
Para elevaciones solares altas la radiación UV es
más intensa debido a que los rayos solares
atraviesan un camino menor a través de la
atmósfera, pasando por lo tanto por una menor
cantidad de absorbentes.
Por ello, la radiación UV varía con la latitud, estación
del año y hora del día, siendo mayor en los
trópicos, en verano, y al mediodía, como sucede
en la región de Chile ubicada al norte de la ciudad
de Antofagasta

6. Radiación solar UV.
Efecto de la Altitud
•La radiación UV aumenta con la altitud
debido a que la cantidad de absorbentes
en la atmósfera decrece con la altura.
•Las medidas demuestran que la radiación
UV aumenta entre un 6% y un 8% por cada
1000 m. de elevación.
•Este factor puede ser importante en
algunas faenas mineras, a gran altura, en
nuestra zona

7. Radiación solar UV.
Efecto de las Nubes y
polvo
•En cielos totalmente despejados la radiación UV
es mayor, como sucede en el norte de Chile
•Las nubes reducen la cantidad de radiación UV, la
atenuación depende del grosor y tipo de ellas
•Las nubes finas o dispersas afectan muy poco a la
radiación UV.
•Cielos parcialmente cubiertos y con el sol visible
puede hacer aumentar la radiación UV.
•El polvo en suspensión,produce dispersión de la
radiación, disminuyendo el efecto de ésta.
•En zona con operaciones mineras, la radiación es
dispersada, disminuyendo su efecto

8. Radiación solar UV.
Radiación UV en una ciudad
En una ciudad
pequeña, a la misma
hora pueden registrarse
variaciones muy
importantes de la
radiación UV,
moduladas
básicamente por la
topografía.
En regiones
montañosas la
radiación UV se
incrementa
rápidamente con la
altura .
En las vertientes de
montañas es frecuente
la presencia de nubes,
por lo que dichos valles
registran valores
inferiores de Radiación
UV.
Sobre ciudades o
regiones industriales
siempre hay mayor
concentración de
partículas en
suspensión, que
pueden atenuar
significativamente la
radiación UV.

9. Necesidaddel IndiceUV
La necesidad de llegar al
público con información
fácilmente comprensible
sobre la radiación UV y sus
posibles efectos negativos
ha llevado a los científicos a
definir un parámetro que
pueda ser usado como
indicativo de las
exposiciones UV.
Este parámetro es el
denominado Índice
Ultravioleta o Índice UV
(UVI) está relacionado con
los efectos eritematógenos
de la radiación solar UV
sobre la piel humana y ha
sido definido y
estandarizado bajo el
amparo de varias
instituciones
internacionales como son:
la Organización Mundial de
la Salud (WHO),
la Organización Meteorológica
Mundial (WMO),
el Programa Medioambiental de las
Naciones Unidas (UNEP) y
la Comisión Internacional de
Radiación No-ionizante (ICNIRP).
El UVI está siendo
incorporado paulatinamente
en las predicciones
operativas de numerosos
servicios meteorológicos.

11. Definición del Índice UV y
su significado físico
Radiación UV y espectro de acción
Un espectro de acción describe la efectividad relativa de la radiación UV en producir una respuesta biológica para una
determinada longitud de onda.
Un espectro de acción, para un determinado efecto biológico, se utiliza con un peso que depende de la longitud de
onda para la irradiancia espectral UV, la integración sobre todas las longitudes de onda permite determinar la
irradiancia biológica efectiva real.
La dosis UV efectiva para un período particular de exposición se calcula sumando la irradiancia efectiva en dicho
período de exposición.
Los espectros de acción más importantes de uso
cotidiano son:
-el eritematógeno (enrojecimiento de la piel),
-la absorción por parte del ADN y
-el cáncer de piel (no melanoma).

12. La Radiación Solar
Paraelpropósitodelosefectosdela
RadiaciónUltravioleta(RUV)enla
pielhumana,elespectrodela
RadiaciónUltravioletaconuna
longituddeondade100nmy400nm
hasidodivididaentresrangos
diferentes:
•RadiaciónUltravioletaC(RUV–C).
•RadiaciónUltravioletaB(RUV–B).
•RadiaciónUltravioletaA(RUV–A).
RUV -CRUV –BRUV –A
RUV-CRUV-B RUV-A

13. RUV-C
o100nma290nm
oEsaltamentedañinoalas
estructurascelulares
oNOtieneimpactofisiológico
directoenlapiel
oEsabsorbidaporlaCapade
Ozono

