Clima, Precipitacions i Fenòmens Meteorològics Extrems

El Clima: Concepte i Paràmetres

Anomenem clima el conjunt de fenòmens de tipus meteorològic que caracteritzen la situació i el temps atmosfèric en un lloc determinat de la Terra.

No hem de confondre clima amb el temps atmosfèric (temperatura, humitat, nuvolositat, precipitació i vent) d’un moment determinat. El clima sorgeix com a resultat d’una sèrie d’interaccions entre la latitud, l’altitud, la continentalitat i l’orientació respecte a l’acció dels vents. Per comprendre el clima hem de saber elaborar i interpretar climogrames, gràfics que representen els climes de diferents zones de la Terra. A més, hem de conèixer conceptes com ara precipitació i front.

A) Formació de les Precipitacions

La precipitació és la caiguda d’aigua líquida o sòlida sobre la superfície terrestre. Perquè tinguin lloc les precipitacions abans han de generar-se núvols. Es poden formar de tres maneres diferents:

• Per convecció tèrmica.
• Per ascens orogràfic.
• Per convecció en un front.

Núvols de Convecció Tèrmica

Es formen en els casos d’inestabilitat atmosfèrica. Es produeixen com a conseqüència de l’ascens convectiu d’aire càlid i humit fins a assolir el nivell de condensació, en el qual s’origina un núvol petit de tipus cúmulus. Si fa la suficient calor i hi ha suficient humitat, poden formar-se diversos cúmulus, que s’agrupen formant un núvol de desenvolupament vertical en forma de torrassa, anomenat cumulonimbus. En aquest tipus de núvols hi ha molta diferència de temperatura entre la seva base i el seu cim congelat. A causa d’aquest contrast de temperatura, es formen uns forts corrents tèrmics ascendents al seu interior, que eleven les minúscules gotes d’aigua de la base del núvol, fent que xoquin i que s’uneixin amb d’altres durant l'ascens. Així arriben a formar-se gotes de dimensions més grans, el pes de les quals les fa caure en forma de pluja.

Núvols per Ascens Orogràfic

Es produeixen pel xoc d’una massa d’aire humit contra una muntanya, cosa que provoca l’ascens de l’aire fins a arribar al nivell de condensació. Habitualment, el desenvolupament d’aquests núvols és horitzontal, es diuen estrats, i originen una precipitació per contacte del núvol amb el vessant, anomenada precipitació horitzontal. Una vegada culminat el cim de la muntanya, el núvol ha perdut la major part de l’aigua que contenia i la que li queda es converteix en vapor, en escalfar-se a mesura que descendeix per la banda oposada a aquella per la qual va ascendir. Com a resultat, aquest vessant de la muntanya és una zona seca o d’ombra de pluges.

Núvols de Convecció en un Front

Un front és la zona de contacte entre dues masses d’aire de diferent temperatura i humitat, és a dir, amb un gran contrast tèrmic. Les dues masses es comporten com sistemes aïllats, per la qual cosa no es barregen sinó que topen; a la zona de contacte, és a dir, al front, s’allibera l’energia originada per la diferència de temperatures en forma de pluges o de vents.

Tipus de Borrasques Frontals o Mòbils

Hi ha tres tipus de fronts:

• Freds: Es formen quan una massa d’aire fred és moguda pel vent fins que entra en contacte amb una altra d’aire càlid. La freda, més ràpida i densa, s’introdueix com una falca sota la càlida, obligant-la a ascendir, fet que afavoreix la formació d’una borrasca o depressió. Forma núvols de desenvolupament vertical (cumulonimbus).
• Càlids: Es formen quan la massa d’aire càlid es desplaça fins a trobar-se amb una altra d’aire més fred. De la mateixa manera que en el cas anterior, la que ascendeix pel front és la càlida, que és la menys densa. Aquest ascens no és tan vigorós com l’anterior, sinó que és molt més lent i dóna lloc a núvols de desenvolupament horitzontal; els inferiors s’anomenen nimbostratus, i els superiors, altostratus. Cobreixen tot el cel d’un gris plomós poc atractiu i proporcionen pluges febles i persistents i nevades. Per damunt, en les capes més altes, es formen els cirrus. Els cirrus indiquen bon temps.
• Oclusos: Apareixen per la superposició de dos fronts diferents, un de fred i un altre de càlid. Un d’ells, generalment el càlid, acaba per perdre el contacte amb el terra (oclusió), deixant l’altre, generalment el fred, en contacte amb la superfície.

B) Tipus de Precipitacions

Les precipitacions més freqüents són la pluja, la calamarsa i la neu.

Pluges

Són precipitacions en forma líquida:

• Si és suau s’anomena plovisqueig.
• Si és forta s’anomena xàfec.
• Si abraça gran superfície i procedeix d’un nimbostratus, s’anomena pluja persistent.

