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Ciencias de la tierra

Resumen: Distribución de la radiación sobre el planeta tierra. Movimientos de la atmósfera. Movimientos de la hidrosfera. Aguas continentales. Aguas oceánicas. Clima.
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Autor: Veleriro
Índice

Índice

Distribución de la radiación sobre el planeta tierra.

Movimientos de la atmósfera

Movimientos de la hidrosfera

Aguas continentales

Aguas oceánicas.

Clima

 

1.- DISTRIBUCIÓN DE LA RADIACIÓN SOBRE EL PLANETA TIERRA.

Figura 2- 6 > Distribución de la radiación solar total en la superficie de la Tierra

B.- BALANCE TOTAL DE ENERGÍA EFECTO "INVERNADERO"

La temperatura media en la Tierra se mantiene prácticamente constante enunos 15ºC, pero la que se calcula que tendría si no existiera la atmósferasería de unos -18ºC. Esta diferencia de 33ºC tan beneficiosa para la vida enel planeta se debe al efecto invernadero.

  El motivo por el que la temperatura se mantiene constantees porque la Tierra devuelve al espacio la misma cantidad de energía querecibe. Si la energía devuelta fuera algo menor que la recibida se iríacalentando paulatinamente y si devolviera más se iría enfriando.

Por tanto la explicación del efecto invernadero no está en que parte de laenergía recibida por le Tierra se quede definitivamente en el planeta. Laexplicación está en que se retrasa su devolución porque, aunque lacantidad de energía retornada es igual a la recibida, el tipo de energía quese retorna es distinto. Mientras que la energía recibida es una mezcla deradiación ultravioleta, visible e infrarroja; la energía que devuelve laTierra es, fundamentalmente infrarroja y algo de visible. 

Las radiaciones que llegan del sol vienen de un cuerpo que está a 6000ºC,pero las radiaciones que la superficie devuelve tienen la composición delongitudes de onda correspondientes a un cuerpo negro que esté a 15ºC. Poreste motivo las radiaciones reflejadas tienen longitudes de onda de menorfrecuencia que las recibidas. Están en la zona del infrarrojo y casi todas sonabsorbidas por el CO2, el vapor de agua, el metano y otros, por loque se forma el efecto invernadero. Así se retrasa la salida de la energíadesde la Tierra al espacio y se origina el llamado efecto invernadero quemantiene la temperatura media en unos 15ºC y no en los -18ºC que tendría sino existiera la atmósfera.
  Balance energético de la Tierra

Balance energético en la Tierra.- De los 324 W.m-2que llegan de media a la Tierra, en la parte alta de la atmósfera (1400 W.m-2 es la constante solar); 236 W.m-2  son reemitidos al espacio enforma de radiación infrarroja, 86 W.m-2  son reflejados por lasnubes y 20 W.m-2 son reflejados por el suelo en forma de radiacionesde onda corta. Pero el reenvío de energía no se hace directamente, sino queparte de la energía reemitida es absorbida por la atmósfera y devuelta a lasuperficie, originándose el "efecto invernadero".

Energía interna de la Tierra

La temperatura va aumentando en el interior de la Tierra hasta llegar a serde alrededor de 5000ºC en el núcleo interno. La fuente de energía quemantiene estas temperaturas es, principalmente, la descomposición radiactivade elementos químicos del manto,

Esta energía interna es responsable de las corrientes de convecciónque mueven las placas litosféricas, por lo que tiene importantes repercusionesen muchos procesos superficiales: volcanes, terremotos, movimiento de loscontinentes, formación de montañas, etc. 

2.- MOVIMIENTOS DE LA ATMÓSFERA

A.- ZONAS DE ALTAS Y BAJAS PRESIONES

 La contaminación atmosférica está directamente relacionada con lasituación sinóptica de un lugar, ya que esta define la presencia de inversióntérmica, las trayectorias de las masas de aire y el origen y dinámica de losvientos.

La presión atmosférica es un factor fundamental en los procesos meteorológicos,ya que las variaciones temporales que presenta, tanto verticales comohorizontales, pueden definir fenómenos que afectan el tiempo y clima. Lasvariaciones verticales son marcadas y en líneasgenerales implican descenso con la altura ylas horizontales están referidas a mecanismos térmicos y dinámicos asociadosal movimiento del aire (acumulación y vacío del aire).

Mar de Nubes en Canarias
( P. Cereceda)

Dependiendo de su comportamiento y localización (configuración de isobaras)se distinguen:

- Anticiclones o centros de altas: son zonas de altas presiones (> a 1013hPa), en torno a las cuales las isobaras se cierran en círculos y en los que lapresión aumenta desde la periferia al centro.