14. o290nmy320nm
oCorresponde a aproximadamente
entre 2% a 5% de la RUV.
oEslacausantedelaquemadurasolar
oeritema.
oAumentaelriesgoeventualde
mutacionesfatalesquepueden
conduciralcáncerdelapiel
(BasocelularyEspinocelular).
oElFactordeProtecciónSolaroFPSse
relacionaalosefectosdelaRUV-B.
RUV-B

15. o320nma400nm
oConstituyeentreel95%-98%delaRUV
quellegaanuestrapiel.
oAtraviesaypenetralapielhumanahasta
ladermis.
oEstimulalapigmentación(bronceado).
oGeneraRadicalesLibres:Envejecimiento
prematurodelapiel.
oProducelaalteracióndelADNcelular:
Lesionesprecancerosasyelcáncerdela
piel(Melanoma).
RUV-A

16. Factores que influyen en la
acumulación de la radiación
Hora de
Exposición
Lugar
Geográfico
Altitud
Estación
Anual
Actividades y/o
profesiones al
aire libre

18. Las nubes solo filtran en un 30% la radicación UVB,
en cambio la UVAtraspasa las nubes en un 100%
¿En días nublados debo
protegerme?
Adiferenciadela
Radiación
Ultravioleta
B,los
RayosUltravioletaA
permanecentodoelaño,
inclusoeninvierno.
AdiferenciadelaRadiación
UltravioletaB,losRayos
UltravioletaAestándesde
queamanecehastaque
anochece,inclusoendías
nublados.
AdiferenciadelaRadiación
UltravioletaB,losRayos
UltravioletaAtraspasanlos
vidrios.

19. 116
•Código de colorespara la presentacióndel índiceUV
BAJO <2
MODERADO 3-5
ALTO 6-7
MUY ALTO 8-10
EXTREMO 11+

20. LA HUMEDAD
•La humedad es la cantidad de vapor de agua
que contiene el aire. Esa cantidad no es
constante, sino que dependerá de diversos
factores, como si ha llovido recientemente, si
estamos cerca del mar, si hay plantas, etc.
•Existen diversas maneras de referirnos al
contenido de humedad en la atmósfera:

21. Formas de humedad
en la atmósfera.
•• Humedad absoluta: masa de vapor
de agua, en gramos, contenida en 1m3
de aire seco.
•• Humedad específica: masa de vapor
de agua, en gramos, contenida en 1 kg
de aire.
•• Razón de mezcla: masa de vapor de
agua, en gramos, que hay en 1 kg de
aireseco.

22. Ecuación de la Humedad
Sin embargo, la medida de humedad que más se utiliza es la denominada
humedad relativa, que se expresa en tanto por ciento (%) y se calcula según la
siguiente expresión:
En ella, e representa el contenido de vapor de la masa de aire y E su máxima
capacidad de almacenamiento de éste, llamada presión de vapor saturante.

24. La precipitación.
•Una nubepuedeestarformadaporuna
gran cantidadde gotitasminúsculasy
cristalitosde hielo, procedentesdel
cambiode estadodel vapor de aguade
unamasa de aireque, al ascender enla
atmósfera, se enfríahasta llegara la
saturación.

25. Tipos de precipitación
•Pedrisco
•Aguanieve
•Granizo
•Ventisca
•Llovizna

27. EL CLIMA EL CLIMA

28. Los factores que influyen en el clima
•Los factores que influyen en el clima y que determinan
las zonas climáticas de la Tierra son principalmente
la latitud y la altitud.
•La latitudes la distancia desde
cualquier punto de la tierra al ecuador.
A menor latitud (más cerca del
ecuador) las temperaturas son
mayores.
•La altitud se mide respecto del
nivel del mar. A menor altitud,
las temperaturas son más cálidas.

29. Las zonas climáticas
Zona fría
Zona templada
Zona cálida
Zona fría
Zona templada
Ecuador
Pincha en cada zona para conocer más
•En la Tierra existen cinco zonas térmicas basadas en
las diferencias de latitud.

30. Las zonas frías
Zona fría
Zona fría
•En la Tierra hay dos zonas frías que se corresponden con los
polos. También se localizan en las altas montañas de la Tierra.
•Tienen temperaturas muy frías durante todo el año, ya que reciben
menos energía solar al estar situadas en altas latitudes.
Ecuador
Trópico de Cáncer
Trópico de Capricornio

31. Las zonas templadas
•También existen dos zonas templadas, entre los trópicos y los
círculos polares: se corresponden con las zonas de latitudes medias.
•Las temperaturas son moderadas: altas en verano y bajas en
invierno.
Zona templada
Zona templada
Ecuador
Trópico de Cáncer
Trópico de Capricornio

32. La zona cálida

La zona cálida se encuentra situada entre los trópicos
de Cáncer y de Capricornio.
•Debido a las bajas latitudes reciben más energía solar y las
temperaturas son muy altas durante todo el año.
Zona cálida
Ecuador
Trópico de Cáncer
Trópico de Capricornio

33. Balance de
radiación según
la latitud
•Segúnla insolaciónmedia
anualelgloboterrestrese
puededividirenlas zonas
que se muestranenla figura
•La zona ecuatorial, centrada
enelecuador, se extiende
entre los10◦de latitudnorte
y latitudsur. En estazona la
insolaciónes intensay
uniformecon días y noches
de parecidaduración.