Pluges Torrencials

S’anomenen així les precipitacions superiors als 200 litres per metre quadrat durant un període de 24 hores. Són especialment perilloses perquè poden donar lloc a inundacions desastroses. En funció de la quantitat de pluja caiguda durant 12 hores, s’estableixen tres tipus de sistemes d’alerta, en els quals es determinen les mesures adequades per fer-hi front: blanca, groga i vermella.

Normes davant el Risc de Tempesta

• És convenient ajupir-se, no aixecar mai els braços ni obrir un paraigua.
• Cal allunyar-se d’objectes metàl·lics: antenes de ràdio, cables elèctrics, eines de conreu, etc., ja que són bons conductors.
• No córrer amb calçat o roba mullada ni banyar-se perquè la humitat és bona conductora de l’electricitat.

La Neu i la Calamarsa

Si els petits cristalls de gel del cim d’un cumulonimbus topen amb altres cristalls, es formen els cristalls hexagonals que constitueixen la neu. La neu és perillosa sobretot en les zones de muntanya, ja que la seva acumulació pot provocar risc d’allaus. Un altre risc climàtic són els torbs: combinació d’un vent superior a 50 km/h, neu i temperatures de -7 °C.

La calamarsa es forma en les tempestes de primavera o d’estiu quan els cristalls de gel del cim cauen fins a la zona intermèdia del núvol. La calamarsa de gran mida s’anomena pedregada i pot arribar a tenir diverses capes de gel. Aquest tipus de precipitació suposa un risc per a l’agricultura perquè colpeja les collites i les danya. També origina destrosses i pot provocar mort per impacte.

El Clima a les Nostres Latituds

El clima a les zones temperades de l’hemisferi nord ve determinat per la posició que ocupi el duo format pel front polar i el corrent en jet. El front polar i el jet fan de frontera entre l’aire fred polar i el càlid tropical.

El Jet Polar (Jet Stream)

El jet polar, anomenat també jet stream, és “un velocíssim riu de vent que envolta la Terra, com una serp que mossega la cua, a altituds de la tropopausa”. Els vents freds del nord-est xocaran contra la seva esquena i es posaran en falca per sota dels càlids del sud-oest, que ascendiran per tot el seu cos. Durant el seu ascens, aquests vents, en lloc de pujar per la línia de màxim pendent, es desvien a la dreta per l’efecte Coriolis. En arribar a l’altura del cap (la tropopausa), giraran al voltant de la Terra d’oest a est i llavors formaran el jet.

El Front Polar

El front polar està format per una sèrie de fronts (càlids, freds i oclusos) que envolten la Terra com si fossin un front únic i, com qualsevol altre front, és una zona imaginària que separa dues masses d’aire de diferent temperatura: freda al nord i càlida al sud.

El Vòrtex Circumpolar i les Situacions Zonals

El vòrtex circumpolar és un conjunt de borrasques ondulatòries que, en conjunt, constitueixen el front polar. Fan de frontera de separació entre l’aire fred polar i el càlid subtropical de les latituds mitjanes. En funció de la latitud sobre la qual s’assenta el vòrtex, anomenat índex zonal, ens podem trobar les situacions A, B o C.

• Situació A: El vòrtex circumpolar és un cercle tancat situat a les proximitats del pol Nord. Això és a causa que tant la ZCIT com els anticiclons subtropicals es desplacen cap al nord durant l’estació càlida.
• Situació B: La ZCIT, els anticiclons subtropicals i les borrasques subpolars es desplacen cap al sud. Els westerlies bufen també més cap al sud, per la qual cosa el front polar i el jet descendeixen. Poden arribar a assolir els 30° de latitud nord durant l’hivern. Serpenteja i produeix unes ondulacions cap amunt i cap avall, anomenades ones de Rossby. Les ondulacions descendents donen lloc a borrasques.
• Situació C: Si la situació B es manté, els meandres se solen anar a dilatar més i més fins que es trenquen. Llavors les borrasques subpolars passen al sud, on originen pluges. Les borrasques ondulatòries constitueixen el front.

Formació de les Borrasques Ondulatòries

1. El llevant polar bufa fort i produeix una ondulació cap amunt.
2. Els westerlies contraataquen i originen una ondulació cap amunt. Enmig dels dos fronts es forma una borrasca.
3. Es produeix un front oclús per la unió dels fronts i s’originen intenses precipitacions.
4. La precipitació provoca que els fronts es desfacin, per la qual cosa el front polar recupera la seva forma rectilínia.

Anticiclons de Blocatge

En algunes ocasions, la dilatació roman sense que es trenquin els meandres, i s’originen els anticiclons de blocatge, que s’anomenen així perquè romanen immòbils durant dies i dies i perquè, com qualsevol altre anticicló, actuen com a turons: impedeixen l’entrada de les pluges i originen així intenses sequeres.

El Clima d’Espanya

El clima de la península Ibèrica està determinat per la posició geogràfica que ocupi l’anticicló subtropical de les Açores. Durant l’estiu està més a prop del pol Nord i bloqueja l’entrada de borrasques al nostre país, desviant-les al nord d’Europa. Les pluges d’estiu són de caràcter tempestuós, originades per núvols de desenvolupament vertical que es formen a partir de la convecció tèrmica d’aire càlid i humit. En aquesta època de l’any és freqüent que els vents arribin procedents de l’anticicló subtropical situat sobre el desert del Sàhara, i donant lloc a les calitges.

