GABRIEL GUERRERO FLOREZ

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UNIVERSIDAD DE PAMPLONA
INGENIERIA AMBIENTAL
MATERIA: CLIMATOLOGIA Y METEREOLOGIA.
PROFESOR: ORLANDO GARCIA
PRESENTADO POR: EDUARD GABRIEL GUERRERO FLOREZ
CODIGO: 91158111


TALLER CAPITULO 6. NUBES Y PRECIPITACION


1. Describir los dos criterios básicos para clasificar las nubes.
RTA. Las nubes se clasifican dependiendo por la forma que presentan y la altura donde se encuentren.

2. Describir cada uno de los diez tipos de nubes.
RTA: Existen diez grupos principales de nubes que se clasifican de acuerdo a su forma y altura donde se encuentren, pero una nube sólo puede pertenecer a un solo géneros; pero dentro de estos géneros se admiten subdivisiones en especies y variedades de nubes. Estas son:
NUBES DE NIVEL ALTO
Cirrus (Ci) Los cirrus son como plumas, rizadas y suelen ser las nubes que antes aparecen en un cielo azul y despejado. La forma y el movimiento de los cirrus pueden ser indicadores de las fuerza y dirección de los vientos a gran altitud. Estas nubes nunca producen chubascos ni nieve.
Cirrocúmulos (Cc) Adoptan la forma de pequeñas bolas blancas individuales que forman largas filas en el cielo. Su apariencia es rizosa, semejante a las escamas de un pez, que las distingue de los Cirros o de los Cirroestratos.
Cirroestratos (Cs) Estas nubes casi transparentes, que parecen láminas, se forman a una altura superior a 6 km. Los Cirroestratos son tan finos que el sol y la luna pueden verse a través de ellos. Cuando la luz del sol o de la luna atraviesa los cristales de hielo de los Cirroestratos, la luz forma un ángulo de tal manera que se puede formar un halo. Los cirroestratos a menudo indican que se están aproximando precipitaciones.
NUBES DE NIVEL MEDIO
Altocúmulos (Ac): Son nubes blancas, grises o de ambos colores, se disponen en largas filas. Por lo general tienen sombras oscuras en la cara inferior.
Altoestratos (As): se componen de gotitas de agua y de cristales de hielo. Cubren la totalidad del cielo sobre zonas de cientos de kilómetros cuadrados. El sol aparece como si estuviese tras un cristal helado. Aunque los Altoestratos producen precipitaciones escasas, a menudo indican el aumento y la probabilidad de las mismas.

NUBES DE NIVEL BAJO

Nimboestratoss (Ns): Estas nubes forman una capa gris, nubosa y húmeda que está asociada a lluvias o nieve. Se pueden considerar también como nubes de nivel medio, ya que su grosor puede alcanzar los 3000 m. Ocultan totalmente el Sol.
Estratos (St): Los estratos forman una capa a baja altura que cubre el cielo como una manta. Se desarrollan horizontalmente, de forma opuesta a los cúmulos que se originan verticalmente. Pueden formarse a sólo unos pocos metros de distancia del suelo. Un estrato a nivel del suelo es niebla.
Estratocúmulos (Sc): Son grises con sombras oscuras que se extienden en una capa algodonosa. No provocan lluvias; a menudo se originan tras una tormenta
NUBES DESARROLLADAS VERTICALMENTE

Cúmulos (Cu) Parecen pequeñas bolas blancas de lana de algodón. Muchas veces se encuentran aisladas, con el cielo azul entre ellas, tienen bases planas y cimas aterronadas (coaguladas).

Cumulonimbos (Cb): Es una de las nubes más grandes, la parte alta de esta nube puede alcanzar los 12 Km. y normalmente tiene en su cumbre una cabeza de yunque. Rara vez pueden alcanzar los 18 Km. de altura y penetrar en la estratosfera. Los niveles bajos de los cumulonimbos están hechos mayoritariamente de gotas de agua, mientras que en las zonas más altas predominan los cristales de hielo, puesto que las temperaturas están muy por debajo de los 0 ºC. Los vientos verticales que hay dentro de las nubes pueden alcanzar los 100 Km. /h. Traen consigo tormentas eléctricas.

3. Explicar el proceso de formación de nubes.
RTA: Las nubes se forman mediante el proceso de condensación, en donde el aire esta saturado de humedad, entonces el aire puede que se enfría hasta alcanzar la temperatura del punto de rocío o que al aire se le agrega suficiente vapor de agua (cuando el aire se eleva y se enfría adiabaticamente); estos dos procesos pueden producirse en forma independiente o simultáneos. Pero para que el vapor de agua se condense debe existir una superficie y para el caso de las nubes esta área esta formada por partículas en suspensión como polvo, partículas de sal, humo etc. llamadas núcleos de condensación (núcleos higroscópicos). El resultado es una nube que consta de billones de pequeñas gotitas de agua, que por ser muy pequeñas permanecen en suspensión en el aire, y no caerán como lluvia hasta que las gotas crezcan para tener suficiente volumen que les permita caer por su propio peso.

4. Explicar los procesos de formación de nieblas.
RTA: La parte física de la niebla es muy parecida a las de las nubes pero se diferencian en su método lugar de formación, una niebla se forma por enfriamiento o por aumento del vapor de agua hasta la saturación. Cuando es ligera, la visibilidad se reduce a 2 - 3 Km. y se llama neblina; si es mas densa se llama niebla, y la visibilidad se puede reducir a unos pocos metros, presentando un riesgo para la visibilidad en el transporte. Para que se produzca niebla el aire tiene que alcanzar el punto de saturación, y que la saturación se puede alcanzar por dos procesos: 1) aumentando el contenido de vapor de agua en el aire y 2) disminuyendo la temperatura hasta el punto de rocío. Las nieblas formadas por el proceso 1) se llaman nieblas de evaporación y las formadas por el proceso 2) se llaman nieblas por enfriamiento.