34. Balance de radiación
según la latitud
•Balance radiativo en función de la
latitud.
•La línea roja representa el flujo de
energía solar absorbida y la línea azul el
flujo de energía emitida por la superficie
terrestre, en función de la latitud.
•En la zona sombreada en azul hay
enfriamiento neto, porque se emite más
energía de la que se recibe, y en la zona
rosa hay superávit energético.
•Los puntos de equilibrio se encuentran
aproximadamente a los 37◦de latitud.

35. Escalas de la
circulación atmosférica
•Sabemos por experiencia que el aire en la atmósfera
está en continuo movimiento. La circulación
atmosférica es turbulenta, como consecuencia de
que se encuentra en un estado muy alejado del
equilibrio.
•Una característica de la turbulencia es que hay flujos
en muchas escalas espaciales y temporales. Los
movimientos atmosféricos se pueden clasificar
según su escala espacio temporal. Hay una relación
prácticamente lineal entre la escala espacial y la
escala temporal, es decir,

36. La circulación general
•Debidoal balance
energéticode la radiación
solar que llegaa la Tierra y
la radiaciónque la Tierra
emiteal exterior, la
temperaturamedia de la
Tierra es aproximadamente
de 17◦C.

37. Escalas de movimientos atmosféricos. La escala planetaria
y la sinóptica en su conjunto se denomina macroescala.

38. Modelo de una celda
•Este modelofuepropuestoporGeorge
Hadley enelsigloXVIII para explicarla
existenciade losvientosalisios. Éstos
son vientosmuyconstantes, de
componentede Este, que soplanentre
lostrópicosy elEcuador, y que fueron
muyimportantespara la navegación
transoceánicaa vela.

39. Modelo de tres celdas
•FuepropuestoporelmeteorólogonorteamericanoWilliamFerrela
mediadosdelsigloXIX.ElproblemadelmodelodeHadleyesqueenla
TierralafuerzadeCoriolis,queesproporcionalalavelocidadderotación
delplaneta,estanintensaquecuandoelvientoenalturaquepartedel
ecuadoralcanzaaproximadamentelos30◦delatitud,sehadesviado
tantoqueenvezdedirigirsealpoloyasopladeoesteaeste.Elaireestá
másfríoqueelairetropicalsituadoabajaaltitudeiniciaeldescenso.
•Alllegaralasuperficielacorrientesedivideenunapartequesedirige
haciaelecuadorcerrandounaprimeracelda,yenotrapartequese
dirigehaciaelpolo.Estaprimeracelda,tambiénllamadaceldade
Hadley,sigueexplicandolosvientosalisios,peronoentodoel
hemisferiosinoenlazonasubtropical,queesdonderealmenteexisten.

40. •Enestazonadeascendencia,nosóloconvergenvientosdeorigenpolar,sino
tambiénvientoscálidosprocedentesdelazonatemplada.Asípues,encada
hemisferiotenemosdosceldasdeorigenconvectivo,lapolaryladeHadley,y
entreellassegeneraunaterceracelda,llamadaceldadeFerrel.

41. Zona de convergencia
intertropical (ZCIT).
•La zona ecuatorial, en superficie, es una zona de
convergencia de los alisios procedentes de ambos
hemisferios. Son vientos cálidos y húmedos que al
encontrarse se elevan creando una zona de bajas presiones.
•Esta corriente ascendente se enfría produciendo frecuentes
tormentas acompañadas de fuertes precipitaciones que
convierten aesta zona en la más lluviosa del planeta. Esta
zona se conoce como zona de convergencia intertropical
(ZCIT).
•En el mar se corresponde con una zona de calmas
ecuatoriales porque, en contraste con la intensa corriente
ascendente, prácticamente no hay vientos en superficie.

42. Frente polar.
•Siguiendo el camino hacia los polos, nos
encontramos en cada hemisferio con una zona de
ascendencia donde convergen los vientos tropicales
del oeste y los vientos polares de componente este.
•Esta zona, llamada frente polar, es una zona donde se
forman continuas borrascas y se generan fuertes
vientos debido a la gran diferencia de temperaturas
entre el aire polar y el tropical.

