El clima: concepto y parámetros
Llamamos clima al conjunto de fenómenos de tipo meteorológico que caracterizan la situación y el tiempo atmosférico en un lugar determinado de la Tierra.
No debemos confundir el clima con el tiempo atmosférico (temperatura, humedad, nubosidad, precipitación y viento) de un momento determinado. El clima surge como resultado de una serie de interacciones entre la latitud, la altitud, la continentalidad y la orientación respecto a la acción de los vientos. Para comprender el clima, tenemos que saber elaborar e interpretar climogramas, gráficos que representan los climas de diferentes zonas de la Tierra. Además, debemos conocer conceptos como precipitación y frente.
A) Formación de las precipitaciones
La precipitación es la caída de agua líquida o sólida sobre la superficie terrestre. Para que tengan lugar las precipitaciones, antes deben generarse nubes. Se pueden formar de tres maneras diferentes: por convección térmica, por ascenso orográfico y por convección en un frente.
Nubes de convección térmica
Se forman en los casos de inestabilidad atmosférica, se producen como consecuencia del ascenso convectivo de aire cálido y húmedo hasta alcanzar el nivel de condensación, en el que se origina una nube pequeña de tipo cúmulos. Si hace el suficiente calor y hay suficiente humedad, pueden formarse varios cúmulos, que se agrupan formando una nube de desarrollo vertical en forma de torreón, llamado cumulonimbus. En este tipo de nubes hay mucha diferencia de temperatura entre su base y su cumbre congelada. Debido a este contraste de temperatura, se forman fuertes corrientes térmicas ascendentes en su interior, que elevan las minúsculas gotas de agua de la base de la nube, haciendo que choquen y que se unan con otras durante el ascenso. Así llegan a formarse gotas de mayor tamaño, cuyo peso las hace caer en forma de lluvia.
Nubes por ascenso orográfico
Se producen por el choque de una masa de aire húmedo contra una montaña, lo que provoca el ascenso del aire hasta llegar al nivel de condensación. Habitualmente, el desarrollo de estas nubes es horizontal, se llaman estratos, y originan una precipitación por contacto de la nube con la vertiente, llamada precipitación horizontal. Una vez culminada la cima de la montaña, la nube ha perdido la mayor parte del agua que contenía y la que le queda se convierte en vapor, al calentarse a medida que desciende por el lado opuesto a aquel por el que ascendió. Como resultado, esta vertiente de la montaña es una zona seca o de sombra de lluvias.
Nubes de convección en un frente
Un frente es una zona de contacto entre dos masas de aire de diferente temperatura y humedad, es decir, con un gran contraste térmico. Las dos masas se comportan como sistemas aislados, por lo que no se mezclan, sino que chocan. En la zona de contacto entre ellas, es decir, en el frente, se libera la energía originada por la diferencia de temperaturas en forma de lluvias o de vientos.
Tipos de borrascas frontales o móviles
Hay tres tipos de frentes: fríos, cálidos y oclusos.
- Fríos. Se forman cuando una masa de aire frío es movida por el viento hasta que entra en contacto con otra de aire cálido. La fría, más rápida y densa, se introduce como una cuña bajo la cálida, obligándola a ascender, lo que favorece la formación de una borrasca o depresión. Forma nubes de desarrollo vertical (cumulonimbus).
- Cálidos. Se forman cuando la masa de aire cálido se desplaza hasta encontrarse con otra de aire más frío. Del mismo modo que en el caso anterior, la que asciende por el frente es la cálida, que es la menos densa. Este ascenso no es tan vigoroso como el anterior, sino que es mucho más lento y da lugar a nubes de desarrollo horizontal. Los inferiores se llaman nimbostratus, y los superiores, altostratus. Cubren todo el cielo de un gris plomizo poco atractivo y proporcionan lluvias débiles y persistentes y nevadas. Por encima, en las capas más altas, se forman los cirros. Los cirros indican buen tiempo.
- Oclusos. Aparecen por la superposición de dos frentes diferentes, uno frío y otro cálido. Uno de ellos, generalmente el cálido, acaba por perder el contacto con el suelo (oclusión), dejando el otro, generalmente el frío, en contacto con la superficie.
B) Tipos de precipitaciones
Las precipitaciones más frecuentes son la lluvia, el granizo y la nieve.
- Lluvias. Son precipitaciones en forma líquida: si es suave se llama llovizna, si es fuerte se llama chaparrón y si abarca gran superficie y procede de un nimbostratus, se llama lluvia persistente.
Lluvias torrenciales
Se llaman así las precipitaciones superiores a los 200 litros por metro cuadrado durante un periodo de 24 horas. Son especialmente peligrosas porque pueden dar lugar a inundaciones desastrosas. En función de la cantidad de lluvia caída durante 12 horas, se establecen tres tipos de sistemas de alerta, en los que se determinan las medidas adecuadas para hacerle frente: blanca, amarilla y roja.