5. Explicar los procesos de formación de precipitación.
RTA: La precipitación es generada por las nubes cuando alcanzan un punto de saturación; en este punto las gotas de agua creciente (o pedazos de hielo) se forman, cuando el agua condensada alcanza una masa crítica, se hace más pesado que el aire que la rodea y se precipita cayendo al suelo por acción de la gravedad.


6. Explicar los procesos de formación de nieve y de granizo.
RTA: Formación de la Nieve: Los cristales de nieve se producen en las nubes. Generalmente están constituidos por pequeñas gotas de agua a baja fusión, es decir, que se producen cuando el líquido es sometido a temperaturas bajo cero. La formación se produce de la siguiente manera: Las fuentes de hielo producido a partir de las pequeñas gotas de agua a baja fusión cristalizan por efecto de la acción de núcleos de congelación llamados polvo atmosférico, que generalmente son impurezas de origen orgánico, mineral o químico y otra forma es que el origen inicial es un prisma de base hexagonal, con la estructura del hielo en las condiciones de presión y temperaturas propias del interior de las nubes, crece por la disminución de las gotas cercanas que se evaporan. La velocidad de crecimiento depende especialmente de la temperatura.

Formación del Granizo: La explicación física de la formación del granizo es que se trata de núcleos de hielo que se mantienen en suspensión en la atmósfera en zonas de mucha humedad y bajas temperaturas, los cristales de hielo crecen hasta pesar lo suficiente para caer al suelo. Se formas en Cumulonimbos que son nubes con un espesor vertical muy grande (10 Km.) y con corrientes verticales de aire muy fuerte que son capaces de mantener el granizo flotando hasta que tiene un tamaño grande.

7. Describir los diferentes métodos de modificación artificial del tiempo.
RTA: Siembra de Nubes: Se trata de sembrar hielo seco sobre nubes calidas, estimulando así el crecimiento en las gotas de las nubes que la enfriaran y sirven como núcleos de congelación activando la precipitación por el proceso de los cristales de hielo. Otra forma es rociando las nubes con yoduro de plata, estos dos procesos se hacen desde un avión.

Dispersión de Nieblas y Estratos: Se puede calentar el aire para evaporarlo usando aparatos apropiados o por métodos de estimulación artificial de la precipitación.

Eliminación del Granizo: Por su mecanismo de crecimiento, se le introduce cristales de yoduro de plata en las nubes de tormenta, que actúan como núcleos de congelación, evitando el crecimiento de los granizos, lo que los hace menos destructivos.

Prevención de Heladas: Más que todo se hace para evitar daños sobre cultivos, para ello se usan plásticos, papel, telas para cubrir las cosechas y tratar de conservar el calor del suelo. También se hace calentando el aire con motores o mezclando el aire con remolinos; estas prácticas tienden a ser un poco costosas.

8. Si una gota de lluvia tiene un diámetro 100 veces mayor que una gotita de nube, demostrar que contiene del orden de un millón de gotas de nube.
RTA: El diámetro de una gota de nube común en del orden de los 0.05mm. y el diámetro de una gota de lluvia es de 5mm. Si una gota tiene un diámetro entre 2 y 5 milímetros, su rapidez de caída varia entre 20-35 Km. /hr. a medida que esta gota cae, choca con las gotas de nubes más pequeñas que se le unen, la gota crece y cae aun más rápido y aumenta el número de choques con las gotitas de nubes y sigue creciendo. Cuando ha capturado del orden de un millón de gotas, cae a superficie sin evaporarse. Si una gota crece más que 5 mm. de diámetro cayendo a 35 Km. /hr (10 m/s), su tensión superficial no la puede mantener en ese estado y se rompe, dividiéndose en muchas otras gotas pequeñas que repiten un proceso similar, produciéndose la lluvia.

9. Suponga que un día de abril la temperatura del aire en Concepción, a las 7 PM es 18º C, la humedad relativa es 50% y que durante la noche no cambia el contenido de vapor de agua. Si la temperatura del aire durante la noche disminuye 1º C cada dos horas, ¿se formará niebla al amanecer?
RTA: No se forma niebla, lo uno porque el contenido de vapor de agua no aumenta y lo otro por que no se llega la temperatura hasta el punto de rocio al punto de roció es decir que para que esto ocurra la humedad relativa debe estar en un 100%.

10. En las condiciones del problema anterior, pero en Los Ángeles, si la temperatura del aire durante la noche disminuyera en 1º C cada una hora, ¿se formará niebla? ¿A qué hora? ¿Qué tipo de niebla será?
RTA: teniendo en cuenta que la temperatura en la ciudad de los Ángeles en el mes de abril es del promedio de los 11°C (ver tabla de temperaturas de la ciudad). Si se forma niebla, teniendo en cuenta que disminuye la temperatura un grado por hora; se presentaría niebla entre las 4:00 y 5:00 AM, siendo una niebla formada por enfriamiento y de origen de radiación por que la temperatura alcanza a disminuirse hasta el punto de roció.