- Depresiones, borrascas o centros de baja: son zonas de bajas presiones(< a 1013 hPa) en torno a las cuales las isobaras se cierran en círculoa,disminuyendo la presión desde la periferia al centro.

- Dorsales, cuñas, lomas o crestas: son apófisis que prolongan un anticiclón

- Talweg, valles, vaguadas, senos o surcos: son prolongaciones de una depresión

- Cuellos o collados: son regiones situadas entre dos depresiones o vallespor una parte, y dos dorsales o anticiclones, por otra.

Configuraciones isobáricas al nivel del mar
Fuente: M. Vide en Cuadrat y Pita, 1997

B.- CONVERGENCIA INTERTROPICAL. INFORMACIONES METEOROLÓGICAS

La zona de convergencia intertropical (ZCIT) es uno de los sistemas meteorológicosmás importantes que se forma sobre las regiones de masas de aguas más cálidasen los trópicos. donde las masas de aire están forzadas a ascender por elcalentamiento, esto origina una abundante formación de nubes y fuerteslluvias.Debido a su estructura física, la ZCIT se ha mostrado decisiva en lacaracterización de las diferentes condiciones de tiempo y de clima en diversasáreas de la Región Tropical. Su influencia sobre las precipitaciones en loscontinentes africano, americano y asiático.

En una imagen satelital se identifica como una franja de nubes localizadas alnorte del ecuador. La ZCIT se la localiza en la región donde ocurren marcadasinteracciones oceano-atmosféricas: zona de confluencia de los Alisios; zona dela depresión ecuatorial; zona de máxima temperatura de la superficie del mar;zona de máxima convergencia de masa; y zona de banda de máxima cobertura denubes convectivas, todas interactuando próximas a la franja ecuatorial. A pesarde esa interacción las características no se presentan, necesariamente almismo tiempo, sobre la misma latitud.La ZCIT no es estacionaria y tiende adesplazarse sobre las áreas superficiales más calientes a lo largo del año.

En general la ZCIT posee un desplazamiento norte-sur a lo largo del año. Eldesarrollo anual de la ZCIT tiene, aproximadamente, el período de un año,alcanzando su posición más al norte (8º N) durante el verano del HemisferioNorte, y su posición más al sur (1º N) durante el mes de abril. Además deesa oscilación anual, la ZCIT presenta oscilaciones con mayores frecuencias,con el período variando de semanas a días.

Con la finalidad de hacerse un estudio de la localización de la ZCIT,diversos autores usan diferentes variables físicas como por ejemplo: coberturade nubes; componente meridional del viento en los niveles bajos; presión alnivel medio del mar, etc.

3.- MOVIMIENTOS DE LA HIDROSFERA

A.- CICLO HIDROLÓGICO EN FUNCIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE LA ENERGÍA.

El Ciclo Hidrológico, llamado también ciclo de agua, es el movimientoperpetuo del agua a nivel planetario. Su fuerza motriz es la acción conjuntarealizada por la energía solar y la fuerza de gravedad.

¿En que consiste el ciclo hidrológico?

El sol evapora el agua y los vientos transportan este vapor sobre la tierra oel mar, donde se condensa y se precipita como lluvia, Cuando cae sobre latierra, la lluvia se evapora, fluye por ríos y quebradas, se infiltra en elsuelo y fluye subterráneamente en su regreso al mar, o bien es absorbida porlas raíces de las plantas, llega a las hojas donde se evapora y regresa a laatmósfera para continuar el ciclo.

Proceso del Ciclo Hidrológico

  • Condensación - es la transformación del agua del estado gaseoso al líquido debido a cambios de presión y temperatura.
  • Precipitación - caída del agua como efecto de la gravedad, principalmente en forma de lluvia, aunque también cae como nieve y granizo.
  • Infiltración - es la penetración del agua en el suelo.
  • Evaporación - constituye el proceso por el cual el agua pasa del estado líquido al gaseoso

5.- AGUAS CONTINENTALES

A.- BALANCE HIDROLÓGICO

Balance hidrológico.

Resulta de la diferencia entre el agua que ingresa por precipitaciones y laque sale por evaporación o transpiración. Si el ingreso es mayor hay balancepositivo.
Representa una gráfica y una numeración de las entradas y salidas de agua.

El agua es esencial en las relaciones ecológicas de animales y vegetales. Elagua disuelve las sustancias nutritivas para todos los organismos y regula latemperatura de la biosfera.

El agua.

