Gradientes Térmicos e Dinámica de Fluídos

Gradientes verticais

Chamáselle á diferenza de temperatura entre dous puntos situados a unha diferente altitude. Os tipos son:

• Gradiente vertical de temperatura (GVT): representa a variación vertical na temperatura do aire en condicións estáticas de repouso. É moi variable.
• Inversión térmica: é o espazo aéreo no cal a temperatura aumenta coa altura en vez de diminuír. As inversións impiden os movementos verticais do aire e están a calquera altura da troposfera.
• Gradiente adiabático seco (GAS): o valor é de 1 ºC/100 m, e seco por levar a auga en forma de vapor. O aire é un mal condutor de calor, polo tanto a masa ascendente illase do aire circundante.
• Gradiente adiabático saturado (GAH): a masa proseguirá o seu ascenso pero cun gradiente rebaixado, que recibe o nome de gradiente adiabático saturado ou húmido. Aumenta progresivamente a medida que o aire perde humidade ata que todo o vapor se condense. O valor depende da cantidade de vapor de auga inicial.

Condicións de estabilidade e inestabilidade atmosféricas

• Condicións de inestabilidade: son as que se dan cando existen movementos ascendentes, no seo dunha masa aérea estática ambiental, cunhas variacións térmicas verticais que se corresponden co GVT. Para que o ascenso sexa posible, tense que cumprir a relación GVT > GAS.
• Condicións de estabilidade ou subsidencia: é inversa á de convección. Vaise secando por quentamento. Na superficie, as subsidencias van xerar un anticiclón por aumento da presión atmosférica. Hai dous tipos de situacións de estabilidade:
  • Que o GVT sexa positivo e menor co GAS, 0 < GVT < 1, a situación de estabilidade atmosférica na que non se producen movementos verticais.
  • Que o GVT sexa negativo, GVT < 0, fenómeno de inversión térmica que forma nubes a rentes do solo, néboa, e atrapa os contaminantes por subsidencia ou esmagamento contra o solo.

As subsidencias máis intensas adoitan producirse en inverno, con vento en calma, cando as noites son longas e a atmosfera está moi fría, sobre todo nos dous primeiros metros de contacto co solo.

Dinámica global das masas fluídas

Dinámica atmosférica

A circulación atmosférica é levada a cabo polo vento. A traxectoria do vento non adoita ser rectilínea, xa que o relevo pode frealo, amplificalo ou formar remuíños.

Efecto Coriolis: esta forza é consecuencia do movemento de rotación terrestre e do xiro antihorario. A forza de Coriolis non ten un valor constante, é máxima nos polos e diminúe ata chegar ao ecuador, onde se anula. Debido a este efecto, a medida que vai avanzando en latitude, vaise encontrando cun solo que cada vez xira máis despacio, polo que tende a adiantarse en rotación. Os ventos circulan dende os anticiclóns ás borrascas en sentido radial, seguindo o gradiente de presión. Ao ser desviados pola forza de Coriolis, o resultado é un xiro en sentido horario en torno ós anticiclóns e antihorario ás borrascas.

Circulación xeral da atmosfera: nas zonas ecuatorais é intenso xa que os raios solares inciden verticais. O aire quente por contacto coa superficie terrestre tenderá a ascender, dando lugar a borrascas ecuatorais (B). Nos polos, as baixas temperaturas van provocar o esmagamento dun anticiclón polar (A).

Dinámica da hidrosfera

Os océanos desempeñan un papel moi importante no clima. A auga móvese duns sistemas terrestres a outros dando lugar ao ciclo da auga.

A hidrosfera como regulador térmico: grazas ao calor específico da auga, absorbe e almacena por máis tempo unha gran cantidade de calor. Os océanos quéntanse e arrefrían máis despacio que os continentes, polo que á mesma latitude os lugares preto do mar terán unha menor amplitude térmica. Debido á distancia dos océanos, o interior dos continentes situados en latitudes medias e altas arrefría moito no inverno, o que dá lugar ao arrefriamento do aire que os cobre. O aire frío tende a esmagarse contra o solo, orixinando un anticiclón continental. As brisas mariñas, a diferenza do que ocorre no interior dos continentes débese á acción destas brisas, zonas limítrofes á costa posúen unha menor amplitude térmica.

Correntes oceánicas: constitúen un mecanismo de transporte de calor máis eficaz co atmosférico. Hai dous tipos: superficiais e profundas.

• Correntes superficiais: percorren a zona central dos grandes océanos e realizan unha traxectoria que está condicionada ó xiro do vento en torno aos anticiclóns. Cando acadan a costa oeste, retornan ó seu lugar de orixe constituíndo a deriva do oeste. Cando acadan as costas orientais, sofren unha dobre desviación: cara ás altas latitudes, e ás zonas tropicais e ecuatorais. Na zona ecuatorial adoita formarse a contracorrente ecuatorial, situada entre os xiros anticiclónicos do hemisferio norte e sur, que circula en sentido contrario. Outras correntes son as frías do polo norte: corrente do Labrador, a de Groenlandia e a circumpolar Antártida.
• Correntes profundas: orixinadas polas distintas densidades das augas, maior canto máis fría ou salgada, tendendo a afundirse para dar lugar a unha circulación termohalina. O movemento comeza a partir do arrefriamento da capa superficial, que tende a descender provocando o afloramento da auga máis profunda e cálida para ocupar o seu lugar. Este descenso pode verse dificultado pola achega de auga doce.

O océano global: conxunto formado por tódolos mares e océanos do planeta, a denominación resulta axeitada debido á comunicación existente entre todos eles. Ademais, o seu estudo é de grande importancia porque nel está a resposta a moitas das interrogantes sobre o clima, xa que é un importante almacén de CO₂.

• A cinta transportadora oceánica: unha especie de fita de auga que percorre a maioría dos océanos do planeta: na primeira como corrente profunda, e na segunda como corrente superficial.
• O fenómeno del Niño: débese a un excesivo quentamento das augas do Pacífico oriental en Perú. El Niño prodúcese cando os ventos alisios amainan e non arrastran a auga da superficie oceánica cara ao oeste. La Niña é unha exaltación desta situación normal que ocorre nas ocasións nas que os ventos alisios sopran con máis forza do normal. Os efectos de El Niño déixanse sentir no resto do mundo.