Mes
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
Año
Temperatura máxima promedio °C (°F)
18 (65)
18 (66)
20 (68)
21 (70)
22 (73)
24 (76)
27 (82)
27 (82)
27 (81)
25 (77)
22 (73)
20 (68)
22 (73)
Temperatura mínima promedio °C (°F)
8 (48)
9 (49)
10 (50)
11 (53)
13 (56)
14 (58)
16 (62)
17 (63)
16 (61)
14 (58)
11 (53)
10 (50)
12 (55)
Precipitaciones mm. (p.)
68,6 (2,7)
78,7 (3,1)
55,9 (2,2)
33,0 (1,3)
7,6 (0,3)
2,5 (0,1)
0,0 (0,0)
0,0 (0,0)
5,1 (0,2)
10,2 (0,4)
27,9 (1,1)
63,5 (2,5)
355,6 (14,0)
Cuadro de temperaturas presentadas durante un año en la Ciudad de los Ángeles.




TALLER CAPITULO 7. PRESION ATMOSFERICA Y VIENTOS.

1. ¿Cómo se relacionan entre sí las variables presión atmosférica, temperatura y densidad del aire?
RTA: Se relacionan entre si por la ecuación física de los gases ideales. Considerando el primer factor, la presión atmosférica es proporcional a la temperatura; si se eleva la temperatura del aire manteniendo la densidad constante, la rapidez de las moléculas de aire aumenta, y por lo tanto su fuerza, generando aumento de presión. Inversamente si la temperatura disminuye.
Están relacionadas con la formación y ocurrencia de los diferentes fenómenos climáticos.

2. Describir el principio de funcionamiento de los barómetros de mercurio y aneroide.
RTA: BAROMETRO DE MERCURIO. Instrumento utilizado para medir cambios en la presión atmosférica. Es un tubo largo de vidrio abierto a un lado y cerrado en el otro donde se introduce el mercurio que es sellado temporalmente y colocado en una cisterna que contiene mercurio también. Cuando el mercurio baja se establece un vacío casi perfecto en el lado cerrado. La altura de la columna de mercurio en el tubo es una medida de presión atmosférica. Por esta propiedad, la presión también se mide en cm. de mercurio, en condiciones normales en superficie, la atmósfera ejerce una presión de 76 cm. de Hg.

BAROMETRO ANEROIDE (sin liquido). Instrumento que sirve para medir la presión atmosférica. Su principio de funcionamiento se basa en la contracción o dilatación que sufre una cápsula metálica sellada al vacío producto de las variaciones en la presión atmosférica.

3. Deducir una expresión que relacione la magnitud del viento con la variación de presión y la separación de las isobaras.

RPT: La Presión Atmosférica es la presión que ejerce el peso de toda la masa de una columna de aire sobre un nivel dado. A nivel del mar es101320 Pa = 1013.2 hPa hPa. es hectoPascal = 100 Pa = 1mbarPa = Pascal la unidad de medida de la presión. La masa de la atmósfera es del orden de 5,3 x 1018 Kg.
Ecuación Hidrostática Relación entre presión y alturadp/dz = g = densidad del aire g = aceleración de gravedad (9,8 m s2)La presión disminuye cerca de 1.2 hPa/10 metros (hasta 5 Km.).Ecuación de los gases ideales La densidad del aire no es constantep= RT R= constante.

5. Explicar el efecto de la rotación terrestre sobre el movimiento del aire.
RTA: El viento no cruza las isobaras en ángulo recto, sino que se produce una desviación del viento debido a la rotación de la Tierra, a esta desviación se le conoce como Fuerza de Coriolis; esta actúa sobre cuerpos no fijos a la tierra Siempre deflecta el movimiento hacia la izquierda (derecha) en el hemisferio sur (norte) Su magnitud es cero en el ecuador y máxima en los polos Su magnitud es dependiente de la velocidad de rotación de la tierra (o el planeta en cuestión). FC=0 para rotación nula.

6. Explicar el efecto de la fricción sobre el movimiento del aire.
RTA: Disminuye la rapidez del viento y desvía el movimiento del aire a través de los isobaras, hacia el área de bajas presiones. El grado de irregularidad del terreno determina el ángulo que se desvía el viento respecto a las isobaras, como también la magnitud de su disminución, sobre los océanos el aire se desvía entre 10º a 20º respecto a los isobaras y su rapidez disminuye aproximadamente a 2/3 respecto de su valor si no hubiese roce y sobre terrenos muy irregulares donde la fricción es grande, el viento se puede desviar hasta en 45º y su rapidez reducirse hasta en un 50%. A alturas superiores a 1.0 ­ 1.5 Km., el viento ya no es afectado por la fricción.

7. ¿Qué diferencia existe entre el viento geostrófico y el viento real?
RTA: El viento que resulta del equilibrio entre la fuerza de presión y la de coriolis es el viento geostrofico, se lo define también como el viento que existiría en la atmósfera libre (sin fricción) en el caso de un movimiento horizontal sin aceleración esta seria su diferencia con el viento real Se debe aclarar que el viento geostrofico se representa como un viento real.

8. Bosquejar un esquema de presiones con un ciclón sobre Concepción y
Un anticiclón en el Pacífico adyacente, que muestre las isobaras, vientos
En superficie, vaguadas, cuñas, convergencias y divergencias.
RTA: Los Ciclones son líneas isobaras cerradas o centros de bajas presiones y al viento alrededor de esos centros se le llama circulación ciclónica, porque tiene el mismo sentido que el de la rotación de la Tierra: horario en el hemisferio sur y antihorario en el hemisferio norte. A las isobaras Anticiclones cerradas o centros de altas presiones y al viento alrededor de esos centros se le llama circulación anticiclónica, porque es opuesto a la rotación terrestre. Donde las isobaras son curvas sin cerrarse: Cuñas: las regiones de altas presiones se les llama cuñas y el viento en las cuñas es anticiclónico y Vaguadas. Regiones de bajas presiones y el viento es ciclónico.

A, a, H, h, (anticiclones o altas presiones).
B, b, L, l, D, d (ciclones o bajas presiones).