El agua representa más del 70% de la superficie terrestre del planeta.Distribuida en océanos, ríos, lagos, lagunas, pantanos, nieve, hielo,casquetes polares y en forma de vapor.
Existe otra parte que se encuentra en los organismos vivos que la llamada aguade constitución.
El aguas es muy importante para la supervivencia de los organismos vivos, quetoman el agua de las lluvias su agua de constitución y la que necesitan parasus funciones.
El agua es imprescindible para todos los procesos químicos de todos losorganismos.

La hidrosfera.

Está formada por todas las aguas del planeta: continentales, oceánicas yatmosféricas.
Las aguas continentales comprenden:
- Los manantiales: provienen de la capa superficial de la corteza terrestre.Tienen su origen en la infiltración de precipitaciones.
- Los ríos: son cursos de agua que desembocan en mares o en otros ríos.
Son llamados corrientes por su movimiento debido a desniveles de la superficie.
- Los lagos: es el agua estancada. Por lo general son aguas dulces.
- Los glaciares: se forman en montañas altas y regiones polares. Poseen lamayor reserva de agua dulce del planeta.
El agua dulce proviene de diversas precipitaciones:
- El rocío: el vapor de agua cerca del suelo se condensa en superficies sólidascomo las plantas.

La nieve: el vapor de agua se condensa en altas montañas y en latitudesmedias y altas.

La lluvia: la cantidad de lluvia varía de una región a otra.

Las aguas dulces.

La mayor cantidad de agua dulce se encuentra en las regiones polares. Lanieve en las montañas se derrite en primavera y descienden para aumentar elcaudal de ríos y lagos.

El agua de las precipitaciones penetra en el suelo hasta el subsuelo formandoaguas subterráneas.

Por otro lado el agua que cae se evapora formando la humedad atmosférica.
Si existen muchas precipitaciones el suelo se satura y lo que sobra de algunaforma llegará a ríos, lagos o mar.
- El agua de infiltración: es cuando el agua penetra en el suelo.
La rapidez de infiltración depende las partículas del suelo. Si las partículasson gruesas, los poros también y entonces penetrará más agua. La vegetaciónes importante para la permeabilidad del suelo.
- El agua capilar: no toda el agua queda en el suelo.
Parte de ella se pega a las partículas minerales, por la tensión superficialentre ellas y las moléculas de agua. Las moléculas de agua no descienden sinoque suben por capilaridad a través del suelo o penetra en las raíces de lasplantas.
- El agua freática: es el agua que llena todas las capas posibles del suelo.Una parte de esta agua permanece almacenada entre capas impermeables y otrafluye alimentando riachuelos y ríos hasta llegar al mar.
- El agua de evapotranspiración: el agua superficial se evapora con la energíatérmica y regresa a la atmósfera. Los mismo pasa cuando las plantastranspiran. La velocidad de la evapotranspiración depende de varios factorescomo temperatura, humedad, velocidad del aire entre otros.

B.- DISPONIBILIDAD Y DÉFICIT DEL AGUA

Un 70% de la superficie de la tierra es agua, pero la mayor parte de ésta esoceánica. En volumen, sólo 3% de toda el agua del mundo es agua dulce, y en sumayor parte no se halla generalmente disponible (39, 57). Unas tres cuartaspartes de toda el agua dulce se halla inaccesible, en forma de casquetes dehielo y glaciares situados en zonas polares muy alejadas de la mayor parte delos centros de población; sólo un 1% es agua dulce superficial fácilmenteaccesible. Ésta es primordialmente el agua que se encuentra en los lagos y ríosy a poca profundidad en el suelo, de donde puede extraerse sin mayor costo. Sóloesa cantidad de agua se renueva habitualmente con la lluvia y las nevadas y es,por tanto, un recurso sostenible. En total, sólo un centésimo del uno porciento del suministro total de agua del mundo se considera fácilmente accesiblepara uso humano .

Se considera que, mundialmente, se dispone de 12.500 a 14.000 millones demetros cúbicos de agua (12.500 a 14.000 kilómetros cúbicos) por año para usohumano. Esto representa unos 9.000 metros cúbicos por persona por año, segúnse estimó en 1989 (30, 107, 145, 157). (Nota: 1 metro cúbico es igual a 1.000litros.) Se proyecta que en el año 2025 la disponibilidad global de agua dulceper cápita descenderá a 5.100 metros cúbicos por persona, al sumarse otros2.000 millones de habitantes a la población del mundo . Aun entonces estacantidad sería suficiente para satisfacer las necesidades humanas si el aguaestuviera distribuida por igual entre todos los habitantes del mundo.