Normas a seguir ante el riesgo de tormenta
- Es conveniente agacharse, no levantar nunca los brazos ni abrir un paraguas.
- Hay que alejarse de objetos metálicos: antenas de radio, cables eléctricos, herramientas de cultivo, etc., ya que son buenos conductores.
- No correr con calzado o ropa mojada ni bañarse porque la humedad es buena conductora de la electricidad.
La nieve y el granizo
Si los pequeños cristales de hielo de la cima de un cumulonimbus topan con otros cristales, se forman los cristales hexagonales que constituyen la nieve. La nieve es peligrosa sobre todo en las zonas de montaña, ya que su acumulación puede provocar riesgo de aludes. Otro riesgo climático son las ventiscas: combinación de un viento superior a 50 km/h, nieve y temperaturas de -7°C. El granizo se forma en las tormentas de primavera o de verano cuando los cristales de hielo de la cima caen hasta la zona intermedia de la nube. El granizo de gran tamaño se llama pedrisco y puede llegar a tener varias capas de hielo. Este tipo de precipitación supone un riesgo para la agricultura porque golpea las cosechas y las daña. También origina destrozos y puede provocar muerte por impacto.
El clima en nuestras latitudes
El clima en las zonas templadas del hemisferio norte viene determinado por la posición que ocupe el dúo formado por el frente polar y el chorro polar (o jet stream). El frente polar y el jet hacen de frontera entre el aire frío polar y el cálido tropical.
El jet polar
Llamado también jet stream, es “un velocísimo río de viento que rodea la Tierra, como una serpiente que muerde la cola, a altitudes de la tropopausa“. Los vientos fríos del noreste chocarán contra su espalda y se pondrán por debajo de los cálidos del suroeste, que ascenderán por todo su cuerpo. Durante su ascenso, estos vientos, en lugar de subir por la línea de máxima pendiente, se desvían a la derecha por el efecto Coriolis. Al llegar a la altura de la cabeza (la tropopausa), girarán alrededor de la Tierra de oeste a este y entonces formarán el jet.
El frente polar
Está formado por una serie de frentes (cálidos, fríos y oclusos) que rodean la Tierra como si fueran un frente único y, como cualquier otro frente, es una zona imaginaria que separa dos masas de aire de diferente temperatura: fría al norte y cálida en el sur.
El vórtice circumpolar
Es un conjunto de borrascas ondulatorias que, en conjunto, constituyen el frente polar. Hacen de frontera de separación entre el aire frío polar y el cálido subtropical de las latitudes medias. En función de la latitud sobre la que se asienta el vórtice (índice zonal), nos podemos encontrar las situaciones A, B o C.
Situación A
El vórtice circumpolar es un círculo cerrado situado en las proximidades del Polo Norte. Esto es debido a que tanto la ZCIT (Zona de Convergencia Intertropical) como los anticiclones subtropicales se desplazan hacia el norte durante la estación cálida.
Situación B
La ZCIT, los anticiclones subtropicales y las borrascas subpolares se desplazan hacia el sur. Los westerlies (vientos del oeste) soplan también más hacia el sur, por lo que el frente polar y el jet descienden. Pueden llegar a alcanzar los 30° de latitud norte durante el invierno. Serpentea y produce unas ondulaciones hacia arriba y hacia abajo, llamadas ondas de Rossby. Las ondulaciones descendientes dan lugar a borrascas.
Situación C
Si la situación B se mantiene, los meandros se suelen dilatar más y más hasta que se rompen. Entonces las borrascas subpolares pasan al sur, donde originan lluvias. Las borrascas ondulatorias constituyen el frente.
Formación de las borrascas ondulatorias
Las borrascas ondulatorias se forman de la siguiente manera:
- El levante polar sopla fuerte y produce una ondulación hacia arriba.
- Los Westerlies (vientos del oeste) contraatacan y originan una ondulación hacia arriba. En medio de los dos frentes se forma una borrasca.
- Se produce un frente ocluido por la unión de los frentes, originando intensas precipitaciones.
- La precipitación provoca que los frentes se deshagan, por lo que el frente polar recupera su forma rectilínea.
Anticiclones de bloqueo
En algunas ocasiones, la dilatación permanece sin que se rompan los meandros. Se originan los anticiclones de bloqueo, que se llaman así porque permanecen inmóviles durante días y bloquean. Como cualquier otro anticiclón, actúan como colinas: impiden la entrada de las lluvias y originan así intensas sequías.