Se asigna el nombre de anticiclones a las zonas de alta presión. Y las áreas de baja presión, ciclones o depresiones. Las curvas que unen puntos de igual presión se llaman isobaras.
















Figura 1. Esquema de formación de ciclones y anticiclones) Altas presiones o anticiclones B) Bajas presiones o ciclones




9. ¿Para que se utiliza el término tendencia de la presión?
RTA: Es una indicación del tiempo que se aproxima y es útil en los pronósticos de corto plazo. Es la variación de presión en el tiempo, se mide cada 3 horas en unidades de hPa/horas. Para la tendencia de la presión se usan los términos:de subiendo, que significa aumentando la presión, indicativo que se producirá buen tiempo, bajando la presión atmosférica, indicativo de aproximación de mal tiempo y estacionaria que representa sin cambio significativo de tiempo presente.

10. Explicar la formación de un tornado.
RTA: Para que se origine un tornado han de confluir tres elementos: 1) un tiempo inestable formado por borrasca (un área de baja presión), 2) una masa de frío y seco que por lo tanto tiene tendencia a descender y 3) otra masa de aire cálido y húmedo que por lo tanto, tiene tendencia a ascender.
Cuando una masa de aire cálido y húmedo penetra a través de la capa estable situada encima de una supercélula, asciende a través del aire fresco y seco, las partículas calientes se ven frenadas, descienden y provocan precipitación; la lluvia que cae de la tormenta proviene de esta corriente cálida enfriada. La rotación de la supercélula desplaza parte de la lluvia y del aire fresco, llevándolos al lado opuesto de la corriente cálida enfriada; cerca del suelo, el aire cálido y el aire enfriado por la lluvia gira y choca con los vientos superficiales, y es aquí donde se forma un tornado.

11. Dibujar un esquema de la estructura de un huracán.

















Figura 2. Estructuras de los Huracanes (izq.) Estructura de un Huracán [15], (der.) Estructura del Huracán Mitch(998)


TALLER CAPITULO 8. CIRCULACION DE LA ATMOSFERA


1. Mencionar las diferentes escalas de movimiento y dar algunos ejemplos.

Escala: Planetaria.
Dimensión Espacial: Miles de kilómetros a todo el globo.
Dimensión Temporal: Semanas a meses.
Algunos eventos: Alisios, vientos del oeste, ondas planetarias.

Escala: Sinóptica.
Dimensión Espacial: Cientos a miles de kilómetros.
Dimensión Temporal: Días a semanas.
Algunos eventos: Ciclones, anticiclones, frentes, huracanes.

Escala: Mesoescala
Dimensión Espacial: uno a cientos de kilómetros.
Dimensión Temporal: 1 hora a 2 días.
Algunos eventos: Brisas de mar, montaña, tormentas, tornados.

Escala: Microescala
Dimensión Espacial: cm. a metros.
Dimensión Temporal: Minutos.
Algunos eventos: Turbulencia, remolinos, ráfagas de polvo.


2. Comentar las similitudes y/o diferencias que pueden encontrarse al
Comparar una carta de tiempo diaria con el mapa de presiones medias
mensuales.
RTA: En la carta de tiempo diaria se pueden hacer predicciones climáticas, mientras que con el mapa de presiones medias mensuales se puede hacer un seguimiento al comportamiento climático durante este periodo de tiempo.
La Carta del Tiempo es como una fotografía atmosférica que representa el estado del tiempo en una amplia zona y en un momento determinado. Estas cartas son también denominadas "mapas de superficie" porque representan las condiciones del tiempo reinante en los primeros metros de la atmósfera, prácticamente a ras del suelo.


3. Describir el modelo idealizado de circulación global para una Tierra con rotación, en superficie y en la vertical.
RTA: Un modelo simple mas realista de circulación global explica como debe mantenerse el balance de calor producido por el calentamiento diferencial ecuador - polo, considerando que la Tierra está en rotación. Es claro que la situación real de una Tierra en rotación con distribución de océanos y continentes, modifica el modelo de presiones de superficie, de manera que en lugar de tener franjas latitudinales de presión, se producen celdas semipermanentes de altas y bajas presiones,

4. Describir el esquema más real de la circulación global para la Tierra considerando distribución de océanos y continentes.
RTA: Es un modelo idealizado en el que se distinguen tres celdas de circulación vertical y los vientos resultantes en superficie


















Figura 1. Esquema de la circulación general de la atmósfera.

La circulación global del transportador es causada principalmente por la formación de agua fría y densa en ambos hemisferios; aquí indicada en azul. Ambos flujos de agua profunda se unen en el hemisferio sur para formar parte de la corriente Circumpolar Antártica que fluye hacia el este. Desde aquí se ramifica hacia el océano Indico y Pacífico donde el agua surge hacia la superficie y forma un flujo de retorno cálido y salino hacia el hemisferio norte (en rojo).



5. ¿Cuál es el mecanismo de formación de los monzones?
RTA: Los monzones son provocados por el hecho de que la tierra se calienta y se enfría más rápido que el agua, por lo tanto en verano; la tierra alcanza una temperatura mayor que el océano. Esto hace que el aire sobre la tierra comience a subir, provocando un área de baja presión (borrasca), como el viento sopla desde áreas de alta presión (anticiclones) hacia áreas de baja presión (borrascas) con el fin de igualar ambas presiones; un viento extremadamente constante sopla desde el océano. La lluvia es producida por el aire húmedo elevándose en las montañas y enfriándose posteriormente.