Pero las cifras per cápita sobre la disponibilidad de agua presentan uncuadro engañoso. El agua dulce mundialmente disponible no está equitativamentedistribuida en el mundo, ni en todas las estaciones del año, ni de año a año.En algunos casos el agua no está donde la queremos, ni en cantidad suficiente.En otros casos tenemos demasiada agua en el lugar equivocado y cuando no hacefalta. "Vivimos bajo la tiranía del ciclo del agua", observa el hidrólogoMalin Falkenmark, refiriéndose al ciclo hidrológico de la tierra .

El ciclo hidrológico de la tierra actúa como una bomba gigante quecontinuamente transfiere agua dulce de los océanos a la tierra y de vuelta almar En este ciclo de energía solar, el agua se evapora de la superficie de latierra a la atmósfera, de donde cae en forma de lluvia o nieve. Parte de estaprecipitación vuelve a evaporarse dentro de la atmósfera. Otra parte comienzael viaje de vuelta al mar a través de arroyos, ríos y lagos. Y aun otra partese filtra dentro del suelo y se convierte en humedad del suelo o en agua desuperficie. Las plantas incorporan la humedad del suelo en sus tejidos y laliberan en la atmósfera en el proceso de evapotranspiración. Gran parte delagua subterránea finalmente vuelve a pasar al caudal de las aguas desuperficie.

Los años de rápido crecimiento demográfico y el creciente consumo de aguapara la agricultura, la industria y las municipalidades han creado tensiones enlos recursos de agua dulce mundialmente. En algunas zonas la demanda de agua yaes superior al suministro de la naturaleza, y se prevé que un número cada vezmayor de países enfrentarán condiciones de escasez de agua en un futurocercano.

Crecimiento de la población, escasez de agua

La población del mundo, de casi 6.000 millones, está creciendo a razón deunos 80 millones por año. Esta cifra entraña un aumento de la demanda de aguadulce de aproximadamente 64.000 millones de metros cúbicos por año —cantidadequivalente a todo el caudal anual del Rin. Si bien las tasas de crecimiento dela población se ha frenado algo, el número absoluto de habitantes que se añadencada año a la población —la cifra pertinente para considerar ladisponibilidad y necesidad de agua dulce— permanece cerca de los niveles másaltos de la historia. Para dar un ejemplo, como desde 1970 se han añadido alplaneta casi 2.000 millones de habitantes, se dispone ahora de un tercio menosde agua per cápita que entonces.

China y la India, que ocupan, respectivamente, el primero y el segundo lugarentre los países más populosos del mundo, ofrecen ejemplos de la manera en queaun modestas tasas de crecimiento demográfico se traducen en grandes númerosabsolutos cuando la base poblacional es grande. En China la tasa de crecimientode la población estimada en 1998 es de un 1% por año (135). Pero como lapoblación de China supera los 1.200 millones de habitantes, aun una tasa decrecimiento demográfico baja significa 12 millones más de habitantes por año.La tasa de crecimiento demográfico de la India, que es de alrededor de 1,9% poraño, considerablemente más alta que la de China, significa que anualmente se añadenunos 18 millones de habitantes a la población actual de la India de unos 970millones.

En las dos regiones del mundo que ya enfrentan la escasez de agua absoluta oestacional más seria —África y el Cercano Oriente— las tasas decrecimiento de la población siguen estando entre las más altas del mundo. Enel África subsahariana la población está creciendo, término medio, a razónde 2,6% por año; en el Cercano Oriente y África del Norte, a razón de 2,2%.Estas tasas de crecimiento demográfico tienen consecuencias nefastas para elsuministro de agua per cápita en los países de esas regiones .

Tensión hídrica y escasez de agua. A medida que crece la población,aumenta el número de países que confrontan condiciones de escasez de agua(62). Se dice que un país experimenta tensión hídrica cuando el suministroanual de agua desciende a menos de 1.700 metros cúbicos por persona. Cuandodesciende a niveles de 1.700 a 1.000 metros cúbicos por persona, puedenpreverse situaciones de escasez periódica o limitada de agua. Cuando lossuministros anuales de agua bajan a menos de 1.000 metros cúbicos por persona,el país enfrenta escasez de agua (57, 69, 139). Una vez que un paísexperimenta escasez de agua, puede esperar una escasez crónica que amenace laproducción de alimentos, obstaculice el desarrollo económico y dañe losecosistemas.