43. Corriente en
chorro
•En cada hemisferio la tropopausa está dividida en tres
tramos que se corresponden al techo de las tres celdas
convectivas.
•El nivel medio de la tropopausa sobre el polo se encuentra a
unos 7000 m, en las latitudes medias la tropopausa se eleva
hasta los 12, 000 m y en el tercer tramo, situado sobre la
zona de intertropical, alcanza los 18 000 m.

44. Corriente en
chorro
•El llamadochorropolar, estásituadoa unaaltitudmedia de 10 000 m,
coronandoelfrentepolar a la alturade la tropopausa. Tiene un
espesorvertical del ordende 1000 m y unaanchuravariable del orden
de pocoscientosde kilómetros.
•La velocidaddel vientoenelcentroalcanzalos200 km/h y disminuye
rápidamentehaciala periferiadel chorro. El chorroforma
ondulaciones, llamadasondasde Rossby, de forma parecidaa los
meandrosque formanlosríos.

45. Sistemasde
presión
semipermanentes
•La variación de la presión se pueden
esquematizar, en franjas que se
extienden a lo largo de los paralelos.
•Están dispuestas alternando zonas
de bajas y altas presiones:
•la zona de bajas presiones
ecuatoriales, la de altas
subtropicales, la de bajas de las
latitudes medias o subpolares y las
altas polares.

46. Sistemas de
presión
semipermanentes
•Estas variaciones estacionales rompen los cinturones de presión y
delimitan los sistemas de presión semipermanentes. Éstos están
formados por grandes estructuras ciclónicas y anticiclónicas que
cambian de posición e intensidad a lo largo del año, pero no
desaparecen.
•Entre ellos mencionaremos los anticiclones de las Azores y los del
Pacífico Norte y Sur, y las bajas ciclónicas de las Aleutianas y de
Islandia.

47. Circulación
mesoescalar
•Como ejemplos de circulación mesoescalar
vamos a revisar dos tipos de vientos: los debidos
a la orografía y los de origen térmico. En el primer
caso, se distingue entre las estructuras que se
forman cuando el viento incide
perpendicularmente a un obstáculo, una cadena
montañosa, por ejemplo, que da lugar a las
llamadas ondas de montaña, y el efecto que se
produce cuando el viento incide paralelamente al
obstáculo, como por ejemplo, cuando se
encajona al pasar entre dos montañas. Los
vientos térmicos se originan por diferencias
horizontales de temperatura y pueden ser vientos
diarios como las brisas o vientos estacionales
como los monzones.

48. Monzones
•Son vientos estacionales, en parte de origen térmico y en parte debidos
al desplazamiento estacional de la posición de la zona de convergencia
intertropical. Aunque también se dan en otros continentes, los más
importantes son los que se presentan en la Península Indostánica,
donde además son amplificados por la presencia del Himalaya.

49. Vientos orográficos
•Así se conocen los vientos que son
modificados por la orografía del terreno.
•Pertenecen, pues, a la microescala. Entre
ellos vamos a distinguir los que se producen
por canalización y los de origen térmico.

50. Ondas de
montaña
•Cuando el viento sopla entre dos obstáculos
cuya separación se va estrechando se produce
un incremento de la velocidad acompañada con
una disminución de la presión por efecto Venturi.
Estos vientos encajonados pueden alcanzar
intensidades importantes, de más de 150 km/h.

51. Efecto Foehn
•El Foehn(Föhn), tambiénconocido
comovientode losAlpes, es un viento
cálidoy seco que bajade la montaña.
Este fenómenono es exclusivode los
Alpes, sinoque se puededarentodas
las cadenasmontañosas.

52. Masas de aire
•Cuandola porciónde airees suficientemente
grandey ha adquiridounaspropiedadesfísicas
aproximadamentehomogéneas, se dice que
forma unamasa de aire.
•La extensióndelasmasasde airees muy
variable, peroes del ordende miles de
kilómetroscuadradosenhorizontal y de
algunoskilómetrosde espesor. Debidoa su
tamañoy a la pocaconductividadtérmicadel
aire, las masasde aireson bastante
persistentesy ensudesplazamientohacia
otrasregiones, interaccionancon éstas
modificandolas condicionesmeteorológicas.

53. Regiones de la superficie
terrestre
•Las regiones de la superficie terrestre que
generan las masas de aire se denomiman
regiones manantiales. Estas regiones deben
ser de gran extensión y tener propiedades de
humedad y temperatura suficientemente
uniformes. Las masas se clasifican por su
temperatura en polar (P), ártica (A), tropical
(T) y ecuatorial (E); ypor la humedad en
marítimas (m) y continentales (c).