6. ¿Por qué el flujo de altura es predominantemente del oeste?
RTA: El flujo asciende siempre desde la tormentosa región ecuatorial, donde la liberación del calor latente de condensación mantiene el aire cálido, pero en el tope de las nubes el enfriamiento radiactivo aumenta la densidad del aire superior, que comienza a moverse hacia los polos y a descender hacia superficie;

7. Comentar el comportamiento de la corriente en chorro.
RTA: Las corrientes en chorro se producen cuando grandes contrastes de temperatura en superficie pueden originar mayores gradientes de presión en niveles superiores, y por lo tanto aumentan la rapidez del viento.
El nombre de corriente en chorro evoca la forma y la violencia de ese flujo de aire, estrecho respecto a su longitud, que sopla de oeste a este a una altitud de 10 a 15 Km., con velocidades que son corrientemente de 250 Km./h, frecuentemente de 300 a 350 Km./h y excepcionalmente de más de 500 Km./h. El chorro mide de 5 a 7 Km. de espesor y de 100 a 200 Km. de anchura.


8. Analizar la importancia del viento en altura en la distribución global
de energía.
RTA: Se debe considerar el lugar en donde se quiere hacer la estimación, como se sabe las características del viento son diferentes en el hemisferio Norte que en el sur, además de eso, se debe consideras si queremos la medición de vientos alisios. Estos vientos se originan en el flanco ecuatorial de las células de alta presión, son por tanto vientos del Este, pero por ser desviados por la fuerza de Coriolis, tiene componente Este-Nordeste en el hemisferio Norte y Este-Sudeste en el hemisferio Sur. Tienen intensidad moderada (más fuertes en Invierno que en Verano) y son muy regulares en cuanto a dirección y velocidad.

9. Describir los factores que regulan el clima a lo largo de Chile.
RTA: Temperatura: la extensa latitud del territorio chileno implica un descenso progresivo de las temperaturas desde el norte hacia el sur; no obstante, la diferencia de los promedios de temperaturas entre las regiones extremas no es mayor a 13º C, una situación que se explica por la homogeneidad térmica que implica la presencia del mar.
Presión atmosférica y vientos: la latitud de Chile provoca que en el territorio exista la presencia de diversos vientos. En el Norte y en la zona Central predominan los vientos del sur y del suroeste, en la estación estival; mientras que durante otoñó e invierno dominan los vientos del norte y del noroeste.
Precipitaciones y humedad: la acción de la latitud en el territorio chileno genera que las precipitaciones aumenten en forma progresiva desde el Norte hacia el Sur, modificando sus características en el mismo orden: en la zona norte el régimen de precipitaciones se reconoce por su irregularidad y por la presencia de periódicas y prolongadas épocas de sequía; por el contrario, avanzando hacia el sur, las precipitaciones aumentan en presencia y en intensidad, permaneciendo en la zona más austral durante todo el año.
Otros factores que influyen son: altitud, anticiclón del pacífico, frente polar, masas oceánicas, corriente de humboldt, barreras orográficas (cordillera de los andes y cordillera de la costa)
10. Aparte de la distribución de vientos y presión en superficie ¿qué otros factores influyen en la distribución global de precipitación?
RTA: Influyen también la ubicación geográfica, distribución de océanos y continentes, topografía y tipo de superficie.

11. De acuerdo a lo que usted sabe de la distribución global de precipitación, describir cualitativamente regímenes anuales de precipitación a lo largo de la costa de Sudamérica en algún lugar de: Colombia, Ecuador, Perú, Antofagasta, Concepción, Valdivia, Punta Arenas. Bosquejar un gráfico de promedios mensuales de precipitación, donde se ilustre la variación anual.
RTA: Escogí a Pamplona como lugar de estudio y analice su distribución de precipitación este es un parámetro muy importante, pues me puede permitir el establecimiento de modelos en cuanto al comportamiento de los flujos de vapor de agua y relacionarlo con la precipitación, la humedad relativa se relaciona directamente con la temperatura pues para valores bajos de temperatura la humedad relativa tiene una tendencia a ser alta, dado que la capacidad de absorción del vapor de agua es bajo, en cambio cuando las temperaturas son altas la capacidad de absorción de agua en la atmósfera es alta, por lo tanto se puede establecer un comportamiento directamente proporcional entre estas variables, cuando se presentan altas temperaturas en la zona de Pamplona se facilita el fenómeno de la saturación de la atmósfera y a un incremento de la probabilidad de la presencia de lluvias, según valores obtenidos de registros de la estación ISER los valores promedios anuales de 77%, el mes con las temperaturas más altas es el mes de Noviembre presentándose de esta manera valores máximos de humedad relativa oscilando este valor en 81mms, y el menor de 72mms.
















Grafico 2. Precipitaciones anuales presentadas en Pamplona.


12. Describir el comportamiento de la componente meridional del viento sobre Chile.
RTA: En la zona norte y central de Chile, el régimen de viento de gran escala en superficie esta influenciado por el anticiclón subtropical del Pacífico sur, la presencia del anticiclón favorece el flujo de aire con una componente desde el sector sur en el borde costero y áreas oceánicas adyacentes. Al sur de los 40º S, entre el anticiclón y las bajas subpolares, se crea un fuerte gradiente meridional de presión, haciendo que la circulación media sea con vientos intensos desde el oeste. El paso de los sistemas frontales en latitudes medias, interrumpe el flujo del oeste, produciéndose episodios de viento muy intensos con componente predominante del norte.






TALLER CAPITULO 9. MASAS DE AIRE


1. Defina los términos masa de aire y tiempo de masa de aire.
RTA: Las masas de aire son grandes cuerpos de aire que ocupan una gran porción (de 1000Km. o más de espesor, que se caracteriza por tener propiedades físicas homogéneas, en particular temperatura y humedad, hasta una altura suministrada. Las masas de aire se producen sobre los continentes o sobre los océanos, en tales regiones el aire adquiere las propiedades físicas de la superficie que tiene debajo.
Debido a que le puede tomar varios días a una masa de aire pasar por un área, la región bajo su influencia experimenta condiciones de tiempo aproximadamente constante, situación llamada tiempo de masa de aire.