Malin Falkenmark formuló los conceptos de tensión hídrica y de escasez deagua basándose en un índice de las necesidades de agua dulce per cápita. Paraello estimó una necesidad mínima de 100 litros por día por persona para usodoméstico, y de 5 a 20 veces más para usos agrícolas e industriales (65, 69).Estos conceptos han sido ampliamente aceptados y empleados por los hidrólogos,el Banco Mundial y otras organizaciones. Population Action International (PAI),por ejemplo, se ha valido de ellos para efectuar proyecciones de ladisponibilidad de agua per cápita y para pronosticar situaciones de escasez deagua en 2025 y 2050

Los cálculos sobre tensión hídrica y escasez de agua se basan enestimaciones de los suministros renovables de agua dulce de un país y noincluyen el agua extraída de acuíferos subterráneos fósiles. Las aguassubterráneas fósiles son esencialmente un recurso no renovable puesto queestos profundos acuíferos necesitan decenas de miles de años para reponerse.Un país puede evitar por un tiempo los efectos de la tensión hídricaextrayendo agua no renovable, pero esta práctica no es sostenible,especialmente si la población continúa creciendo rápidamente y aumenta lademanda de agua per cápita.

En 1995, 31 países con una población conjunta de más de 458 millones,enfrentaron tensión hídrica o escasez de agua. Esto representa una adición desolo tres países desde 1990, cuando 28 países con una población de 335millones en total experimentaron tensión hídrica o escasez de agua (49). Peroel número de habitantes que, según se estima, viven en países con tensión hídricoy escasez de agua experimentó un aumento de casi 125 millones durante estoscinco años, lo que pone de manifiesto el aumento de la población en paísescon escasez de agua.

6.- AGUAS OCEÁNICAS.

A.- MOVIMIENTOS DEL MAR.

Los movimientos del mar

Los mares no son masas de agua estáticas, sino que tienen diversos movimientosprovocados por distintos agentes. Los movimientos del mar son: las mareas,ocasionadas por la acción gravitacional de la Luna y del Sol; las corrientesmarinas, generadas por los vientos y por el movimiento de rotación de laTierra; y las olas, provocadas por la acción de los vientos sobre lacapa superficial del agua.

 Todos estos movimientos hacen que el mar esté mejor adaptado paraalbergar la vida. Las mareas y las olas permiten mojar periódicamente lossectores del litoral, donde se alberga la mayor biodiversidad de los océanos.Las corrientes, por su parte, posibilitan el flujo de los elementos del planctony el movimiento de los diásporos de muchos seres. Estos colonizansectores a veces muy alejados de sus lugares de origen, y al mismo tiempofacilitan el intercambio de porciones de aguas, permitiendo el aporte denutrientes y de oxígeno, y los intercambios de temperatura y salinidad.

Las mareas

La ley de la gravitación universal señala que todos los cuerpos atraen yson atraídos por otros cuerpos en forma proporcional a sus masas y a ladistancia que los separa. Los mares no son una excepción, y sus aguas son atraídaspor masas de cierta envergadura, como la Luna y el Sol.

Las mareas permiten que un sector del litoral permanezca bajo agua ysobre ella a lo menos dos veces al día, lo que es aprovechado por una ampliagama de organismos que sacan provecho de esta situación.

El nivel de los mares sube y baja dos veces por día. Estos cambios de nivelse denominan mareas y son provocados principalmente por la atracciónlunar.

En un determinado punto del océano, la marea sube cuando la Luna estájusto en la vertical de ese punto y cuando este satélite está en la verticalde las antípodas del lugar. A la inversa, cuando la Tierra gira en un cuarto otres cuartos de vuelta, y la posición de la Luna se desplaza en 90° y 270°con respecto a la vertical del punto de observación, tenemos las mareasbajas.

Por otro lado, si la Luna y el Sol tienden a alinearse sobre un determinadopunto, la atracción gravitacional del Sol se combina con la de la Luna, y enesos momentos se producen las mareas más altas y las más bajas.

El oleaje

Cuando observamos las olas avanzar hacia la playa, estamos observando uncurioso fenómeno. Antes de reventar, la ola en realidad no hace avanzar elagua, sino que solo hace subir y bajar porciones de ésta. Lo que se desplaza essolo la onda.

Las olas son producidas por el roce del viento sobre la superficie del mar.

Al reventar en el litoral, el agua de la ola salta para todos lados, aireándosey mojando las playas y las rocas, facilitando la vida de los habitantes dellitoral.

Las corrientes

Se llaman corrientes marinas al desplazamiento de grandes masas deaguas que giran alrededor de los continentes. Estas corrientes son causadas porlos vientos alisios y por el rotar de la Tierra.