Los climas de España
El clima de la península Ibérica está determinado por la posición geográfica que ocupe el anticiclón subtropical de las Azores. Durante el verano, está más cerca del Polo Norte y bloquea la entrada de borrascas en nuestro país, desviándolas al norte de Europa. Las lluvias de verano son de carácter tormentoso, originadas por nubes de desarrollo vertical que se forman a partir de la convección térmica de aire cálido y húmedo. En esta época del año es frecuente que los vientos lleguen procedentes del anticiclón subtropical situado sobre el desierto del Sáhara, dando lugar a las calimas. Durante el invierno, el anticiclón de las Azores se desplaza hacia el sur, por lo que no debería haber ningún impedimento para la entrada de las precipitaciones. Sin embargo, nuestro país se comporta en esta estación como un continente, ya que como resultado del intenso frío invernal se forma un anticiclón de bloqueo que da lugar a intensas sequías, acompañadas de nieblas o heladas, y desvía las lluvias hacia la cornisa cantábrica y hacia el norte de Europa. Las lluvias son de tipo frontal, pero para que se produzcan, hay que deshacer el anticiclón continental. Cuando hace más calor, el anticiclón continental desaparece, y entonces es frecuente que entren las borrascas ondulatorias frontales.
La gota fría
Su origen no tiene que ver con los frentes, sino que se trata de la entrada de aire frío procedente de latitudes más altas y frías que se ha colado a causa de una ruptura de la corriente de jet. Este aire frío, situado sobre un aire más cálido y menos denso, tiende a descender en espiral hasta alcanzar la superficie. A la vez, origina una borrasca por el ascenso convectivo del aire cálido y húmedo, y se formará una nube de rápido desarrollo vertical. Esto ocurre cuando la masa ascendente contiene mucha humedad, como sucede a finales de verano.
Los tornados
Son una especie de columna giratoria de viento y polvo de unos 50 metros de ancho que se extiende desde el suelo hasta la base de un cumulonimbus. Se forman por un remolino que resulta de un calentamiento excesivo de la superficie terrestre. El giro suele comenzar cuando el viento de las capas altas sopla con mayor intensidad y en diferente sentido que el de las capas bajas.
El clima de las latitudes bajas
A) Los monzones
Son una especie de brisa marina a gran escala en la que la alternancia de movimientos tierra-mar es semestral en lugar de diaria. En el invierno del hemisferio norte, cuando la ZCIT (Zona de Convergencia Intertropical) está en su posición más meridional, el frío hace que se instale sobre Asia un anticiclón continental que, como el resto de los anticiclones, expulsa hacia el exterior vientos fríos y secos. En verano, cuando se deshace el mencionado anticiclón, la ZCIT asciende, situándose sobre Asia. Entonces empiezan las lluvias monzónicas en India y en el suroeste de Asia.
B) Los ciclones tropicales, huracanes o tifones
Son tres términos equivalentes utilizados en meteorología para denominar un grupo de tormentas muy próximas entre sí, que ocupan un diámetro medio de unos 500 km, que giran en espiral alrededor de un área central de baja presión: el ojo del huracán. El sentido de giro es contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y al revés en el hemisferio sur. Cuando el viento sopla a menos de 120 km/h se consideran tormentas tropicales. En estos lugares, la fuerte insolación provoca el calentamiento del agua marina hasta un mínimo de 26,5 °C, lo que origina una intensa evaporación y un elevado GVT. Esta situación genera la evaporación por convección de aire cálido y húmedo hasta formar nubes tormentosas de un enorme desarrollo vertical. Bajo el ojo del huracán, y como consecuencia de la fuerza ejercida por las borrascas, se produce una marejada ciclónica que, impulsada por el viento, puede inundar las costas. Cuando un huracán penetra en tierra, se debilita porque se le corta el suministro de humedad y se convierte en una borrasca tropical, pero si vuelve al mar, se puede reactivar. Los mayores peligros de un huracán se deben a la velocidad de rotación del viento alrededor del ojo, a las inundaciones causadas por las lluvias torrenciales y por las marejadas ciclónicas que afectan a las áreas costeras.
El nombre de los huracanes
Desde 1953, la OMM (Organización Meteorológica Mundial) utiliza listas de veintiún nombres ordenados alfabéticamente. Al principio eran nombres femeninos, pero desde 1978, se utilizan también masculinos.
Los huracanes y el cambio climático
- Según el artículo de la revista Nature de Londres, un aumento de la temperatura del agua superficial del Caribe de medio grado se asocia al incremento en la frecuencia e intensidad de los huracanes en el Atlántico Norte. Ejemplos notables son Mitch (1998) y Katrina (2005). El número de huracanes de grado 4 y 5 se ha duplicado en todas las cuencas oceánicas en los últimos 35 años.
- Por el contrario, otro grupo de científicos sostiene que su frecuencia no ha sufrido modificaciones apreciables en los últimos años. Además, en el Caribe aumentan los huracanes durante los años en los que se produce La Niña y disminuyen en los de El Niño.
- En conclusión, hoy por hoy no tenemos ni el consenso ni los datos suficientes para determinar la influencia del cambio climático sobre la actividad de huracanes.