2. ¿Qué dos criterios se deben reunir en un área para ser considerada una región fuente de masa de aire?
RTA: Primero debe ser un área extensa y físicamente uniforme y Segundo, el área debe tener un estancamiento general de la circulación atmosférica, para que el aire pueda estar sobre la región un tiempo largo para que pueda alcanzar el equilibrio con la superficie.

3. ¿Por qué las regiones que tienen circulación ciclónica generalmente no son productoras de masa de aire?
RTA: Las regiones bajo influencias de los ciclones no son buenas para producir masas de aire debido a que los sistemas se caracterizan por vientos convergentes en superficie, que permanentemente están entregando aire con diferentes propiedades de humedad y temperatura en el área.

4. ¿Sobre qué base se clasifican las masas de aire?
RTA: La clasificación de una masa de aire depende de la latitud de la región fuente y la naturaleza de la superficie en el área de origen: océano o continente. La latitud de la región fuente regula las condiciones de temperatura dentro de la masa de aire y la naturaleza de la superficie debajo influye fuertemente en el contenido de humedad del aire.

5. Comparar cualitativamente la temperatura y humedad características de las siguientes masas de aire: Pc, Pm, Tm y Tc.
RTA: Fuentes de aire polar continental (Pc): El suelo está generalmente cubierto de nieve, y cada una de las regiones está dominada por un área polar continental de altas presiones.
Fuentes de aire polar marítimo (Pm): Sobre los océanos, se forman las masas de aire polar marítimo, sobre todo cuando se desarrollan allí áreas de altas presiones. En ocasiones el aire de estas fuentes puede esparcirse lejos hacia latitudes medias.
Fuentes de aire tropical marítimo (Tm) En estas regiones el movimiento del aire esta determinado por los anticiclones subtropicales que son muy persistentes y que están ubicados sobre los océanos de temperaturas muy uniformes, por lo tanto el aire en la superficie del mar es también muy uniforme.
Fuentes de aire tropical continental (Tc): Ocupa la mayor parte de los continentes, la tierra está muy seca y la circulación es anticiclónica, pero de intensidad relativamente débil. En las zonas continentales influenciados por los sistemas de altas presiones, con acentuada subsidencia de aire desde altura, la columna de aire es relativamente seca y la precipitación escasa.

MASA DE AIRE
SIMBOLO
TEMPERATURA (°C)
HUMEDAD ESPECIFICA (gr. /Kg.)
PROPIEDADES
Polar continental
Pc
-35 a 10
0.2 a 8
Fría, seca y estable
Polar marítima
Pm
22 a 30
5 a 10
Fresca, húmeda e inestable.
Tropical continental
Tc
30 a 42
5 a 10
Calida, seca e inestable
Tropical marítima
Tm
22 a 30
15 a 20
Calida, húmeda y estabilidad variable


6. Mencionar las condiciones generales del tiempo asociadas con las masas de aire indicadas con k y w.
RTA: Cuando una masa de aire es mas fría que la superficie sobre la cual se mueve, se agrega una letra minúscula k después del símbolo de la masa de aire y si es mas caliente, se le agrega la letra minúscula w. Esto no significa que la masa de aire sea fría o cálida, sino que el aire es relativamente más frío o más cálido en comparación con la superficie subyacente sobre la cual se mueve

7. ¿Cómo pueden modificar unas masas de aire los movimientos verticales inducidos por sistemas de presión o topografía?
RTA: Los movimientos verticales inducidos por ciclones y anticiclones o por topografía, afectan la estabilidad de la masa de aire, tales modificaciones se llaman mecánicas o dinámicas y generalmente son independientes de los cambios producidos por la superficie que enfría o calienta.

8. ¿Qué masa de aire influye en el tiempo de las costas de Chile más que cualquier otra?
RTA: La tropical marítima.
9. ¿En qué condiciones una masa de aire polar puede irrumpir bien hacia
El norte en Chile?
RTA: Por conducción.


TALLER CAPITULO 9. IMPACTOS HUMANOS EN EL CLIMA



1. Comentar los factores que pueden producir cambio climático natural.
RTA:
Variaciones en la orbita de la tierra:
Los movimientos de rotación y de traslación de la Tierra no son constantes, cambiando en períodos largos de tiempo; esto produce cambios en el clima por variaciones en la distribución estacional y latitudinal de la radiación solar entrante. Entre ellos tenemos:

a) Variaciones en la excentricidad: Debido a la atracción gravitacional sobre la tierra de otros planetas produce una variación en la elipticidad de la órbita llamada excentricidad produciendo cambios en la energía solar que llega a la Tierra, y por lo tanto el clima.

b) Variaciones en la oblicuidad: Son cambios en el ángulo de inclinación del eje de la Tierra con el plano de su órbita. La oblicuidad de la Tierra varia de 22.5° a 24.5° con una periodicidad de aproximadamente 41 mil años, esto produce grandes cambios en las estaciones.

c) Precesión: La Tierra no apunta siempre en la misma dirección entre las estrellas. La orientación del polo norte en el espacio cambia muy lentamente, la causa de la precesión es la atracción del Sol y de la Luna en el material dominante o protuberancia en el ecuador de la tierra, esto genera significativos cambios climáticos porque cambia la posición donde se producen los solsticios de verano e invierno; haciendo que estas estaciones ocurran en épocas diferentes a las del presente.