Las corrientes frías se forman en los polos y suben hacia las zonastropicales, donde se calientan y retornan hacia los polos, donde vuelven aenfriarse y el ciclo continúa.

Las corrientes son muy importantes, al permitir que los seres vivos y losnutrientes se desplacen, y al evitar que los mares tropicales se sobrecalienteny los mares polares se sobreenfríen.

Corrientes oceánicas

Las grandes corrientes oceánicas son:

1.- En el hemisferio sur se encuentra la corriente fría circumantártica,de la que se derivan tres corrientes principales que recorren las costas oestede los continentes australes, y retornan por corrientes cálidas que recorrenlas costas este de dichos continentes

2.- En el hemisferio norte se da el mismo patrón, de una corrientecircumpolar de la que derivan corrientes frías que recorren los continentesboreales, y corrientes cálidas que las retornan hacia el Océano Glacial Ártico.

Las corrientes del hemisferio sur son las siguientes:

- La corriente fría de Humboldt, que sube por la costa de Chile y Perú,y retorna hacia el sur por la corriente cálida ecuatorial del sur del OcéanoPacífico.
- La corriente fría de Benguela, que se dirige al norte siguiendo lacosta oeste de África, y vuelve hacia la corriente circumantártica por lacorriente cálida de Brasil, que recorre la costa este de América del Sur(Brasil y Argentina).
- La corriente fría de Australia Occidental, que recorre la costa oestede Australia y luego retorna hacia el sur por la corriente cálidasurecuatorial del Océano Indico.

B.- CARACTERÍSTICAS Y POTENCIALIDAD DE LOS OCÉANOS.

EL AGUA del mar es una solución de sales, por lo que sus propiedades físicasson muy diferentes de las del agua dulce y varían de acuerdo con la cantidad desales que contenga. Por la gran complejidad que presenta el agua del mar en sucomposición, y debido a su riqueza en seres vivos, sustancias inorgánicas ensuspensión y gases disueltos, algunos autores la describen como "una sopaturbia de seres vivos.

Las propiedades físicas del agua del mar se pueden dividir en: térmicas,mecánicas, eléctricas, acústicas, ópticas y radiactivas.

Absorción de la luz en el agua de mar.

Las propiedades térmicas del agua del mar dependen del calor que absorbe delas radiaciones energéticas que recibe del Sol, así como de la cantidad decalor que posteriormente el mar regresa a la atmósfera. Por lo tanto, elbalance térmico del océano se establece por la diferencia entre el calorganado y el perdido, y este balance es casi estacionario en el océano en suconjunto, aunque puede variar en algunos mares en especial, según lasdiferentes latitudes donde se encuentran en el planeta: es mayor la absorciónde calor en bajas latitudes y mayor la pérdida en las altas.

Las características térmicas del agua del mar influyen sobre otras de suspropiedades, y se puede destacar que la temperatura interviene directamente enel establecimiento de la distribución de las masas de agua en el océano, porcambios de la densidad, disponiéndose las menos densas y calientes arriba y lasmás densas y frías abajo.

Otro ejemplo de la relación de la temperatura con las características delocéano consiste en que las sales disueltas en el agua del mar hacen descendersu temperatura de congelación,. evitando que una gran parte de ella, cuyatemperatura es inferior a 0ºC, se congele y pase al estado sólido, y gracias aesto se van llenando poco a poco las cuencas oceánicas.

También el conocimiento del balance térmico en el mar permite entender ladistribución de las comunidades de organismos tanto en las aguas someras comoen las profundidades. Los organismos pueden ser euritermos (los que pueden vivirdentro de unos límites amplios de temperatura)) estenotermos (los que sólopueden tolerar una variación muy limitada de temperatura).

Las características mecánicas del océano están determinadas por lasalinidad, y son la densidad y la presión.

La salinidad está dada, principalmente, por los cloruros, sulfatos ycarbonatos que se encuentran disueltos en el agua del mar, y su distribución noes uniforme ni constante, varía de un lugar a otro, tanto en direcciónhorizontal, como en vertical, e incluso sufre oscilaciones en un mismo punto delocéano, con el transcurso del tiempo. El factor fundamental que determina lasvariaciones de salinidad en un área marítima concreta es la pérdida oganancia de agua.

La densidad del agua del mar consiste en su peso derivado de la cantidad demasa de sales por unidad de volumen de agua, por lo que es directamenteproporcional a su salinidad, ya que a mayor cantidad de sales, existe una masasuperior por unidad de volumen de agua; en cambio, es inversamente proporcionala la temperatura siendo, a mayor temperatura, la densidad menor.