Durant l’hivern, l’anticicló de les Açores es desplaça cap al sud, cosa que no hauria d’haver-hi cap impediment per a l’entrada de les precipitacions; no obstant això, el nostre país es comporta en aquesta estació com un continent, ja que com a resultat de l’intens fred hivernal es forma un anticicló de blocatge que dóna lloc a intenses sequeres, acompanyades de boires o gelades, i desvia les pluges cap a la cornisa cantàbrica i cap al nord d’Europa. Les pluges són de tipus frontal, però, per tal que es produeixin, s’ha de desfer l’anticicló continental. Quan fa més calor l’anticicló continental desapareix, i llavors és freqüent que entrin les borrasques ondulatòries frontals.

La Gota Freda

El seu origen no té a veure amb els fronts, sinó que es tracta de l’entrada d’aire fred procedent de latituds més altes i fredes que s’han colat a causa d’una ruptura del corrent de jet. Aquest aire fred, situat sobre un aire més càlid i menys dens, tendeix a descendir en espiral fins a assolir la superfície. Alhora s’origina una borrasca per l’ascens convectiu de l’aire càlid i humit, i es formarà un núvol de ràpid desenvolupament vertical. Això ocorre quan la massa ascendent conté molta humitat, com succeeix a finals d’estiu.

Els Tornados

Són una espècie de columna giratòria de vent i pols d’uns 50 metres d’amplada que s’estén des del terra fins a la base d’un cumulonimbus. Es forma per un remolí que resulta d’un escalfament excessiu de la superfície terrestre. El gir sol començar quan el vent de les capes altes bufa amb major intensitat i en diferent sentit que el de les capes baixes.

El Clima de les Latituds Baixes

A) Els Monsons

Són una espècie de brisa marina a gran escala en la qual l'alternança de moviments terra-mar és semestral en lloc de diària. En l’hivern de l’hemisferi nord, quan la ZCIT està en la seva posició més meridional, el fred fa que s’instal·li sobre Àsia un anticicló continental que, com la resta dels anticiclons, expulsa cap a l’exterior vents freds i secs. A l’estiu, quan es desfà l’esmentat anticicló, la ZCIT ascendeix, situant-se sobre Àsia. Llavors comencen les pluges monsòniques a l’Índia i en el sud-oest d’Àsia.

B) Ciclons Tropicals, Huracans o Tifons

Són tres termes equivalents utilitzats en meteorologia per a denominar un grup de tempestes molt pròximes entre si, les quals ocupen un diàmetre mitjà d’uns 500 km, que giren en espiral al voltant d’una àrea central de baixa pressió: l’ull de l’huracà. El sentit de gir és contrari a les agulles del rellotge en l’hemisferi nord i al revés en l’hemisferi sud. Quan el vent bufa a menys de 120 km/h es consideren tempestes tropicals. En aquests llocs la forta insolació provoca l’escalfament de l’aigua marina fins a un mínim de 26,5 °C, la qual cosa origina una intensa evaporació i un elevat GVT. Aquesta situació genera l’evaporació per convecció d’aire càlid i humit fins a formar núvols tempestuosos d’un enorme desenvolupament vertical. Sota l’ull de l’huracà i com a conseqüència de la força exercida per les borrasques, es produeix una maror ciclònica que, impulsada pel vent, pot inundar les costes. Quan un huracà penetra a terra, s’afebleix perquè se li talla el subministrament d’humitat i es converteix en una borrasca tropical; però, si retorna al mar, es pot reactivar. Els majors perills d’un huracà es deuen a la velocitat de rotació del vent al voltant de l’ull, a les inundacions causades per les pluges torrencials i per les marors ciclòniques que afecten les àrees costaneres.

El Nom dels Huracans

Des del 1953 l’OMM utilitza llistes de vint-i-un noms ordenats alfabèticament. Al principi eren noms femenins, però des de 1978, se’n fan servir també de masculins.

Els Huracans i el Canvi Climàtic

• Segons un article de la revista Nature de Londres, un augment de la temperatura de l’aigua superficial del Carib de mig grau s’associa a l’increment en la freqüència i intensitat dels huracans en l’Atlàntic Nord. Exemples notables són el Mitch (1998) i el Katrina (2005). El nombre d’huracans de grau 4 i 5 s’ha duplicat en totes les conques oceàniques al llarg dels últims 35 anys.
• Per contra, un altre grup de científics afirma que la seva freqüència no ha patit modificacions apreciables al llarg dels últims anys. A més, al Carib augmenten els huracans durant els anys en els quals es produeix La Niña i disminueixen en els d’El Niño.
• En conclusió, ara per ara no tenim ni el consens ni les dades suficients per a determinar la influència del canvi climàtic sobre l’activitat d’huracans.