Variabilidad solar:
El Sol es una estrella variable y la energía que emite varía con el tiempo. Su efecto es claro: un aumento de la energía recibida del Sol produce un calentamiento en el sistema tierra – atmósfera o viceversa.
Tectónica de placas
Los movimientos de los continentes que se con acercan o alejándose hacia el
Ecuador, los polos o en otra dirección, produce lentos cambios en el clima.
Actividad volcánica.
Cambia la reflectividad de la atmósfera y reduce la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra. Si esta actividad es suficientemente intensa, se puede acumular gran cantidad de cenizas y gases contaminantes en la atmósfera, que pueden permanecer en suspensión por largos periodos de tiempo, atenuando la radiación solar que llega a la superficie, produciendo las correspondientes alteraciones en el comportamiento del clima.

2. ¿Que es el efecto invernadero y cuales son los criterios para que un gas se considere como de invernadero?
RTA: Se denomina efecto invernadero al fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de una atmósfera planetaria, retienen parte de la energía que el suelo emite por haber sido calentado por la radiación solar. Afecta a todos los cuerpos planetarios dotados de atmósfera. El efecto invernadero se está viendo acentuado en la Tierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debida a la actividad económica humana. Este fenómeno evita que la energía solar recibida constantemente por la Tierra vuelva inmediatamente al espacio, produciendo calentamiento global en nuestro planeta.

3. ¿Qué efectos tienen el vapor de agua, los CFC y el O3 en la temperatura de la Tierra (o de su atmósfera)?
RTA: Son denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero: Si bien todos ellos (salvo los CFCs) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera antes de la aparición del hombre, desde la Revolución Industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero. Estos cambios causan un paulatino incremento de la temperatura terrestre, el llamado cambio climático o calentamiento global que, a su vez; es origen de otros problemas ambientales

4. ¿Qué efectos tendría el aumento esperado de la temperatura por efecto invernadero?
RTA: Daría origen de otros problemas ambientales debido a la variación de la temperatura global y de la concentración de dióxido de carbono , produciendo efectos directos que conllevarían a desertización y sequías, que causan hambrunas, aumenta las Inundaciones debido a la Fusión de los casquetes polares y otros glaciares, además destrucción de ecosistemas

5. Describir como se altera la circulación del océano y de la atmósfera durante El Niño. Hacer el mismo análisis para el caso de La Niña.
RTA: En la atmósfera se produce una alteración en la presión atmosférica, que baja en el lado este del Pacífico sur y sube en el oeste, a este vaivén de presión se le llama Oscilación del Sur (OS) esto forma un sistema acoplado océano – atmósfera que se llama El Niño - Oscilación del Sur, ENOS (o ENSO en inglés), denotando con ello al conjunto de alteraciones en los patrones normales de circulación del océano y la atmósfera. Durante la fase negativa de la OS la presión es relativamente más baja en el Pacífico sur oriental, en torno al dominio del anticiclón del Pacífico Sur; cuando las anomalías en la fase negativa alcanzan valores significativos, debilitándose el Anticiclón del Pacífico Sur, en el caso de la niña se observa un proceso totalmente contrario.

6. Describa la relación entre la Oscilación del Sur y El Niño.
RTA: Durante la fase negativa de la OS la presión es relativamente más baja en el Pacífico sur oriental, en torno al dominio del anticiclón del Pacífico Sur; cuando las anomalías en la fase negativa alcanzan valores significativos, debilitando el Anticiclón del Pacífico.

7. Explique los procesos que originan el calentamiento en la estratosfera.
RTA: La estratosfera es conocida también como capa de ozono, este absorbe la radiación UV proveniente del Sol; si no fuera así y los rayos UV alcanzaran la superficie de la Tierra, nuestro planeta sería inhabitable para la mayoría de las especies de vida que conocemos,

8. ¿Cuál es la causa del agujero de ozono en la Antártica?
RTA: Debido a que las condiciones meteorológicas en invierno y primavera allí son únicas, en el invierno del hemisferio sur se forma en la estratosfera el vórtice polar, un sistema de vientos del oeste muy intensos y estable que rodea la Antártica, donde quedan atrapados los CFC que se elevaron hasta la estratosfera. Durante la noche polar, la temperatura del aire en este vórtice es muy baja, formándose partículas de hielo llamadas nubes estratosféricas polares, que actúan químicamente como catalizador para formar moléculas de cloro, Cl2, que se liberan de los CFC. Al comienzo de la primavera, la luz solar separa al cloro molecular en sus átomos de cloro, Cl., que son los que destruyen al O3, disminuyendo su concentración, formándose el agujero de ozono antártico.

9. Describir los mecanismos para detener la destrucción del O3 en la
Estratosfera
RTA: A partir de las serias consecuencias que tiene la pérdida de ozono, varios países han reconocido que es urgente disminuir o eliminar por completo la producción de CFC, la mayoría de los países industrializados firmaron un tratado internacional conocido como Protocolo de Montreal, en el que se establecieron metas para reducir paulatinamente la producción de CFC y eliminarlos por completo el año 2000. Los países han tomado conciencia y poco a poca han tratado de legislar a favor del mejoramiento del medio ambiente.


11. ¿Qué es el PH de una sustancia y que relación tiene con la lluvia ácida?
RTA: Es el grado de acidez o alcalinidad que puede tener una sustancia El PH de una sustancia, estos valores puede variar (logaritmicamente) entre 0 y 14. Sustancias con PH <>7) se llaman alcalinas.
Como el agua de lluvia está en equilibrio con el CO2 atmosférico, normalmente tiene un PH aproximadamente igual a 5,5, que se considera como agua no contaminada. En la actualidad en muchos lugares de grandes centros urbanos, por efecto de la contaminación del aire, la precipitación tiene un PH menor, por lo que se llama lluvia (o nieve) ácida. La lluvia ácida se produce cuando los óxidos ácidos emitidos como gases contaminantes en la atmósfera, reaccionan con el agua formando ácidos.