La densidad también puede variar con la profundidad, por lo que se encuentrauna estratificación del agua del mar, es decir, se presenta una separaciónhorizontal de las capas de agua de diferente densidad. Si la densidad aumentacon la profundidad, la estratificación será estable debido a que las capas máspesadas quedan en el fondo; pero si disminuye con la profundidad, laestratificación será inestable, y puede cambiar totalmente por los movimientosdel océano al hundirse las capas pesadas que están en la superficie.

La presión es producida por el peso de la columna de agua que gravita sobreuna superficie situada a una determinada profundidad, más la presión atmosféricaque actúa sobre la superficie del mar. La presión se mide en el mar medianteaparatos llamados nanómetros, que son de muy diversos tipos.

La relación entre estas dos propiedades físicas, densidad y presión, asícomo su distribución, tiene gran significado en oceanografía física, porqueal combinarse con el movimiento de rotación de la Tierra determinan laconfiguración de las principales corrientes del océano.

Las propiedades eléctricas del agua del mar consisten en que este medio esconductor de la electricidad, debido a que las moléculas de las sales sedisocian en iones positivos y negativos, que al estar sometidos a un campo eléctricose desplazan en sentido contrario produciendo corrientes. Esta, propiedad sirvepara medir, con mayor precisión, la salinidad del océano.

El estudio de las características acústicas del agua oceánica es de granimportancia, ya que las ondas sonoras y ultrasonoras penetran desde lasuperficie del mar hasta grandes profundidades, al contrario de la luz solar,que sólo lo hace a 200 metros de profundidad, y de las ondas de radio, quetambién son absorbidas rápidamente; por lo tanto, la comunicación y elconocimiento submarino tienen que realizarse utilizando las propiedades acústicasdel mar.

Con base en estos conocimientos se han diseñado métodos y aparatos muydiversos como los hidrófonos, aparatos simples que recogen los sonidos del marproducidos por los fenómenos físicos propios del agua, los organismos marinosque la habitan y las embarcaciones o artefactos utilizados por el hombre.

Otros aparatos acústicos son las sondas acústicas o ecosondas y el sonar,que registran las ondas sonoras y ultrasonoras, permitiendo conocer laprofundidad del fondo, su naturaleza y configuración; también localizar losbancos de peces, medir su tamaño y calcular la posible captura; asimismo,situar a otros barcos en la superficie, a los submarinos y otros objetossumergidos.

Es notable la diferencia de intensidad del sonido que se escucha al hacerchocar entre sí dos piedras en el aire o dentro del mar, esta diferencia sedebe a la velocidad de propagación que tiene el sonido de ambos medios. En elaire la velocidad media es de 333 metros por segundo, mientras que en el agua esmucho mayor: alcanza de 1400 a 1600 metros por segundo; el margen que sepresenta en ese último caso lo originan las variaciones de salinidad,temperatura y presión del agua del mar, y por lo tanto, para calcular lavelocidad del sonido en un lugar dado del océano, se tienen que medir tambiénestas características.

Las características ópticas se producen debido a que el agua del marpresenta cierta transparencia, es decir, la posibilidad de dejar pasar la luz,transparencia que cambia conforme aumenta la profundidad, debido a que esta luzsufre fenómenos de reflexión y refracción.

La luz que penetra en el océano es indispensable para que tengan lugar losfenómenos de fotosíntesis en el interior de las aguas marinas, es decir, lacaptación de la energía solar para la elaboración de la sustancia orgánicaque será el alimento de los vegetales, los animales y el hombre.

Las radiaciones que forman la luz son absorbidas por el agua del mar y letransmiten calor. Esta absorción es selectiva y depende de la longitud de ondade la radiación. Dentro del espectro visible, la absorción es máxima para elrojo y mínima para el azul-verde. La infrarroja transporta la mayor parte de laenergía calorífica, y se absorbe prácticamente en el primer metro de agua.

El calor del mar depende de esta selectividad de sus aguas para absorber ydispersar la luz. Así el color azul intenso de algunas zonas oceánicas se debea la ausencia de partículas en suspensión, mientras que en las aguas costeraspredomina el color verde, por la abundancia de partículas nutritivas y de pequeñosorganismos que forman el plancton.

Clásicamente, la transparencia del mar se mide usando un disco blanco de 30centímetros de diámetro, llamado "Disco de Secchi", y latransparencia media del agua oscila entre 1 y 66 metros de profundidad. Se hacomprobado que la transparencia es mayor para las aguas oceánicas que para lascostas, en las que varía mucho con las partículas orgánicas e inorgánicas ensuspensión. En algunos mares, las partículas en suspensión les pueden dartonalidades variadas como la roja; éste es el caso del Golfo de California en México,al que se le ha llamado Mar Bermejo por la coloración que presenta.

También la agitación de las aguas, la nubosidad y el color del cielo puedeninfluir en las aguas de los mares.

Se pueden diferenciar dos tipos de radioactividad en los mares; la que seproduce de manera natural en ellos, y la que el hombre ha introducido a los océanosal usar la energía atómica.

Una radiactividad mayor que la existente en la masa líquida se encuentra enlos sedimentos marinos, sobre todo en los de las cuencas oceánicas. Se cree queestas cuencas pueden ser grandes yacimientos de materiales radiactivos, ya queuno de los elementos más abundantes en sus sedimentos es el torio.

La radiactividad producida por el hombre se deriva fundamentalmente desubproductos de explosiones atómicas, desperdicios de los reactores nucleares ypor los derrames del agua de enfriamiento de estos reactores. El hombre, pordesgracia, ha pensado que la inmensidad del océano le permite usarlo comobasurero; pero los desperdicios atómicos constituyen un peligro potencial parala flora y fauna marinas y mientras no se conozca a fondo la dinámica del océano,no debe hacerse este depósito porque se pondría en peligro el futuro de lahumanidad al destruir una fuente de riqueza alimenticia como es el océano.

7.- CLIMA

A.- EL CLIMA: EXPRESIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA Y HUMEDAD EN ELPLANETA.

Clima, efecto a largo plazo de la radiación solar sobre la superficie yla atmósferade la Tierraen rotación. El modo más fácil de interpretarlo es en términos de mediasanuales o estaciónales de temperaturay precipitaciones.
Las áreas de tierra firme y las marinas, al ser tan variables, reaccionan demodos muy distintos ante la atmósfera, que circula constantemente en un estadode actividad dinámica. Las variaciones día a día en un área dada definen suclimatología, mientras que el clima es la síntesis a largo plazo de esasvariaciones (ambas pueden considerarse subdisciplinas de la meteorología).El clima se mide por medio de termómetros,pluviómetros, barómetrosy otros instrumentos, pero su estudio depende de las estadísticas. Con todo, unresumen sencillo a largo plazo de los cambios climáticos no proporciona unarepresentación exacta del clima. Para obtener ésta es necesario el análisisde los patrones diarios, mensuales y anuales. La investigación de los cambiosclimáticos en términos de tiempo geológico es el campo de estudio de lapaleoclimatología, que requiere las herramientas y métodos de la investigacióngeológica.
La palabra clima viene del griego klima, que hace referencia a la inclinacióndel Sol.Además de los efectos de la radiación solar y sus variaciones, el climasiempre está bajo la influencia de la compleja estructura y composición de laatmósfera y de los mecanismos por los que ésta y los océanostransportan el calor. Así pues, para cualquier área dada de la Tierra, debeconsiderarse no sólo su latitud(que determina la inclinación del Sol), sino también su altitud,el tipo de suelo, la distancia del océano, su relación con sistemas montañososy lacustres, y otras influencias similares. Otra consideración a tener encuenta es la escala: el término macroclima hace referencia a una regiónextensa, como por ejemplo un país; mesoclima, a una más pequeña; ymicroclima, a un área diminuta. Así, se puede especificar que un buenmicroclima para cultivar plantas es el que hay al abrigo de grandes árboles desombra, o se puede hablar del mesoclima regional que caracteriza un sistemamontañoso y que difiere del macroclima general de la zona. Por ejemplo, lasmesetas de la península Ibérica presentan un macroclima caracterizado porescasas precipitaciones e inviernos secos y fríos o muy fríos, con veranossecos y calurosos; sin embargo, en la cadena montañosa que las separa, elsistema Central, el mesoclima es diferente: fresco en verano y húmedo eninvierno.

El clima tiene una gran influencia en la vegetación y la vida animal,incluyendo a los seres humanos. Desempeña un papel significativo en muchosprocesos fisiológicos, desde la concepción y el crecimiento de los seres vivoshasta la salud y la enfermedad. El ser humano, por su parte, puede influir en elclima al cambiar su medioambiente, tanto a través de la alteraciónde la superficie de la Tierra como por la emisión de contaminantes y productosquímicos, como el dióxidode carbono, a la atmósfera.

 

Autor:

Veleriro

veleiro1972@cantv.net

 

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