12. Haga un análisis de los procesos industriales que producen la lluvia ácida.
RTA: Los residuos industriales desechados a través de las chimeneas, son una importante fuente de emisión de SO2 y Nos causantes de la lluvia ácida, también muchos metales, procesados en actividades mineras, están combinados en forma natural con azufre; para extraer el metal a usar, con frecuencia es necesario fundir los minerales, es decir calentar el sulfuro metálico en aire para formar el óxido de metal y SO2, por lo que las fundiciones son fuente importante de emisión de SO2.

13. Analice las distintas maneras de evitar la lluvia ácida.
RTA: Una de las formas mas eficientes y que se están implementando en la actualidad en las industrias es colocando catalizadores en las chimeneas industriales, otra forma es evitar el uso de combustibles fósiles.

14. Sugiera alguna forma de reducir la formación del smog fotoquímico.
RTA: Entre otras medidas de prevención se puede considerar la posibilidad de caminar, usar bicicleta o usar transporte público, para reducir la formación de contaminantes primarios, apagar el motor del auto en trancones de transito, utilizar convertidores catalíticos, aplicar restricciones vehiculares, potenciar el transporte público para disminuir el transporte privado, tener buenos hábitos de conducción, revisar la mantención del vehículo, crear programas de educación y conciencia ciudadana. Son muy bueno las ideas de días sin carro en las grandes ciudades, se busca actualmente formas de energía diferentes a los combustibles fósiles.
15. ¿Cuáles son los contaminantes primarios y secundarios?
RTA: Entendemos por contaminantes primarios aquellas sustancias contaminantes que son vertidas directamente a la atmósfera. Los contaminantes primarios provienen de muy diversas fuentes dando lugar a la llamada contaminación convencional. Su naturaleza física y su composición química es muy variada, si bien podemos agruparlos atendiendo a su peculiaridad más característica tal como su estado físico (caso de partículas y metales), o elemento químico común (caso de los contaminantes gaseosos).
Entre los contaminantes atmosféricos más frecuentes que causan alteraciones en la atmósfera se encuentran:
Aerosoles (en los que se incluyen las partículas sedimentables y en suspensión y los humos).
Óxidos de azufre, SOx.
Monóxido de carbono, CO.
Óxidos de nitrógeno, NOx.
Hidrocarburos, Hn Cm.
Ozono, O3.
Anhídrido carbónico, CO2.

Los contaminantes atmosféricos secundarios no se vierten directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino que se producen como consecuencia de las transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el seno de la misma.
Las principales alteraciones atmosféricas producidas por los contaminantes secundarios son: La contaminación fotoquímica; la acidificación del medio; y la disminución del espesor de la capa de ozono.


16. El ozono ¿es beneficioso o es perjudicial? Analizar.
RTA: En el caso del l ozono troposférico el localizado en la troposfera, la región inferior de la atmósfera terrestre, la más próxima a la superficie y donde se localiza el aire que respiramos (hasta aproximadamente unos 15 Km. de altura). En este caso, un aumento de la concentración de ozono puede ser perjudicial. El ozono puede afectar a las vías respiratorias, provocando tos, dolor de cabeza o nauseas, entre otros efectos. Los organismos encargados de vigilar el Medio Ambiente realizan medidas periódicas de los niveles de ozono y tienen la obligación, no siempre cumplida, de avisar a la población y tomar medidas preventivas cuando los niveles de este gas aumentan más allá de unos límites establecidos.
En el caso del ozono estratosférico el que se localiza en la estratosfera, región de la atmósfera situada por encima de la troposfera, aproximadamente entre unos 15 Km. y unos 50 Km. de altura. En este caso, el ozono, actúa como un filtro que detiene parte de la radiación ultravioleta que nos llega del Sol y que puede resultar perjudicial para nuestra salud. Por tanto, una disminución de los niveles de ozono en esta región de la atmósfera, lo que se conoce como el agujero de la capa de ozono, es un fenómeno que puede resultar preocupante y puede dar lugar, entre otras cosas, a un aumento de los cánceres de piel.

17. ¿Cuáles son los principales contaminantes de los interiores y su origen?
¿Se incluye al O3 (otra vez el O3)?
RTA: Los principales contaminantes son los primarios. Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre, entre otros contaminantes. Igualmente, algunas industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o hidrocarburos que no han realizado combustión completa y si incluye EL O3.

18. Explique porque el CO puede ser letal. [Una concentración de CO de
800ppm en volumen se considera letal para el ser humano, (a propósito, con ese dato puede estimar la cantidad de CO, en gramos, peligrosa en su cocina.
RTA: El oxido de carbono es altamente tóxico, puede causar la muerte cuando se respira en niveles elevados. Se produce cuando se queman materiales combustibles como gas, gasolina, keroseno, carbón, petróleo, tabaco o madera en ambientes de poco oxígeno. Las chimeneas, las calderas, los calentadores de agua o calefones y los aparatos domésticos que queman combustible, como las estufas u hornallas de la cocina o los calentadores a kerosene, también pueden producirlo si no están funcionando bien. Los vehículos detenidos con el motor encendido también lo despiden. Si se respira, aunque sea en moderadas cantidades, el monóxido de carbono puede causar la muerte por envenenamiento en pocos minutos porque substituye al oxígeno en la hemoglobina de la sangre. Una vez respirada una cantidad bastante grande de monóxido de carbono (teniendo un 75% de la hemoglobina con monóxido de carbono) la única forma de sobrevivir es respirando oxígeno puro.